Теплопроводность
Распространение тепла без перемещения вещества (конвекции) и лучистого теплообмена называется теплопроводностью. Передача теплоты в неподвижной среде (жидкости, газе) происходит по закону Фурье: тепловой поток q пропорционален градиенту температуры
q = λ (dT/dx) (2.53)
где q — количество теплоты, передаваемое через единицу поверхности в единицу времени; x — коэффициент теплопроводности, характеризующий количество теплоты,
Рис. 2.6. Зависимость фугитивности сжиженных углеводородных газов от температуры
Таблица 2.17. Коэффициенты теплопроводности углеводородных газов на линии насыщения,Вт/(м•°С)
|
Температура, °С |
Этан |
Пропилен |
Пропан |
Изобутилен |
Изобутан |
я-Бутан |
||||||
|
жидкость |
пар |
жидкость |
пар |
жидкость |
пар |
жидкость |
пар |
жидкость |
пар |
жидкость |
пар |
|
|
-60 |
0,1465 |
0,0126 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-50 |
0,1359 |
0,0136 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-40 |
0,1252 |
0,0151 |
0,1193 |
0,0113 |
0,1087 |
0,0106 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
-30 |
0,1151 |
0,0169 |
0,1156 |
0,0124 |
0,1059 |
0,0119 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
-20 |
0,1055 |
0,0191 |
0,1118 |
0,0132 |
0,1028 |
0,0134 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
-10 |
0,0985 |
0,0216 |
0,1080 |
0,0142 |
0,0998 |
0,0146 |
- |
- |
0,1093 |
0,0121 |
- |
- |
|
|
0,0911 |
0,0246 |
0,1040 |
0,0153 |
0,0969 |
0,0159 |
0,1130 |
0,0128 |
0,1068 |
0,0134 |
0,1090 |
0,0119 |
|
10 |
0,0842 |
0,0281 |
0,1001 |
0,0163 |
0,0939 |
0,0172 |
0,1194 |
0,0140 |
0,1040 |
0,0144 |
0,1065 |
0,0129 |
|
20 |
- |
- |
0,0957 |
0,0174 |
0,0910 |
0,0187 |
0,1076 |
0,0151 |
0,1009 |
0,0157 |
0,1036 |
0,0140 |
|
30 |
- |
- |
0,0913 |
0,0186 |
0,0880 |
0,0202 |
0,1047 |
0,0165 |
0,0982 |
0,0168 |
0,1010 |
0,0152 |
|
40 |
- |
- |
0,0867 |
0,0199 |
0,0848 |
0,0221 |
0,1022 |
0,0177 |
0,0957 |
0,0180 |
0,0985 |
0,0164 |
|
50 |
- |
- |
0,0821 |
0,0218 |
0,0812 |
0,0240 |
0,0991 |
0,0189 |
0,0926 |
0,0198 |
0,0958 |
0,0177 |
|
60 |
- |
- |
0,0775 |
0,0243 |
0,0777 |
0,0262 |
0,0963 |
0,0202 |
0,0909 |
0,0209 |
0,0929 |
0,0190 |
передаваемой в единицу времени через единицу поверхности при изменении температуры на 1°С на единицу длины; dT/dx — градиент температуры, т. е. производная от температуры по координате, нормальной к поверхности, через которую происходит передача теплоты. Количество проходящей через тело теплоты прямо пропорционально площади S, разности температур по обе стороны тела At, времени течения теплового потока т и обратно пропорционально толщине тела d:
Q = λSτ (Δt/d) (2.54)
В газах передача теплоты происходит за счет обмена энергией между движущимися молекулами. Этим объясняется способность газов быстро выравнивать свою температуру. В расчетах двухфазных систем необходимо учитывать теплопроводность обеих фаз.