Hệ số truyền nhiệt là gì?

Hệ số truyền nhiệt xác định độ dễ dàng mà nhiệt truyền từ vật liệu này sang vật liệu khác, thường là từ chất rắn sang chất lỏng hoặc khí, hoặc từ chất lỏng hoặc khí sang chất rắn.Nhiệt cũng có thể truyền từ chất lỏng sang khí hoặc ngược lại, chẳng hạn như trường hợp không khí mát trên một hồ nước ấm.Nhiệt sẽ luôn chảy từ nóng đến lạnh cho các vật liệu tiếp xúc trực tiếp.Hệ số truyền nhiệt luôn được xem xét khi thiết kế thiết bị đặc biệt nhằm truyền nhiệt mdash;hoặc không truyền nhiệt.Nấu nồi, vây làm mát trên động cơ xe máy, thổi vào một muỗng súp quá nóng, hoặc một người làm ấm một bàn tay lạnh khác là tất cả các trường hợp tăng cường hệ số truyền nhiệt.Các đóng góp đơn lẻ lớn nhất cho các hệ số truyền nhiệt tốt hơn, do các ràng buộc vật liệu, là sự chuyển động nhanh chóng của pha chất lỏng của các thành phần.Thổi không khí qua một bộ tản nhiệt, tạo ra dòng chảy hỗn loạn trong bộ trao đổi nhiệt hoặc không khí di chuyển nhanh trong một hệ số truyền nhiệt cao hơn nhiều so với các điều kiện tĩnh.Điều này là do nhiều phân tử để hấp thụ nhiệt được trình bày lên bề mặt nóng trong một khoảng thời gian ngắn hơn.Mặt khác, việc tìm kiếm cách nhiệt hiệu quả cao cũng xem xét hệ số truyền nhiệt của từng giao diện của nó.Cách điện rất quan trọng đối với tủ lạnh và tủ đông, máy làm mát dã ngoại, quần áo mùa đông và những ngôi nhà tiết kiệm năng lượng.Không gian không khí chết, khoảng trống trong bọt và vật liệu có độ dẫn thấp đều giúp cách nhiệt.Về mặt định lượng, hệ số truyền nhiệt là một hàm của hai vật liệu tiếp xúc;nhiệt độ của mỗi người, xác định động lực;và các yếu tố tăng cường hoặc làm giảm sự truyền nhiệt, chẳng hạn như đối lưu hoặc tắc nghẽn bề mặt, tương ứng.Các phương trình xác định lượng nhiệt được truyền trên một đơn vị diện tích, chênh lệch nhiệt độ trên mỗi độ giữa hai vật liệu liền kề và mỗi khoảng thời gian.Tính toán cho các thiết bị công nghiệp định cỡ, chẳng hạn như máy sưởi và bộ trao đổi nhiệt, thường giải quyết nhiệt truyền mỗi giờ vì năng lực sản xuất của nhà máy thường được xác định trên cơ sở hàng giờ.Một hệ số truyền nhiệt tổng thể, như thường được sử dụng trong các phương trình trao đổi nhiệt, sẽ cần phải xem xét một số yếu tố.Trong ví dụ này, hơi nước bão hòa ở một nhiệt độ nhất định, giao diện hơi nước đến ống, độ dẫn qua thành ống, giao diện với chất lỏng bên trong các ống như dầu và nhiệt độ của dầu đến đều cần được xem xét.Thông tin từ các yếu tố này có thể giúp xác định mức độ lớn của bộ trao đổi nhiệt, và chiến lược thiết kế và vật liệu nào sẽ hoạt động tốt nhất.