TRANSFERUL TOTAL (GLOBAL) DE CALDURA

TRANSFERUL TOTAL (GLOBAL) DE CALDURA

In majoritatea cazurilor practice, caldura este transmisa intre corpuri prin doua sau prin toate cele trei procese combinate simultan. Conductia termica apare numai in corpurile solide sau in fluidele stagnante. Transferul de caldura prin convectie este insotit intodeauna de conductie.

Numeroase aplicatii tehnice presupun transferul de caldura intre doua fluide printr-un perete despartitor, asa incat aceasta se realizeaza prin conductie si convectie termica, la temperaturi inalte aparand si radiatia termica.

Apar doua cazuri distincte:

- procese de transfer de caldura la temperaturi moderate in care apar conductia si convectia termica (aparate schimbatoare de caldura, conducte care transporta fluide calde etc.) (t_f < 150 C):

, [W} (4.1)

unde k, [W/m²grd] este coeficientul total de transfer de caldura (vezi conditiile la limita de speta a III-a si a IV-a).

- procese de transfer de caldura la temperaturi ridicate in care apar conductia, convectia si radiatia termica (cuptoare, focarele cazanelor de abur etc.) (t_f > C)

(4.2)

unde, a, [W/m².grd] este coeficientul complex de transfer de caldura (convectie si radiatie), calculat cu relatia:

, [W/m².grd (4.3)

In general, la aparatele schimbatoare de caldura suprafata de transfer de caldura intre cele doua fluide este o suprafata cilindrica. Daca este indeplinita conditia d_e / d_i < 1,5 (2), pentru calculul coeficientului total de transfer de caldura , k , se poate utiliza relatia de la peretele plan:

, [W/m².grd] (4.4)

unde a , [W/m².grd] este coeficientul de convectie pentru fluidul cald;

åR_t , [m².grd/W] - suma rezistentelor termice interioare, R_i, sau exterioare, R_e, suprafetei de transfer de caldura;

a [W/m².grd] - coeficientul de convectie de partea fluidului rece.

, [W/m²] (4.11)