Vad är en värmeöverföringskoefficient?

Värmeöverföringskoefficienten definierar den enkelhet som värmen passerar från ett material till ett annat, vanligtvis från en fast till en vätska eller gas, eller från en vätska eller gas till ett fast ämne.Värme kan också passera från en vätska till en gas eller eller vice versa, som fallet med sval luft över en varm sjö.Värme kommer alltid att flyta från varmt till kallt för material i direktkontakt.

Värmeöverföringskoefficienter beaktas alltid vid utformning av utrustning som specifikt är avsedd att överföra värme mdash;eller att inte överföra värme.Matlagningskrukor, kylfenor på en motorcykelmotor, som blåser på en sked för het soppa, eller en person som värmer en annans kalla händer är alla fall av att förbättra värmeöverföringskoefficienten.Den största enskilda bidragsgivaren till bättre värmeöverföringskoefficienter, med tanke på de materiella begränsningarna, är snabb rörelse av komponenternas fluidfas.Blåsande luft genom en kylare, inducerar turbulent flöde i en värmeväxlare eller snabbt rörlig luft i en konvektionsugn påverkar mycket högre värmeöverföringskoefficienter än stillbilder.Detta beror på att fler molekyler för att absorbera värme presenteras för den heta ytan på kortare tid.

Å andra sidan beaktar sökningen efter mycket effektiv isolering också värmeöverföringskoefficienten för vart och ett av dess gränssnitt.Isolering är viktigt för kylskåp och frys, picknickkylare, vinterkläder och energieffektiva hem.Döda luftutrymmen, tomrum i skum och material med låg konduktivitet hjälper alla att ge isolering.

Kvantitativt är värmeöverföringskoefficienten en funktion av de två materialen i kontakt;temperaturen för var och en, som bestämmer drivkraften;och faktorer som förbättrar eller försämrar värmeöverföringen, såsom konvektion respektive ytbesvär.Ekvationerna bestämmer mängden värme som överförs per enhetsarea, per graders temperaturskillnad mellan de två angränsande materialen och per tidsperiod.Beräkningar för dimensionering av industriell utrustning, såsom värmare och värmeväxlare, löser vanligtvis för värme som överförs per timme eftersom växtproduktionskapacitet vanligtvis bestäms på timbasis.

En övergripande värmeöverföringskoefficient, som ofta används i värmeväxlarekvationer, skulle behöva överväga ett antal faktorer.I det här exemplet, den mättade ångan vid en given temperatur, ång till rörgränssnitt, konduktivitet genom rörväggen, gränssnittet till vätskan inuti rören såsom olja och temperaturen på inkommande olja skulle behöva beaktas.Information från dessa faktorer kan hjälpa till att avgöra hur stor en värmeväxlare skulle behövas och vilken design- och materialstrategi skulle fungera bäst.