Prestup tepla

Prestup tepla je prenos tepla rozhraním dvoch látok rôzneho skupenstva, presnejšie: prenos tepla medzi jadrom prúdiacej tekutiny a fázovým rozhraním (medzi touto tekutinou a buď tuhou látkou alebo tekutinou iného skupenstva). V užšom zmysle sa prestupom tepla myslí len prenos tepla rozhraním prúdiacej tekutiny a tuhej steny, t. j. presnejšie: prenos tepla medzi jadrom prúdiacej tekutiny a povrchom tuhej steny (inými slovami: prenos tepla cez tzv. medznú vrstvu).[1][2][3]

O iných významoch výrazu Prestup tepla pozri Prestup tepla (rozlišovacia stránka).

Ak tekutina obteká tuhú stenu (napr. kanála, rúrky, nádoby), treba rozlíšiť tenkú časť tekutiny tečúču v blízkosti steny (tzv. medzná vrstva) a ostatnú časť tečúcej tekutiny (tzv. jadro alebo hlavný prúd tekutiny). V medznej vrstve v dôsledku trenia platí, že rýchlosť tekutiny je nulová pri povrchu steny, potom spojito rastie až je nakoniec na hranici k jadru tekutiny rovnaká ako v jadre tekutiny. V časti medznej vrstvy tekutiny, ktorá je bezprostredne pri stene (tzv. laminárna podvrstva), všetka tekutina prúdi v smere paralelnom k stene (t.j. preč od sledovaného smeru, čiže od smeru kolmého na stenu) a prenos tepla (v sledovanom smere) sa teda realizuje nie prúdením, ale prakticky len slabším mechanizmom - vedením tepla. V laminárnej podvrstve je teda sústredená podstatná časť odporu proti prestupu tepla a nastáva tu hlavná časť „teplotného skoku“ medzi stenou a jadrom tekutiny; laminárna "pod"vrstva môže niekedy tvoriť celú medznú vrstvu. Vo zvyšku medznej vrstvy (ak nie je celá laminárna) a najmä v jadre tekutiny sa prenos tepla (v sledovanom smere) realizuje vedením aj prúdením tepla, vedenie tepla je však voči prúdeniu relatívne bezvýznamné. [4][5][6][7]

Množstvo tepla preneseného pri prestupe tepla udáva empirický tzv. Newtonov ochladzovací zákon. Nepracuje s teplotami vnútri medznej vrstvy, pracuje len s rozdielom teplôt medzi jadrom tekutiny a povrchom steny. Podrobnosti pozri v článku Newtonov ochladzovací zákon.

Prenos tepla cez stenu obklopenú z oboch strán tekutinami (t.j. postupnosť prestup tepla - vedenie tepla - prestup tepla) sa nazýva prechod tepla. Podrobnosti pozri v článku prechod tepla.

Pozri aj

Zdroje
  1. přestup tepla. In: Technický slovník naučný 6 P – Q. Praha : Encyklopedický dům, 2004. ISBN 80-7335-080-7. s. 376.
  2. HASAL, P. et al.. Chemické inženýrství I.. 2. vyd. Praha : Vysoká škola chemicko-technologická, 2007. ISBN 978-80-7080-002-7. S. 146.
  3. Základné názvy z fyziky. In: Kultúra slova č. 12, 1978, S. 346-354
  4. HASAL, P. et al.. Chemické inženýrství I.. 2. vyd. Praha : Vysoká škola chemicko-technologická, 2007. ISBN 978-80-7080-002-7. S. 145-146 (a nasl.).
  5. BAFRNEC, Milan; BÁLEŠ, Vladimír; LANGFELDER, Ivan; LONGAUER, Jaroslav. Chemické inžinierstvo. Bratislava : Malé centrum, 1999. 427 s. ISBN 80-967064-3-8. S. 231, 441, 442.
  6. Malá encyklopédia chémie. 3. vyd. Bratislava : Obzor, 1981. 816 s. (Malé encyklopédie vydavateľstva Obzor.) S. 556.
  7. BOSNJAKOVIC, F.; KNOCHE, Karl F.. Technische Thermodynamik. [s.l.] : Springer-Verlag, 2013. 674 s. ISBN 978-3-642-61496-5. S. 41-44.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.