IV- THỂ TÍCH BUỒNG LỬA
TÍNH TỐN BỨC XẠ NHIỆT TRONG BUỒNG LỬA I NHỮNG ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN VỀ TRUYỀN NHIỆT
I. NHỮNG ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN VỀ TRUYỀN NHIỆT
Trong cụng nghiệp đặc biệt là cụng nghiệp hoỏ học, nhiều quỏ trỡnh cần được tiến hành ở điều kiện nhiệt độ xỏc định thỡ tốc độ của quỏ trỡnh và chất lượng của sản phẩm mới được đảm bảo. Để thực hiện điều kiện đú, người tat phải cấp nhiệt hoặc bớt nhiệt của quỏ trỡnh ra. Nhiệt lượng bao giờ cũng truyền từ vật cú nhiệt độ cao đến vật cú nhiệt độ thấp.
Nhiệt được truyền từ vật này đến vật khỏc theo cỏc phương thức sau: [VII -178].
- Dẫn nhiệt: là quỏ trỡnh truyền nhiệt từ phần từ này đến phần tử khỏc của vật chất khi chỳng tiếp xỳc trực tiếp với nhau thường thỡ quỏ trỡnh này chỉ
xảy ra trong vật thể rắn. Dẫn nhiệt cũng xảy ra trong mụi trường khớ và lỏng nếu chất khớ và lỏng ở trạng thỏi đứng yờn hay chuyển động dũng.
- Nhiệt đối lưu: là hiện tượng truyền nhiệt do cỏc phõn tử chất lỏng hoặc khớ đổi chỗ cho nhau. Hiện tượng này xảy ra là do chỳng cú nhiệt độ khỏc nhau gõy nờn khối lượng riờng khỏc nhau hoặc do tỏc dụng cơ học như bơm, khuấy...
- Nhiệt bức xạ: là quỏ trỡnh truyền nhiệt bằng dạng súng điện từ, nghĩa là nhiệt năng biến thành tia bức xạ rồi truyền đi, khi gặp một vật thể nào đú thỡ một phần năng lượng bức xạ đú bị hấp thụ sẽ biến thành nhiệt năng, một phần phản chiếu lại và một phần đi xuyờn qua vật thể.
1. Dẫn nhiệt.
Gradien nhiệt độ là mức độ biến thiờn nhiệt độ ở một điểm cho trước của vật thể, về trị số bằng độ biến thiờn nhiệt độ trờn một đơn vị chiều dài theo phương phỏp tuyến của mặt đẳng nhiệt.
Cụng thức: t dt lim n dn ∆ = ∆ = gradt [VII - 179]
Một nguyờn tố nhiệt lượng dQ dẫn qua một đơn vị bề mặt dF trong 1 đơn vị thời gian dτ thỡ tỉ lệ với gradt, với bề mặt dF và thời gian dτ.
dt
dQ . .dF.d , dn
= −λ τ J [VII - 179] Trong đú:
Q: nhiệt lượng dẫn đi vào trong vật thể, J
λ: hệ số tỉ lệ cũn gọi là hệ số dẫn nhiệt, W/m độ. n: Khoảng cỏch, m
F: bề mặt vuụng gúc với phương dẫn nhiệt, m
2
. τ: thời gian, giõy.
Dấu "-" của phương trỡnh chứng tỏ dũng nhiệt biến đổi theo chiều giảm nhiệt độ.
Biến đổi phương trỡnh trờn ta được thứ nguyờn của độ dẫn nhiệt.
2 0 0 dQ.dn J.m w [ ] [ ] dF.dt.d m .s. C m. C λ = = = τ
Vậy độ dẫn nhiệt là lượng nhệit (J) dẫn qua 1m
2
bề mặt vuụng gúc với phương dẫn nhiệt trong đơn vị thời gian là 1 giõy khi chờnh lệch nhiệt độ trờn một đơn vị 1m chiều dài theo phương phỏp tuyến với bề mặt đẳng nhiệt là 1
0
Độ dẫn nhiệt biểu thị khả năng dẫn nhiệt nờn nú đặc trưng cho tớnh chất vật lý của vật chất.