สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนคืออะไร?

สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนกำหนดความง่ายในการถ่ายเทความร้อนจากวัสดุหนึ่งไปยังอีกวัสดุหนึ่งโดยปกติจากของแข็งเป็นของเหลวหรือก๊าซหรือจากของเหลวหรือก๊าซไปเป็นของแข็ง ความร้อนสามารถผ่านจากของเหลวไปยังก๊าซหรือในทางกลับกันเช่นในกรณีของอากาศเย็นเหนือทะเลสาบที่อบอุ่น ความร้อนจะไหลจากร้อนไปเย็นเสมอสำหรับวัสดุที่สัมผัสโดยตรง

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนมักพิจารณาเมื่อออกแบบอุปกรณ์ที่มีจุดประสงค์เพื่อถ่ายโอนความร้อน - หรือไม่ถ่ายโอนความร้อน หม้อหุงต้มครีบระบายความร้อนในเครื่องยนต์รถจักรยานยนต์เป่าซุปร้อนจัดจนเกินไปหรือคนคนหนึ่งอุ่นมือเย็นของอีกคนหนึ่งเป็นตัวอย่างทั้งหมดของการเพิ่มสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ผู้มีส่วนร่วมเพียงคนเดียวที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในเรื่องค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่ดีขึ้นเนื่องจากข้อ จำกัด ของวัสดุคือการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของเฟสของเหลวของส่วนประกอบ การเป่าอากาศผ่านหม้อน้ำทำให้เกิดการไหลแบบปั่นป่วนในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหรืออากาศที่เคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วในเตาอบการพาความร้อนส่งผลให้ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูงกว่าสภาวะที่ยังคงอยู่ เนื่องจากโมเลกุลของการดูดซับความร้อนจะถูกนำเสนอบนพื้นผิวที่ร้อนในเวลาที่สั้นลง

ในทางกลับกันการค้นหาฉนวนที่มีประสิทธิภาพสูงจะพิจารณาค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของแต่ละอินเตอร์เฟส ฉนวนเป็นสิ่งสำคัญสำหรับตู้เย็นและตู้แช่แข็งตู้แช่ปิกนิกเสื้อผ้าฤดูหนาวและบ้านประหยัดพลังงาน ช่องว่างอากาศที่ตายแล้ว, ช่องว่างในโฟมและวัสดุที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำทั้งหมดช่วยให้เกิดฉนวน

ปริมาณสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนเป็นหน้าที่ของวัสดุทั้งสองที่สัมผัสกัน อุณหภูมิของแต่ละคนซึ่งเป็นตัวกำหนดแรงผลักดัน; และปัจจัยที่เพิ่มหรือเบี่ยงเบนจากการถ่ายเทความร้อนเช่นการพาความร้อนหรือการเปรอะเปื้อนพื้นผิวตามลำดับ สมการเป็นตัวกำหนดปริมาณความร้อนที่ถูกถ่ายโอนต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ความแตกต่างของอุณหภูมิต่อองศาระหว่างวัสดุทั้งสองที่อยู่ติดกันและต่อระยะเวลา การคำนวณหาขนาดเครื่องจักรอุตสาหกรรมเช่นเครื่องทำความร้อนและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมักจะแก้ปัญหาการถ่ายเทความร้อนต่อชั่วโมงเพราะโดยปกติจะกำหนดกำลังการผลิตของพืชเป็นรายชั่วโมง

สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยรวมเช่นมักใช้ในสมการแลกเปลี่ยนความร้อนจะต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการ ในตัวอย่างนี้ไอน้ำอิ่มตัวที่อุณหภูมิที่กำหนด, การเชื่อมต่อไอน้ำไปยังหลอด, การนำไฟฟ้าผ่านผนังท่อ, การเชื่อมต่อกับของเหลวภายในท่อเช่นน้ำมัน, และอุณหภูมิของน้ำมันที่เข้ามาทั้งหมดจะต้องได้รับการพิจารณา ข้อมูลจากปัจจัยเหล่านี้สามารถช่วยในการกำหนดว่าต้องใช้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่เท่าใดและกลยุทธ์การออกแบบและวัสดุใดจะทำงานได้ดีที่สุด