ЗАКОН Н’ЮТОНА. КОЕФІЦІЄНТ ТЕПЛОВІДДАЧІ (ТЕПЛОСПРИЙНЯТТЯ).

Закон конвективного теплообміну Ньютона встановлює зв’язок між густиною теплового потоку і різницею температур поверхні і рідини.

, де

q – густина теплового потоку ;t_f – температура рідини ^оС;

t_w стінки, ^оС; a_к – коефіцієнт теплообміну конвекцією

Коефіцієнт тепловіддачі показує який тепловий потік передається при конвективно му теплообміні через 1 м² поверхні за секунду при різниці температур поверхні і рідини в 1^оС. ;

Коефіцієнт тепловіддачі залежить від геометрії поверхні, її розташування в просторі, природи та характеру руху рідини біля поверхні, температури поверхні і може лежати в широких межах. Тому в кожному конкретному випадку a_к визначають експериментально, або обчислюють теоретично.

Для обчислення a_к використовують критеріальні рівняння, які отримують в результаті застосування теорії подібності.

Розглянемо рух рідини біля поверхні стіни зі швидкісю ω. Критерій Рейнольдса визначить загальний характер руху рідини.

При будь якому русі рідини, частинки рідини, що безпосередньо прилягають до твердої поверхні, начебто прилипають до неї. В результаті поблизу поверхні утворюється тонкий загальмований шар рідини в якому швидкість змінюється від 0 до w. Його називають гідродинамічним граничним шаром. Товщина його на мал. позначено δ. Крім того розрізняють, ще один так званий ламінарний підшарок товщиною δ_л.п. В межах цього шару рідина рухається ламінарно і тепло в напрямку поверхні, чи навпаки передається лише шляхом теплопровідності.