I. Четыре свойства ведают каждое своим
| Свойство | Обозначение | Влияние на теплопередачу/поток |
|---|---|---|
| Плотность | ρ | Определяет инерцию, влияет на движущую силу естественной конвекции и перепад давления |
| Вязкость | μ | Чем выше, тем труднее течь; перепад давления ∝ μ, более толстый пограничный слой означает худшую теплопередачу |
| Удельная теплоёмкость | c | Определяет, сколько тепла может «нести» единичный расход; m·c — теплоёмкостный расход |
| Теплопроводность | λ | Чем выше, тем сильнее проводимость в пограничном слое, тем выше h |
II. Вязкость: обоюдоострый меч перепада давления и теплопередачи
Высоковязкое масло течёт медленно, имеет толстый пограничный слой, низкое h и большой перепад давления. Поэтому теплообмен масла часто требует большей площади и меньшей скорости потока; напротив, воздух имеет чрезвычайно низкую вязкость, но поскольку его λ также низка, проводимость пограничного слоя плохая и h остаётся малым — вот почему теплообмен газа «лёгкий, быстрый, но трудный».
III. Удельная теплоёмкость: мера теплоносности
Количество переносимого тепла Q = m·c·ΔT. У воды c примерно в 4 раза больше, чем у воздуха, а плотность — более чем в тысячу раз, поэтому тепло, которое вода может нести при том же объёмном расходе, более чем в тысячу раз превышает тепло воздуха. Трудность утилизации тепла уходящих газов воздух-воздух именно в том, что «теплоносность воздуха слаба», требуя большого расхода + большой разности температур для компенсации.
IV. Свойства меняются с температурой
Не используйте свойства при комнатной температуре для высокотемпературных условий. Вязкость масла резко падает с ростом температуры, плотность дымового газа падает с ростом температуры — это существенно меняет Re, h и перепад давления. Точный расчёт требует свойств при соответствующей температуре либо представительного значения при среднелогарифмической температуре.
Свойства — не единичное число из таблицы, а кривая, меняющаяся с температурой. Игнорируйте это, и расчёт отклонится.