В. ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА

Процесс конвективного теплообмена между поверхностью твер¬дого тела и окружающей средой (жидкостью, газом) подчиняется весьма сложным закономерностям. Интенсивность этого процесса зависит от многих параметров, характеризующих свойства, со¬стояние и режим перемещения среды, а также форму и размеры твердого тела. Так как математическое описание процесса конвек¬тивного теплообмена встречает непреодолимые затруднения, при его изучении за основу принимают более простую общую закономерность, называемую уравнением Ньютона:
dQ/dx = a(Q — t)F
(VI.2)
где F — поверхность твердого тела; в — температура этой поверхности; t — тем¬пература среды; т. — время.
Таким образом, по уравнению (VI.2) тепловой поток при кон¬вективном теплообмене пропорционален разности температур поверхности твердого тела и соприкасающейся с ней среды, поверх¬ности соприкосновения и продолжительности процесса. Множи-268 тель пропорциональности а называется коэффициентом теплоотдачи. Он выражает количество тепла, отданного единицей поверхности (F = 1 м2) в единицу времени (х= 1 с) при разности температур 6 — t = / град. Следовательно, [а ] = = [Дж/(м2 • с • град) или Вт/(м?-град) ]. Коэффициент теплоотдачи а не является постоянной величиной, а зависит от многих пара¬метров; эта зависимость будет подробно рассмотрена ниже.