Нагрев и нагревательные устройства

8 2. НАГРЕВ И ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЕПЛООБМЕНА 2.1. Теплопроводность Процесс теплообмена осуществляется тремя способами: теплопроводно- стью, конвекцией и лучеиспусканием. В реальных условиях теплообмен про- текает сразу 2-мя или 3-мя способами сразу. Такой теплообмен называют сложным. Рассмотрим последовательно все три способа теплообмена. Под теплопроводностью понимают процесс передачи теплоты от одного тела другому , находящемуся в соприкосновении с первым или от одной ча- сти тела к другой. Теплопроводность осуществляется за счет обмена энерги- ей при хаотическом движении частиц (атомов, молекул, ионов) или их коле- баниях. В металлах это диффузия свободных электронов и колебания в кри- сталлической решетке. В жидкостях – колебания элементарных частиц, а в газах диффузия атомов и молекул. Мерой нагретости тел является темпера- тура. Существует несколько температурных шкал. В теплотехнике использу- ется шкала Кельвина. Абсолютный ноль этой шкалы соответствует -273,15ºС. При этой температуре движение полностью отсутствует. Температура в лю- бой точке тела определяется ее координатами и временем от начала процес- са: Совокупность значений температуры во всех точках тела в определенный момент времени называется температурным полем. Изотерической поверх- ностью называют геометрическое место точек с одинаковой температурой. Ели температура меняется по времени, то температурное поле называют не- стационарным. По количеству координат различают трех-, двух- и одномер- ные температурные поля. Поскольку закономерности одномерных полей наиболее просты, то их с определенной степенью приближения используют и для двух- и трехмерных полей. Наибольшее изменение температуры проис- ходит в направлении по нормали к изотермической поверхности. При этом