Hvad er en varmeoverførselskoefficient?
Varmeoverførselskoefficienten definerer den lethed, hvormed varme passerer fra et materiale til et andet, normalt fra et fast stof til en væske eller gas eller fra en væske eller gas til et fast stof.Varme kan også passere fra en væske til en gas eller eller omvendt, som er tilfældet med kølig luft over en varm sø.Varmen vil altid strømme fra varmt til kulde til materialer i direkte kontakt.
Varmeoverførselskoefficienter overvejes altid, når der designes udstyr, der specifikt er beregnet til at overføre varme mdash;eller for ikke at overføre varme.Madlavningspotter, afkøling af finner på en motorcykelmotor, der blæser på en skefuld for varm suppe, eller en person, der opvarmer en andens kolde hænder, er alle tilfælde af at forbedre varmeoverførselskoefficienten.Den største enkelt bidragyder til bedre varmeoverførselskoefficienter i betragtning af de materielle begrænsninger er hurtig bevægelse af væskefasen af komponenterne.Blæser luft gennem en radiator, der inducerer turbulent strømning i en varmeveksler, eller hurtigt bevægende luft i en konvektionsovn påvirker meget højere varmeoverførselskoefficienter end stadig betingelser.Dette skyldes, at flere molekyler til at absorbere varme præsenteres for den varme overflade på kortere tid.
På den anden side overvejer søgningen efter yderst effektiv isolering også varmeoverførselskoefficienten for hver af dens grænseflader.Isolering er vigtig for køleskabe og frysere, picnickøler, vinterbeklædning og energieffektive hjem.Døde luftrum, hulrum i skum og materialer med lav ledningsevne hjælper alle med at give isolering.
Kvantitativt er varmeoverførselskoefficienten en funktion af de to materialer i kontakt;temperaturen på hver, der bestemmer drivkraften;og faktorer, der forbedrer eller forringer henholdsvis varmeoverførslen, såsom konvektion eller overfladeforurening.Ligningerne bestemmer mængden af varme, der overføres pr. Enhedsareal, pr. Gradstemperaturforskel mellem de to tilstødende materialer og pr. Tidsperiode.Beregninger til dimensionering af industrielt udstyr, såsom varmeovne og varmevekslere, løser normalt for overført varme i timen, fordi planteproduktionskapacitet normalt bestemmes på timebasis.
En samlet varmeoverførselskoefficient, som ofte bruges i varmevekslerens ligninger, ville være nødt til at overveje et antal faktorer.I dette eksempel er den mættede damp ved en given temperatur, damp til rørgrænseflade, ledningsevne gennem rørvæggen, grænsefladen til væsken inde i rørene, såsom olie, og temperaturen på den indkommende olie skal alle overvejes.Oplysninger fra disse faktorer kunne hjælpe med at bestemme, hvor stor en varmeveksler ville være nødvendig, og hvilken design- og materialestrategi, der fungerer bedst.