Таблицы теплопроводимости материалов (металлы, бетон, гранит, дерево и др.)
Взято из: «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии» /под ред. Романкова. Приложение.
Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич. Справочник по элементарной физике // Издание девятое, М.: «Наука», 1982 г.
Коэффициент теплопроводности металлов
| Металл | Вт/(м•К) |
|---|---|
| Алюминий | 209,3 |
| Бронза | 47-58 |
| Железо | 74,4 |
| Золото | 312,8 |
| Латунь | 85,5 |
| Медь | 389,6 |
| Платина | 70 |
| Ртуть | 29,1 |
| Серебро | 418,7 |
| Сталь | 45,4 |
| Свинец | 35 |
| Серый чугун | 50 |
| Чугун | 62,8 |
Коэффициент теплопроводности других материалов
| Материал | Влажность массовая доля % | Вт/(м•К) |
|---|---|---|
| Бакелитовый лак | – | 0,29 |
| Бетон с каменным щебнем | 8 | 1,28 |
| Бумага обыкновенная | Воздушно-сухая | 0,14 |
| Винипласт | – | 0,13 |
| Гравий | Воздушно-сухая | 0,36 |
| Гранит | – | 3,14 |
| Глина | 15-20 | 0,7-0,93 |
| Дуб (вдоль волокон) | 6-8 | 0,35-0,43 |
| Дуб (поперек волокон) | 6-8 | 0,2-0,21 |
| Железобетон | 8 | 1,55 |
| Картон | Воздушно-сухая | 0,14-0,35 |
| Кирпичная кладка | Воздушно-сухая | 0,67-0,87 |
| Кожа | >> | 0,14-0,16 |
| Лед | – | 2,21 |
| Пробковые плиты | 0 | 0,042-0,054 |
| Снег свежевыпавший | – | 0,105 |
| Снег уплотненный | – | 0,35 |
| Снег начавший таять | – | 0,64 |
| Сосна (вдоль волокон) | 8 | 0,35-0,41 |
| Сосна (поперек волокон) | 8 | 0,14-0,16 |
| Стекло (обыкновенное) | – | 0,74 |
| Фторопласт-3 | – | 0,058 |
| Фторопласт-4 | – | 0,233 |
| Шлакобетон | 13 | 0,698 |
| Штукатурка | 6-8 | 0,791 |
Коэффициент теплопроводности асбеста и пенобетона при различных температурах
(ρa=576кг/м3, ρп=400кг/м3,λ, Вт/(м•К))
| Материал | -18oС | 0oС | 50 | 100oС | 150oС |
|---|---|---|---|---|---|
| Асбест | – | 0,15 | 0,18 | 0,195 | 0,20 |
| Пенобетон | 0,1 | 0,11 | 0,11 | 0,13 | 0,17 |
Коэффициент теплопроводности жидкости Вт/(м•К) при различных температурах
| Материал | 0oС | 50oС | 100oС |
|---|---|---|---|
| Анилин | 0,19 | 0,177 | 0,167 |
| Ацетон | 0,17 | 0,16 | 0,15 |
| Бензол | – | 0,138 | 0,126 |
| Вода | 0,551 | 0,648 | 0,683 |
| Масло вазелиновое | 0,126 | 0,122 | 0,119 |
| Масло касторовое | 0,184 | 0,177 | 0,172 |
| Спирт метиловый | 0,214 | 0,207 | – |
| Спирт этиловый | 0,188 | 0,177 | – |
| Толуол | 0,142 | 0,129 | 0,119 |
zaozmi.ru
Коэффициент теплопроводности металлов (Таблица)
Теплопроводность многих металлов следует соотношению k = 2,5·10-8σT, где Т обозначает температуру в °К, а σ — электропроводность в единицах (ом·см)-1. Это соотношение, которое лучше всего оправдывается для хороших проводников электричества и при высоких температурах, можно применять и для определения коэффициентов теплопроводности.
Соотношение kpcp=const, где р обозначает плотность, а ср — удельную теплоемкость при постоянном давлении, было предложено Стормом для того, чтобы объяснить температурные изменения этих величин для некоторых металлов и сплавов.
Таблица коэффициент теплопроводности металлов
Элементы с металлической электропроводностью (числа, набранные курсивом, относятся к жидкой фазе)
Металл | Коэффициент теплопроводности металлов при температура, °С | ||||
– 100 | 0 | 100 | 300 | 700 | |
Алюминий | 2,45 | 2,38 | 2,30 | 2,26 | 0,9 |
Бериллий | 4,1 | 2,3 | 1,7 | 1,25 | 0,9 |
Ванадий | — | — | 0,31 | 0,34 | — |
| Висмут | 0,11 | 0,08 | 0,07 | 0,11 | 0,15 |
Вольфрам | 2,05 | 1,90 | 1,65 | 1,45 | 1,2 |
Гафний | — | — | 0,22 | 0,21 | — |
Железо | 0,94 | 0,76 | 0,69 | 0,55 | 0,34 |
Золото | 3,3 | 3,1 | 3,1 | — | — |
Индий | — | 0,25 | — | — | — |
Иридий | 1,51 | 1,48 | 1,43 | — | |
Кадмий | 0,96 | 0,92 | 0,90 | 0,95 | 0,44 (400°) |
Калий | — | 0,99 | — | 0,42 | 0,34 |
Кальций | — | 0,98 | — | — | — |
Кобальт | — | 0,69 | — | — | — |
Литий | — | 0,71 | 0,73 | — | — |
Магний | 1,6 | 1,5 | 1,5 | 1,45 | — |
Медь | 4,05 | 3,85 | 3,82 | 3,76 | 3,50 |
Молибден | 1,4 | 1,43 | — | — | 1,04 (1000°) |
Натрий | 1,35 | 1,35 | 0,85 | 0,76 | 0,60 |
Никель | 0,97 | 0,91 | 0,83 | 0,64 | 0,66 |
Ниобий | 0,49 | 0,49 | 0,51 | 0,56 | — |
Олово | 0,74 | 0,64 | 0,60 | 0,33 | — |
Палладий | 0,69 | 0,67 | 0,74 | — | — |
Платина | 0,68 | 0,69 | 0,72 | 0,76 | 0,84 |
Рений | — | 0,71 | — | — | — |
Родий | 1,54 | 1,52 | 1,47 | — | — |
Ртуть | 0,33 | 0,09 | 0.1 | 0,115 | — |
Свинец | 0,37 | 0,35 | 0,335 | 0,315 | 0,19 |
Серебро | 4,22 | 4,18 | 4,17 | 3,62 | — |
Сурьма | 0,23 | 0,18 | 0,17 | 0,17 | 0,21 |
Таллий |
| 0,41 | 0,43 | 0,49 | 0,25 (400 0) |
Тантал | 0,54 | 0,54 | — | — | — |
Титан | — | — | 0,16 | 0,15 | — |
Торий | — | 0,41 | 0,39 | 0,40 | 0,45 |
Уран | — | 0,24 | 0,26 | 0,31 | 0,40 |
Хром | — | 0,86 | 0,85 | 0,80 | 0,63 |
Цинк | 1,14 | 1,13 | 1,09 | 1,00 | 0,56 |
Цирконий | — | 0,21 | 0,20 | 0,19 | — |
Таблица коэффициент теплопроводности полупроводники и изоляторы
Вещество | Коэффициент теплопроводности при температура, °С | ||||
– 100 | 0 | 100 | 500 | 700 | |
Германий | 1,05 | 0,63 | — | — | — |
Графит | — | 0,5—4,0 | 0,5—3,0 | 0,4-1,7 | 0,4-0,9 |
Йод | — | 0,004 | — | — | — |
Углерод | — | 0,016 | 0,017 | 0,019 | 0,023 |
Селен | — | 0,0024 | — | — | — |
Кремний | — | 0,84 | — | — | — |
Сера | — | 0,0029 | 0,0023 | — | — |
Теллур | — | 0,015 | — | — | — |
infotables.ru
Теплоотдача радиаторов отопления таблица – Климат в доме
Основными критериями выбора приборов для обогрева жилья является его теплоотдача.
Это коэффициент, определяющий количество выделенного тепла устройством.
Иными словами, чем выше теплоотдача, тем быстрее и качественнее будет осуществляться прогрев дома.
Сколько нужно тепла для отопления?
Для точного расчета необходимого количества тепла для помещения следует учитывать множество факторов: климатические особенности местности, кубатуру здания, возможные теплопотери жилья (количество окон и дверей, строительный материал, наличие утеплителя и др.). Данная система вычислений достаточно трудоемкая и применяется в редких случаях.
В основном, расчет тепла определяется на основании установленных ориентировочных коэффициентов: для помещения с потолками не выше 3 метров, на 10 м2 требуется 1 Квт тепловой энергии. Для северных регионов показатель увеличивается до 1,3 Квт.
К примеру, помещение, площадью 80 м2, для оптимального обогрева требует 8 КВт мощности. Для северных районов количество тепловой энергии возрастет до 10,4 КВт
Теплоотдача – ключевой показатель эффективности
Коэффициент теплоотдачи радиаторов – это показатель его мощности. Он определяет количество выделенного тепла за определенный промежуток времени. На мощность конвектора влияют: физические свойства прибора, его тип подключения, температура и скорость теплоносителя.
Мощность конвектора, указанная в его техпаспорте, обусловлена физическими свойствами материала, из которого изготовлен прибор, и зависит от его межосевого расстояния. Чтобы рассчитать необходимое количество секций радиатора для помещения, понадобится площадь жилья и коэффициент теплового потока прибора.
Вычисления производятся по формуле:
Количество секций = S/ 10 * коэффициент энергии (K) / величина теплового потока (Q)
Пример: Необходимо рассчитать количество секций алюминиевой батареи (Q = 0,18) для помещения, площадью 50 м2.
Расчет: 50 / 10 * 1 / 0,18 = 27,7. То есть, для обогрева помещения понадобится 28 секций. Для монолитных приборов, за место Q, ставим коэффициент теплоотдачи радиатора и в результате получаем необходимое количество батарей.
Если конвекторы будут установлены рядом с источниками, влияющими на теплопотери (окна, двери), то коэффициент энергии берется из расчета — 1.3.
Для отопления используются радиаторы: стальные, алюминиевые, медные, чугунные, биметаллические (сталь + алюминий), и все они имеют разную величину теплового потока, обусловленную свойствами металла.
Сравнение показателей: анализ и таблица
Помимо материала, из которого изготовлен прибор, на коэффициент мощности влияет межосевое расстояние – высота между осями верхнего и нижнего выходов. Также существенное влияние на КПД оказывает величина теплопроводности.
| Тип радиатора | Межосевое расстояние (мм) | Теплоотдача (КВт) | Температура теплоносителя (0С) |
| Алюминиевые | 350 | 0,139 | 130 |
| 500 | 0,183 | ||
| Стальные | 500 | 0,150 | 120 |
| Биметаллические | 350 | 0,136 | 135 |
| 500 | 0,2 | ||
| Чугунные | 300 | 0,14 | 130 |
| 500 | 0,16 | ||
| Медные | 500 | 0,38 | 150 |
Факторы, которые влияют на показатели
Материал изготовления
Наибольшей теплоотдачей обладают медные и алюминиевые конвекторы. Самый низкий коэффициент мощности наблюдается у чугунных батарей, но он компенсируется их способностью сохранять тепло длительное время.
На эффективность КПД влияет правильный монтаж теплоприборов:
- Оптимальное расстояние между полом и батареей – 70-120 мм, между подоконником – не менее 80 мм.
- Обязательно предусматривается установка воздуховыпускника (крана Маевского).
- Горизонтальное положение теплоприбора.
Радиаторы с лучшей теплоотдачей:
| Материал | Модель, производитель | Номинальный тепловой поток (КВт) | Стоимость за секцию (руб) |
| Алюминий | Royal Thermo Indigo 500 | 0,195 | 700,00 |
| Rifar Alum 500 | 0,183 | 700,00 | |
| Elsotherm AL N 500х85 | 0,181 | 500,00 | |
| Чугун | STI Нова 500 (секционного типа) | 0,120 | 750,00 |
| Биметалл | Rifar Base Ventil 500 | 0,204 | 1100,00 |
| Royal Thermo PianoForte 500 | 0,185 | 1500,00 | |
| Sira RS Bimetal 500 | 0,201 | 1000,00 | |
| Сталь | Kermi FTV(FKV) 22 500 | 2,123 (панель) | 8200,00 (панель) |
Размещение радиаторов
Выделяют следующие типы подключения:
- Диагональное. Подающая труба монтируется к конвектору слева сверху, а выводящая снизу справа.
- Боковое (одностороннее). Подающая и обратная труба крепятся к теплоприбору с одной стороны.
- Нижнее. Обе трубы подводятся к батарее снизу, с противоположных сторон.
- Верхнее. Трубы монтируются к верхним выходам теплоприбора, с обеих сторон.
Самым эффективным способом является диагональное подключение, которое позволяет равномерно нагреться прибору. При небольшом количестве секций, можно повысить мощность посредством бокового подключения.
Если секций одного радиатора более 15, то данная схема будет неэффективной, так как дальняя боковая сторона не будет прогреваться в данной мере.
Как улучшить теплоотдачу
Указанный коэффициент мощности конвектора в его техпаспорте, имеет место быть, практически при идеальных условиях. На деле, величина теплового потока несколько снижена,и это обусловлено большими теплопотерями.
В первую очередь, для повышения коэффициента необходимо уменьшить потерю тепла – провести работы по утеплению дома, особое внимание, уделив крыше, так как через нее уходит около 70% теплого воздуха и оконным и дверным проемам.
На стену за теплоприбором целесообразно установить отражающий материал, чтобы направить всю полезную энергию внутрь помещения.
При монтаже теплопровода, следует отдать предпочтение металлическим трубам, так как они также осуществляют теплообмен, соответственно КПД значительно увеличивается.
Подводя итоги, следует отметить, что лучшей теплоотдачей обладают медные, биметаллические и алюминиевые радиаторы. Первые отличаются довольно высокой стоимостью и используются крайне редко.
На основе заявленной мощности радиатора производителем, можно сделать вывод, что биметаллические теплоприборы превосходят алюминиевые.
Однако, на практике больше тепла отдают приборы из алюминия, так как сталь, входящая в состав биметаллических конвекторов обладает высокой теплопроводностью, а значит остывает за более короткий промежуток времени.
Мы подобрали для Вас ещё восемь полезных статей, смотрите далее.
klimatlab.com
Коэффициент теплоотдачи, формула и примеры
Определение и формула коэффициента теплоотдачи
Конвективный теплообмен — обмен теплотой между частями жидкости (газа), имеющими разную температуру или между жидкостью (газом) и твердым телом. Конвективный теплообмен между жидкостью и твердым телом называют теплоотдачей.
Этот коэффициент часто используют в гидроаэродинамике, когда исследуют конвективный теплообмен. Часто ее обозначают буквой . Коэффициент равен:
где — плотность теплового потока, — температурный напор. Величина q — это количество теплоты, которое передается через единичную площадь поверхности тела в единицу времени. находят как модуль разности температур жидкости и поверхности тела. Иногда температурный напор находят, например, в случае обтекания тела потоком сжимаемой жидкостью, считают равным модулю разности температуры жидкости далеко от тела и температурой поверхности тела, которая была бы в отсутствии теплообмена.
Коэффициент теплоотдачи зависит от скорости потока носителя тепла, вида течения, какова геометрия поверхности твердого тела и т.д. Это сложная величина и ее невозможно определить общей формулой. Обычно коэффициент теплоотдачи находят экспериментально.
Так, для условий свободной конвекции воздуха: (Вт/м2К), воды: (Вт/м2К). При вынужденной конвекции величины коэффициента теплоотдачи колеблются в пределах: для воздуха: (Вт/м2К), для воды: (Вт/м2К).
Формула Ньютона-Рихмана
Коэффициент теплоотдачи входит в выражение для потока тепла в веществе жидкой или газообразной среды с интенсивным изменением температуры при увеличении расстояния от охлаждаемого или нагреваемого объекта:
где — количество теплоты, которая отводится от поверхности, имеющую площадь S, — температура вещества (жидкости, газа), — температура поверхности тела. Выражение (2) называется формулой Ньютона — Рихмана.
Так как интенсивность теплообмена может изменяться при передвижении вдоль площади соприкосновения жидкого носителя с поверхностью твердого тела, вводят местный коэффициент теплоотдачи, который равен:
На практике чаще применяют средний коэффициент теплоотдачи , вычисляя его по формуле:
где температуры берут средние для поверхности и для вещества.
Дифференциальное уравнение теплоотдачи
Дифференциальное уравнение теплоотдачи показывает связь между коэффициентом теплоотдачи и полем температур среды (жидкости или газа):
где , — градиент температуры, индекс n=0 значит то, что градиент берут на стенке.
Критерий Нуссельта
Критерий Нуссельта () является характеристикой теплообмена на границе между жидкостью и стеной:
где — характерный линейный размер, — коэффициент теплопроводности жидкости. Для стационарного процесса критерий Нуссельта находят, используя критериальное уравнение конвективного теплообмена:
где постоянные. — критерий Рейнольдса, — критерий Прандтля, — критерий Грасгофа.
Коэффициент теплоотдачи и его связь с коэффициентом теплопередачи
Коэффициентом теплопередачи через плоскую стенку связан с коэффициентами теплоотдачи выражением:
где — коэффициент теплоотдачи от первой среды к стенке, — коэффициент теплоотдачи от стенки ко второй среде, — толщина стенки, — коэффициент теплопроводности стенки.
Единицы измерения
Основной единицей измерения коэффициента теплоотдачи в системе СИ является:
=Вт/м2К
Примеры решения задач
ru.solverbook.com