Для стационарной одномерной задачи теплопередачи (неосложненной массопереносом) между двумя средами, разделенными стенкой, можно определить тепловой поток, не прибегая к предварительному определению температур промежуточных слоев. Из стационарной задачи и одномерности распределения температур в стенке непосредственно вытекает, что:
- Ур-е теплоотдачи - коэф. теплопередачи - коэффициент теплоотдачи, Вт/м2К; l- коэффициента теплопроводности, Вт/м К; - толщина стенки, м.
Удобно воспользоваться сопоставлением закона Ньютона с аналогией Рейнольдса, которая была предложена для отыскания подобия между теплообменом и трением в турбул. потоке жидкости: ; ;; ; , - соотношение Льюиса.
Из соотношения Льюиса следует, что для случая, когда обменные процессы полностью определяются молярным переносом масс влажного воздуха, соотношение Льюиса справедливо независимо от прочих условий протекания процесса.
По закону Ньютона: ,
По аналогии Рейнольдса: .
- уравнением Меркеля
Коэффициентом переноса (или ) представлен в виде ; ;
В воздухе и воде около границы раздела поверхности воды формируются пограничные слои. В воздухе пограничные эффекты проявляются сильнее, в воде они выражены менее четко. По мере удаления от поверхности постепенно происходит переход от молекулярного к молярному и турбулентному обмену.
Только молярный перенос наблюдается при малых скоростях и интенсивности обмена, когда течение вдоль поверхности является строго параллельно - струйным (течение Куэтта). В этих случаях обмен определяется проводимостью тепла и влаги в пределах пограничных слоев и уравнение обмена можно записать в двух видах: ;
Получим число Льюиса:
При = :
Следовательно, число Льюиса (отношение коэффициентов тепло- и влагообмена) в общем случае молярно-молекулярного обмена может находиться в пределах, отпускаемых соотношениями:
