Визначення коефіцієнта тепловіддачі при вільному русі повітря
Передача тепла від нагрітого твердого тіла до газоподібного теплоносія або навпаки, є одним з найбільш поширеним випадків складного теплообміну. ​​
Коефіцієнт тепловіддачі може бути різним у різних точках поверхні теплообміну. Для спрощених розрахунків користуються середнім по поверхні значенням ? . У разі тепловіддачі поверхні металевої труби (всередині якої знаходиться електричний нагрівач) в необмежену середу, спостережуваний складний теплообмін включає всі три види теплообміну - теплопровідність, конвекцію і випромінювання. При цьому має місце конвективний теплообмін між поверхнею і омиває її газом, і, крім того, та ж сама поверхня випромінює і поглинає енергію, обмінюючись потоками випромінювання з газом і навколишніми предметами. В цілому інтенсивність складного теплообміну в цьому випадку характеризують сумарним коефіцієнтом тепловіддачі.
? = ? до +? л . (1)
При цьому вважається, що конвекція і випромінювання незалежні один від одного.
За повний тепловий потік, який передається поверхнею нагрітого тіла навколишнього середовища (повітрю) можна прийняти потужність нагрівача
? =? =? В· U (2)
Дійсно, при проходженні електричного струму по провіднику, в ньому виділяється тепло Q =? =? В· U В· ? і тепловий потік < span align = "justify">? = Q /? =? В· U.
Розглянемо два способи визначення конвективного коефіцієнта тепловіддачі ? до в випадку природної конвекції.
1) Експериментальне визначення конвективного коефіцієнта тепловіддачі.
Конвективний коефіцієнт тепловіддачі можна розрахувати, використовуючи формулу
? до = Ф до < span align = "justify">/[(t 'ст - t 'г ) В· F] (3).
Конвективний тепловий потік знаходимо
Ф до
