Закона сохранения и превращения энергии: «энергия изолированной системы при всех изменениях происходящих в системе сохраняет постоянную величину»

44. Теплопередача. Основное уравнение теплопередачи. Коэффициент теплопередачи.
Процесс передачи теплоты от одной среды (теплоносителя) к другой среде (теплоносителю) через разделяющую их стенку называется теплопередачей и состоит из процессов теплоотдачи от горячего теплоносителя к поверхности стенки, передачи теплоты теплопроводностью через многослойную (или однослойную) стенку и процесса теплоотдачи от поверхности стенки кхолодному теплоносителю. При установившемся процессе теплопередачи средние температуры горячего и холодного теплоносителей (сред) остаются постоянными вдоль поверхности стенки, а тепловой поток сохраняет неизменное значение (Q = const).
Расчетная формула стационарного процесса теплопередачи имеет следующий вид:

где Q – тепловой поток; k – коэффициент теплопередачи; F – площадь поверхность теплопередачи;  = (tm1 – tm2) – средний температурный напор (средняя разность температур).
Коэффициент теплопередачи k выражает количество передаваемой теплоты в единицу времени через единицу площади поверхности при температурном напоре равном 1 градусу.
В большинстве случаев при движении теплообменивающихся жидкостей вдоль поверхности теплообмена их температуры изменяются. Коэффициент теплопередачи также изменяется по поверхности теплообмена.
Однако, во многих случаях можно рассматривать величину коэффициента теплопередачи постоянной по всей поверхности теплообмена, а разность температур между жидкостями принимать средней по поверхности теплообмена.

45. Теплопередача через плоские однослойные и многослойные стенки.
Рассмотрим процесс передачи теплоты через плоскую стенку поверхностью F, толщиной  и коэффициентом теплопроводности  . При известных температурах горячего  и холодного теплоносителя  , а также коэффициентов теплоотдачи от горячего  и холодного  теплоносителей решение сводится к определению теплового потока, плотности теплового и температур внутренней и наружной поверхности стенки (граничные условия третьего рода). Принимая во внимание условие постоянства теплового потока можно записать ряд равенств
;  ; 
Складывая левые и правые части уравнений характеризующих разности температур и учитывая, что  получим выражение для итоговой разности температур

где  –термическое сопротивление плоской стенки (м^{2 0}С\Bm)
Отсюда, следует выражение для плотности теплового потока и теплового потока (уравнение теплопередачи плоской стенки)
, (1.207)
где q – плотность теплового потока (Вт/м² ); Q – тепловой поток (Вт);
k=1/R – коэффициентом теплопередачи плоской стенки (Вт/м² ºС)

;  - термические сопротивления теплоотдачи со стороны горячего теплоносителя, теплопроводности плоской стенки и термические сопротивления теплоотдачи со стороны холодного теплоносителясоответственно.
Температура внутренней и наружной поверхности стенки определяется из следующих соображений:
,
отсюда имеем
, 
В случае многослойной стенки состоящей из п слоев тепловой поток и плотность теплового потока определяются по уравнениям аналогичным однослойной (1.207) за исключением того, что термическое сопротивление и следовательно коэффициент теплопередачи определяются с учетом термических сопротивлений каждого слоя.

Температура поверхности и на стыке слоев определяется из тех же соображений, что и для однослойной стенки