Теплообмен между горячей и холодной средой через разделительную твердую стенку является одним из наиболее важных и часто используемых в технике процессов. Например, получение пара заданных параметров в котлоагрегатах основано на процессе передачи теплоты от одного теплоносителя к другому. В многочисленных теплообменных устройствах, применяемых в любой области промышленности, основным рабочим процессом является процесс теплообмена между теплоносителями. Такой теплообмен называют теплопередачей.
Для примера рассмотрим процесс переноса теплоты от горячей движущейся жидкости с температурой к холодной движущейся жидкости с температурой через твердую стенку (рис. 10.9).
Рис. 10.9. Перенос теплоты от горячей движущейся жидкости к холодной через твердую стенку
Плотность теплового потока от горячей жидкости к стенке найдем по формуле:
. (10.12)
Плотность теплового потока через стенку равна:
. (10.13)
Плотность теплового потока от стенки к холодной жидкости найдем из выражения:
. (10.14)
Определим полный температурный напор: . Для этого из равенств (10.12) – (10.14) определим сначала местные температурные напоры:
;
;
.
Складывая эти равенства, получим полный температурный напор:
.
Введем обозначения:
. (10.15)
Величину k называют коэффициентом теплопередачи.
Плотность теплового потока находят по формуле:
.