Движение газов

Передача тепла в жидкостях и газах путем естественного перемещения холодных слоев вниз, а теплых - вверх называется естественной конвекцией. При естественной конвекции перемещение газов происходит с небольшой скоростью, поэтому нагрев (охлаждение) помещения (холодильника) происходит медленно и наблюдается значительный перепад температур по высоте.

В холодильной технике часто применяется принудительная конвекция, т. е. вынужденное движение газа или жидкости, обусловленное работой вентилятора, компрессора или насоса. Принудительная конвекция позволяет значительно повысить интенсивность теплопередачи.

Например, с помощью обдува охлаждающих батарей холодильные камеры можно охлаждать в несколько раз быстрее, чем при естественной конвекции и снизить перепад температур по высоте до 1-2° С.

Лучеиспускание. Один из способов теплообмена - это лучеиспускание, или излучение. Все тела излучают тепло в основном в виде инфракрасных (невидимых) лучей. Чем больше тело нагрето, тем больше лучистой энергии оно излучает. Лучистая энергия может передаваться на огромные расстояния (Солнце - Земля и т. д.).

Лучепоглощение различных тел зависит от окраски и состояния их поверхности. Темные поверхности поглощают почти всю лучистую энергию, которая на них падает, и при этом нагреваются, белые - почти полностью отражают, прозрачные пропускают через себя почти не нагреваясь.

Теплоотдача и теплопередача. Теплоотдача - это передача тепла от поверхности тела к окружающей среде. Она зависит главным образом от вида среды. Например, нагретый брусок стали очень быстро охлаждается в воде, медленнее в масле и еще медленнее на воздухе, даже если температура воды, масла и воздуха была одинаковой.

Теплопередача - это передача тепла от одной среды к другой через разделяющую стенку. Количество проходящего через стенку тепла в единицу времени зависит от площади поверхности, толщины и коэффициента теплопроводности материала стенки.

А также скорости движения и теплофизических свойств сред с обеих сторон стенки и разности температур. Все эти факторы учитываются при расчете коэффициентом теплопередачи к, размерность которого Вт/(м2-К).