Теплопередача. 
Теплотехника в 2 т. Том 1. Термодинамика и теория теплообмена

Сложный теплообмен. Теплопередача через стенки

Сложный теплообмен.

Рассмотренные способы передачи теплоты: теплопроводность, конвекция и излучение — в реальных условиях изолированно встречаются редко. Как правило, передача теплоты осуществляется одновременно посредством двух или трех видов теплообмена. Совокупность этих видов теплообмена называется сложным теплообменом. При сложном теплообмене суммарная плотность теплового потока определяется как сумма плотности потока при конвективном теплообмене с/к и плотности потока излучения от движущей среды к стенке q4:

Плотность теплового потока при конвективном теплообмене.

при тепловом излучении.

где, а — коэффициент теплоотдачи конвекцией; t, Т — температура жидкости; ?_ст, Т_ст — температура стенки; е — приведенный коэффициент черноты; С₀ — коэффициент излучения абсолютно черного тела.

Так как.

то, вынося эту разность за скобки, имеем.

где ос_л — коэффициент теплоотдачи излучением; — суммарный коэффициент теплоотдачи.

Если стенка омывается капельной жидкостью, то а_л = 0, a a_s = a_K.

Теплопередача — передача теплоты от одной жидкости, упругой или капельной, к другой через разделяющую их однослойную или многослойную стенку. Здесь в процесс сложного теплообмена включается еще и перенос теплоты теплопроводностью через стенку.

Количественной характеристикой интенсивности этого сложного процесса служит коэффициент теплопередачи k [(Вт/(м² • К)], который равен количеству теплоты, переданной через единицу поверхности стенки в единицу времени при разности температур между жидкостями 1 К. Уравнение теплопередачи в этом случае записывается так:

где А — площадь расчетной поверхности теплопередачи; t_u t₂ — температуры жидкостей, участвующих в передаче.