ТЕПЛОПЕРЕДАЧА | это… Что такое ТЕПЛОПЕРЕДАЧА?

ТолкованиеПеревод

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

совокупность явлений, при к-рых имеет место перенос тепла из одной части пространства в другую. Перенос может происходить различными способами: теплопроводностью, конвекцией и лучеиспусканием. Теплопроводность — явление непосредственной передачи тепла от одной частицы тела к соседней, менее нагретой. В простейшем случае (плоская стенка) количество тепла, передаваемого в 1 час, прямо пропорционально площади сечения и разности темп-р по обе стороны стенки и обратно пропорционально толщине стенки. Коэффициент пропорциональности, указывающий, сколько калорий тепла проходит в течение 1 часа через стенку площадью в 1 м2 и толщиной в 1 м при разности темп-р в 1°, наз. коэффициентом теплопроводности. Конвекция — явление переноса тепла движущейся средой (газами, жидкостью) путем соприкосновения с менее нагретым телом. Количество тепла, передаваемого в 1 час, пропорционально поверхности, воспринимающей тепло, и разности темп-р движущейся среды и стенки. Коэффициент пропорциональности наз. коэффициентом теплоперехода. Лучеиспускание — явление теплообмена на расстоянии между двумя телами различной темп-ры посредством лучистой энергии при условии, что пространство между ними наполнено средой, пропускающей такую энергию. В этом случае тепло одного тела переходит в лучистую энергию, проходит в этом состоянии пространство, разделяющее тела, и превращается опять в тепло на поверхности второго тела. Последнее, хотя и более холодное, в свою очередь отдает лучи первому телу, и, следовательно, лучистая теплота, передаваемая в конечном счете от горячего тела более холодному, получается как разность двух количеств теплоты. При тепловом лучеиспускании, имеющем место в котловой практике, можно считать, что количество тепла, излучаемого в 1 час, пропорционально поверхности тела и разности абсолютных темп-р в четвертой степени. Коэффициент пропорциональности наз. коэффициентом лучеиспускания. В паровозном котле имеют место все указанные способы передачи тепла. В дымогарных и жаровых трубах тепло передается преимущественно конвекцией за счет соприкосновения горячих продуктов сгорания со стенками труб; далее тепло, пройдя сквозь стенки труб, передается окружающей их воде в топке гл. обр. лучеиспусканием от раскаленного слоя топлива на стенки огневой коробки; в силу теплопроводности тепло затем проходит сквозь толщу стенок и, наконец, передается воде, омывающей огневую коробку.

Технический железнодорожный словарь. — М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство.
Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров.
1941.

.

Игры ⚽ Поможем написать курсовую

Синонимы:

передача, теплообмен

• ТЕПЛОПАРОВОЗ
• ТЕПЛОТВОРНАЯ СПОСОБНОСТЬ ТОПЛИВА

Полезное

Теплопередача — это, что такое, какие, определение, значение, доклад, реферат, конспект, сообщение, вики — WikiWhat

Содержание (план)

1. Виды теплообмена (способы передачи тепла)

1.1. Теплопроводность

1.2. Конвекция

1.3. Тепловое излучение (лучистый перенос)

Теплопередача — это процесс передачи энергии в веществе.

Процесс передачи энергии очень сложен, но не требует­ся точного количественного расчёта — все оказывается доста­точно просто.

Сам процесс передачи тепла описывается достаточно слож­ным уравнением, которое так и называется — уравнением теплопроводности. В самой простой и общей форме оно имеет вид:

F = —DΔT / ΔL.

Смысл этого выражения понятен, если выразить его слова­ми: «Количество тепла, передаваемого через единичную пло­щадку в единицу времени (поток тепла), F пропорционально отношению ΔT / ΔL, т. е. скорости уменьшения температуры». Величина ΔT / ΔL называется градиентом температуры. Коэффициент пропорционально­сти D зависит от способа передачи тепла. Называется он коэффициентом теплопроводности.

Всего в природе существует три способа передачи тепла.

Теплопроводность

Как известно, количество тепла — это всего лишь сумма кинетических энергий отдельных моле­кул, т. е. там, где температура выше, быстрых молекул боль­ше. Сталкиваясь с соседними, более быстрые молекулы пере­дают им свою энергию, и тепло передаётся в соседние, более холодные области. Теплопроводность эффективна в твёрдых телах, менее эффективна в жидко­стях и совершенно неэффективна в газах. Когда же в газах или жид­костях теплопроводность не обес­печивает достаточно быстрый отток тепла, градиент температуры рез­ко возрастает за счёт возрастания температуры в горячей области. В жидкости и газе начинается кон­вективное движение.

Конвекция

см. Конвекция Материал с сайта http://wikiwhat.ru

Тепловое излучение (лучистый перенос)

Основным способом переноса энер­гии в газе или плазме высокой температуры (4000 K и выше) является лучистый перенос, т. е. перенос энергии электромаг­нитным излучением. Процесс переноса излучением определя­ется уравнением теплопроводности, где коэффициент зависит главным образом от коэффициента поглощения, который, в свою очередь, определяется химическим составом, плотностью и температурой в данном месте. При этом коэффициент теп­лопроводности D в уравнении теплопроводности уменьшается с увеличением коэффициента поглощения.

Количество энергии, которое может быть передано лучис­тым переносом, небесконечно велико. Как только поток энер­гии увеличится или увеличится коэффициент поглощения, уве­личится и градиент температуры. Как только его значение пре­высит адиабатический градиент, появится конвекция.

Категории:

Термодинамика
Явления переноса
Теплопередача

Материал с сайта http://WikiWhat.ru

Что такое «Тепловой поток»? | SMU Колледж гуманитарных наук и наук Дедмана

Тепловой поток — это движение тепла (энергии) из недр Земли к поверхности. Источником большей части тепла является охлаждение ядра Земли и выделение радиоактивного тепла в верхних слоях земной коры толщиной от 20 до 40 км. Радиоактивное тепловыделение является продуктом горных пород земной коры, содержащих высокие концентрации встречающихся в природе радиоактивных элементов: тория, калия и/или урана. Тепловой поток выше в районах либо с высокой радиоактивностью, либо там, где земная кора тоньше, например, срединно-океанические хребты или провинция бассейнов и хребтов на западе США. Кроме того, существуют области с «аномалиями» теплового потока, которые имеют более высокий, чем средний тепловой поток земной коры без четко определенного тектонического или радиоактивного объяснения, обычно связанного с потоком жидкости, например, в Южной Дакоте.

Тепловой поток рассчитывается путем умножения коэффициента теплопроводности породы на градиент температуры. Стандартные единицы измерения: мВт/м2 = милливатты на квадратный метр. Таким образом, представьте себе плоскую плоскость размером 1 метр на 1 метр, и то, сколько энергии передается через эту плоскость, является количеством теплового потока.

Теплопроводность определяется с использованием керна горных пород или резки на устройстве, которое измеряет количество энергии, которое может передать образец горной породы. Примерами устройств, используемых в лаборатории, являются разделенный стержень или игольчатый зонд. Единицы теплопроводности обычно выражаются в Вт/мК = ваттах на метр Кельвина. Значения теплопроводности породы (минерала) будут меняться по мере повышения температуры, поэтому в единицы измерения входит Кельвин.

Градиент температуры Земли в месте измерения определяется путем сбора данных о температуре в скважине на определенной глубине. Часто единицами измерения градиента являются °C/км или °F/100 футов. Если измерения температуры проводятся после того, как скважина больше не подвергается воздействию бурового раствора, считается, что она находится в равновесии. Эти значения имеют высочайшее качество и включают в себя ряд точек данных, помогающих понять изменения в геологии/структуре Земли. Существует руководство по регистрации температуры с примерами, объясняющими, почему изменяется градиент.

Измерения температуры также собираются во время бурения скважин, особенно нефтяных и газовых. Эти значения данных называются забойными температурами, поскольку они берутся на дне интервала, до которого в это время была пробурена скважина. Таким образом, к этим значениям необходимо добавить поправки, чтобы компенсировать нагревание бурового раствора (неглубокие скважины) или охлаждение (более глубокие скважины). Также одна скважина может иметь несколько забойных температур (BHT). Хотя для каждого участка собирается меньше информации о температуре, чем для равновесных участков, нефтегазовое месторождение обычно имеет множество значений BHT, доступных для сравнения; возможность сравнивать температуры улучшает точность одного значения.

Для полной калибровки значения теплового потока после расчета теплопроводности и градиента могут потребоваться поправки в зависимости от того, где была пробурена скважина. Примерами их являются крутая топография (северный склон горы холоднее, чем южный склон) и геологическая структура (разлом, создающий резкое изменение типа породы с очень разной теплопроводностью).

Для получения данных о глобальных тепловых потоках посетите Международную комиссию по тепловым потокам.

Что такое кондуктивная теплопередача?

Ответы на ваши вопросы о кондуктивной теплопередаче и защите товаров, чувствительных к температуре

Кондуктивная теплопередача — это передача тепла между двумя объектами, находящимися в тесном физическом контакте. Скорость этой теплопередачи определяется близостью объектов, разностью температур между объектами и проводящими свойствами этих объектов.

При кондуктивной теплопередаче или кондуктивной теплопередаче тепло передается от более нагретого объекта к более холодному объекту. Любой объект может передавать тепло другому объекту.

Эти примеры кондуктивной теплопередачи иллюстрируют, как работает теплопередача даже в экстремальных условиях между живыми и неживыми объектами:

• Пингвины могут уменьшить передачу тепла от ног к снегу, стоя на пятках и используя хвостовые перья в качестве третьей точки штатив для стабилизации позы. Поскольку хвостовые перья имеют гораздо меньшую теплопроводность, чем ступни, уменьшение площади контакта между ступнями и снегом значительно снижает потери тепла в окружающую среду.
• Рептилии могут прижиматься телом к ​​теплому камню, чтобы получить тепло, или подниматься с холодного субстрата, тем самым уменьшая потерю тепла.

Для ваших продуктов, чувствительных к температуре, происходит тот же процесс кондуктивной теплопередачи.

Подумайте о том, как вы упаковываете свои вакцины, мясо, фрукты и овощи, краску или цветы и с чем они соприкасаются внутри упаковки — это влияет на температуру, безопасность и жизнеспособность ваших продуктов.

В конце концов, физику не победить. Изоляция не препятствует проникновению тепла в упаковку, она просто замедляет процесс теплопередачи. И именно поэтому вам нужно использовать правильный тип решения для пассивной термоупаковки для ваших продуктов, чувствительных к температуре.

Сочетание уникальных свойств ваших продуктов с правильным решением для термоупаковки имеет решающее значение для поддержания холодовой цепи от упаковки и отгрузки до доставки.

Решения для теплопроводности, конвекции, излучения и термоупаковки

Хотя мы не хотим слишком углубляться в физику и химию, важно, чтобы вы знали основы теплопроводности, конвекции и излучения, а также то, как это влияет на ваши решения для термоупаковки.

• Теплопроводность : передача тепла происходит, когда объекты находятся в непосредственном контакте друг с другом. Например, упаковка замороженных фруктов, оставленная в металлической продуктовой тележке в летний день, поглощает тепло металлической тележки, что в конечном итоге влияет на температуру и свойства фруктов.
• Конвекция : передача тепла происходит, когда жидкость обтекает объект. В цепи холодоснабжения этой жидкостью обычно является воздух, а скорость теплопередачи зависит от скорости движения воздуха. Например, когда коробку с вакцинами оставляют в комнате с открытым окном, в комнату может проникать теплый воздух, медленно, но верно изменяя температуру вакцин. Это изменение температуры усугубляется, если в комнате есть вентилятор или если комната представляет собой зону с интенсивным движением, когда дверь часто открывается и закрывается.
• Излучение : фотоны или электромагнитные волны нагревают объекты. Подумайте о солнце и о том, как оно согревает вас или обогревает салон вашего автомобиля. В решениях для термоупаковки цель состоит в том, чтобы ограничить теплопередачу излучением, чтобы ваши чувствительные к температуре продукты оставались при правильной температуре на протяжении всей цепочки поставок холода.

Хорошей новостью является то, что решения для термоупаковки предназначены для предотвращения теплопроводности, конвекции и излучения. Целью любого решения для термоупаковки является минимизация и предотвращение передачи тепла чувствительным к температуре продуктам и упаковкам во время упаковки, транспортировки и доставки.

Эффективная практика управления холодовой цепью является неотъемлемой частью предотвращения колебаний температуры, в результате которых продукты могут быть как слишком теплыми, так и слишком холодными. Слишком жарко, и такие продукты, как мясо, цветы или биологические препараты, испортятся. Слишком холодные продукты, такие как молоко, краска или лекарства, могут расслаиваться, замерзать или подвергаться другим химическим изменениям.

Знаете ли вы? Температурный диапазон, который сложнее всего поддерживать при перемещении вашей посылки по цепочке холодоснабжения, составляет 35,6–46,4 ^или Ф (2 – 8 ^или С). Это также наиболее распространенный температурный диапазон для вакцин, биопрепаратов, инсулина и диагностических продуктов. Как и каша Златовласки, ваши чувствительные к температуре продукты не могут быть слишком горячими или слишком холодными — они всегда должны находиться в нужном температурном диапазоне.

Важность контроля температуры для обеспечения безопасности пищевых продуктов, вакцин и медицинских изделий

Часто, когда люди говорят о цепочке поставок холода и управлении цепями холодоснабжения, они спрашивают о хранении продуктов, чувствительных к температуре, в холоде. Однако важно помнить, что в зависимости от того, куда, когда и что вы отправляете, ваши продукты не обязательно должны храниться при отрицательных температурах.

Не существует единого решения для поддержания правильной температуры продуктов питания, вакцин, медицинских изделий, товаров для дома, химикатов и других продуктов.

Ряд факторов, включая ваше местоположение, типы продуктов, которые вы отправляете, куда ваши продукты отправляются, как они отправляются и когда ваши продукты отправляются, определяет тип решения для термоупаковки, которое вам нужно.

Учитывайте следующие температурные требования и диапазоны при принятии решения о том, как упаковать вашу продукцию и доставить ее вашим клиентам:

• Глубокая заморозка: от -18,4 до -22 ^o F (от -28 до -30 ^o C) для морепродуктов и некоторых видов мяса.
• Замороженные: от 3,1 до -4 ^o F (от -16 до -20 ^o C) для мяса и некоторых продуктов.
• Охлажденный: от 35,6 до 39,2 ^o F (от 2 до 4 ^o C) для некоторых молочных продуктов, фруктов и овощей и свежего мяса.
• Pharmacy: 35.6–46.4 ^o F (2–8 ^o C) для фармацевтических продуктов, включая вакцины и лекарства.
• Холодовая цепь: от 53,6 до 57,2 ^o F (от 12 до 14 ^o C) для обработанных пищевых продуктов, безрецептурных лекарств и фармацевтических продуктов, а также свежих продуктов.

Температурный контроль пищевых продуктов, вакцин, химикатов, изделий медицинского назначения и других продуктов, чувствительных к температуре, имеет решающее значение по следующим 5 основным причинам:

1

Целостность товаров и продукции . Современное управление холодовой цепью с использованием новейших решений для термоупаковки, регистраторов данных и хранения помогает обеспечить безопасность, целостность, качество и удобство использования продуктов, чувствительных к температуре. Ущерб, нанесенный чрезмерной жарой или холодом, не может быть устранен.

2

Гарантия безопасности продукта . Эффективный контроль и мониторинг температуры означает, что ваши внутренние корпоративные стандарты и все нормативные стандарты соблюдаются, обеспечивая безопасность людей и предотвращая отходы продукции.

3

Сокращение отходов и потерь . Потери, повреждения и потери продукта можно предотвратить, если продукты упаковываются в соответствии с тем, как они перемещаются по цепочке холодоснабжения. Согласно последним данным, производители фармацевтической продукции теряют 15 миллиардов долларов в год из-за сбоев в цепочке поставок холода.

4

Обслуживание клиентов и доверие . Ваши клиенты B2B и B2C ожидают, что ваши продукты будут безопасными и будут соответствовать самым высоким стандартам качества. Контроль температуры на протяжении всей цепочки холодоснабжения означает, что ваши клиенты, независимо от того, получают ли они товары на складе или в специальном изолированном контейнере на пороге, могут быть уверены, что ваши продукты безопасны для использования.

5

Соответствие нормативным стандартам . Крайне важно, чтобы компании были в курсе последних стандартов и правил FDA, CDC, Канады, ЕС и Всемирной организации здравоохранения в отношении температуры и поддержания холодовой цепи.

Факты о решениях для термоупаковки

Готовых решений для термоупаковки не существует. Такие переменные, как местоположение, внешняя температура и температура окружающей среды, транспортная логистика и человеческий фактор, влияют на то, как продукты, чувствительные к температуре, упаковываются, контролируются и отправляются.

На самом деле умная термоупаковка — это не только то, что происходит внутри коробки, но и то, что, вероятно, произойдет снаружи коробки. Крайне важно, чтобы ваши решения по термоупаковке и процесс управления холодовой цепью учитывали все возможные сценарии «что, если», с которыми могут столкнуться ваши продукты.

Например, подумайте о контейнерах, застрявших вне портов прямо сейчас. Надеемся, что компании с продуктами в этих контейнерах предвидели влияние пандемии, нехватки рабочей силы и изменения климата на продолжительность доставки, колебания температуры и проблемы со складированием.

Хорошей новостью является то, что существуют технологии и продукты, помогающие компаниям преодолевать новые реалии упаковки, отгрузки и доставки цепочек холодных поставок:

• Материалы с фазовым переходом (PCM): PCM на неводной основе замерзают и плавятся при температуре около одинаковые температуры, необходимые для защищаемых продуктов. Ищите многоразовые, нетоксичные, легкие, гибкие и предназначенные для защиты от экстремально высоких и низких температур PCM.

Пакеты с ледяным гелем

• : эта технология пассивного охлаждения доступна в различных размерах, формах и температурных диапазонах. Пакеты с гелем для льда предназначены для поддержания теплового профиля чувствительных к температуре продуктов более эффективно, чем лед. Как правило, эти пакеты устойчивы к проколам, многократному использованию, защищены от пота, изготовлены из нетоксичных материалов и имеют ряд составов, специфичных для различных температурных диапазонов.
• Изотермические контейнеры: в этих специализированных контейнерах используется ряд технологий холодовой цепи для поддержания температуры и защиты чувствительных к температуре продуктов от воздействия кондуктивной теплопередачи, теплопроводности и излучения. Поговорите со своим экспертом по термоупаковке о возможных вариантах: полиуретановые контейнеры, предназначенные для экстремальных погодных условий, контейнеры для поддонов для больших грузов, контейнеры с изоляцией из листового пенополистирола (EPS) для компактной температурной защиты и формованные изолированные контейнеры из пенополистирола, соответствующие требованиям USDA, HAACP. , DOT и стандарты операторов связи.
• Мониторы температуры: в регистраторах данных и индикаторах температуры используются самые современные технологии. Ищите регистраторы данных, использующие Bluetooth для обновления в реальном времени температурного статуса вашего груза. Настройте сигналы тревоги, чтобы предупреждать вас о колебаниях температуры, и записывайте данные о температуре на срок до одного года, чтобы отслеживать эффективность ваших решений и стратегий термоупаковки.

Будь то перемещение фармацевтических продуктов по Соединенным Штатам или доставка наборов для домашнего питания к порогу загородного дома — существует индивидуальное решение для термоупаковки, которое может сохранить целостность, безопасность и качество ваших продуктов, чувствительных к температуре.

Риск в цепочке поставок холода

Стабильность цепочки поставок холода в значительной степени зависит от технологии контроля и поддержания температуры, логистики, перемещения, доставки и безопасности продуктов и товаров, чувствительных к температуре.

Такие переменные, как открытые окна, пакеты, оставленные без присмотра в доках или на тележках, неисправные двери морозильной камеры или человеческий фактор, невозможно предсказать. Однако в цепочке холодоснабжения существуют риски и проблемы, которые вы можете спланировать и смягчить.

Обсудите эти риски для цепочки поставок холода со своими коллегами, сторонним партнером по логистике (3PL) и партнером по термоупаковке:

• Отказ оборудования и неверные решения по термоупаковке представляют собой самые большие риски для ваших продуктов холодовой цепи. Анализ пробелов передовой практики холодовой цепи может помочь вам снизить эти риски и защитить вас от потерь.
• Отсутствие инфраструктуры холодовой цепи может сделать неэффективной даже самую передовую технологию холодовой цепи.
• Недостаточное знание нормативных требований , соблюдение требований и должное усердие могут привести к задержкам в утверждении документов, таможенной очистке и даже препятствовать въезду в порт.
• Стихийные бедствия, пандемии и неожиданные угрозы могут привести к полному сбою в цепочке холодоснабжения и цепи поставок. Крайне важно, чтобы у вас был план управления цепочками поставок холода в случае стихийных бедствий, чтобы смягчить краткосрочные и долгосрочные последствия.
• Ненадлежащее обращение с товарами , отказ аппаратного хладагента и перебои в цепочке поставок могут привести к проблемам с успешной отгрузкой, доставкой, складированием и хранением ваших продуктов холодовой цепи.