Что представляет собой тепловой поток
Перейти к содержимому

Что представляет собой тепловой поток

  • автор:

Тепловой поток

Тепловой поток – это поток энергии (в форме теплоты), обусловленный ее самопроизвольным, необратимым переносом в пространстве от более нагретых тел (участков тела) к менее нагретым.

Тепловой поток является важнейшей характеристикой пожара, определяющей нагрев и возгорание пожарной нагрузки.

Размерность теплового потока совпадает с размерностью мощности и измеряется в ваттах.

Тепловой поток, отнесенный к единицы поверхности, называется плотностью теплового потока, удельным тепловым потоком или тепловой нагрузкой.

Плотность теплового потока – это вектор, любая компонента которого численно равна количеству теплоты, передаваемой в единицу времени через единицу площади, перпендикулярной к направлению взятой компоненты.

Плотность теплового потока зависит от:

На эту тему ▼
Треугольник огня и пожарный тетраэдр

  • градиента температуры в рассматриваемой точке пространства и свойств среды (коэффициента теплопроводности) в неподвижной среде, при этом механизм теплообмена молекулярный;
  • скорости течения в рассматриваемой точке в движущейся среде, при этом механизм теплообмена – конвективный;
  • излучающих и поглощающих свойств (степени черноты) и температуры поверхностей тел, при этом механизм теплообмена между ними – радиационный;
  • излучающих, поглощающих и рассеивающих свойств среды (как спектральных, так и интегральных), при этом механизм локального теплообмена в среде – радиационный.

Читайте также, что такое:

Источник: Молчадский И.С. Пожар в помещении. – М., 2005.

Просмотров 10230
Присоединяйтесь к нам
в сообществах
Самые свежие новости и обсуждения вопросов о службе
Интересные публикации
Напишите нам Сотрудничество Полезные ссылки Наша команда Контакты

  • Пользовательское соглашение
  • Соглашение об ОПД
  • Правила сайта
  • Политика конфиденциальности
  • Реклама на сайте
  • Поддержка проекта
  • О нас

16+ Сетевое издание «Fireman.club» зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77-80618 от 23.03.2021. Полное, частичное использование материалов в соц. сетях, печати, ТВ и радио без индексируемой гиперссылки на fireman.club или без указания сайта как источника, а так же перепечатка материалов — запрещено! Иная правовая информация.

На сайте «Fireman.club» используются файлы cookie для повышения удобства пользователей и обеспечения работоспособности. Отключение файлов cookie может привести к неполадкам при работе с сайтом. Если Вы не хотите использовать файлы cookie, то можете изменить настройки браузера. Продолжая использование сайта, Вы даете согласие на сбор и использование cookie-файлов, других данных в соответствии с Политикой конфиденциальности и Соглашением об ОПД.

тепловой поток

тепловой поток [heat flux] — количество теплоты, переданной через изотермическую поверхность в единицу времени в процессе теплообмена, теплопередачи, -отдачи или-отвода. Тепловой поток, отнесенный к единице изотермической поверхности, называется плотностью теплового потока или тепловой нагрузкой. Плотность теплового потока — вектор, ориентированный по нормали к изотермической поверхности в направлении убывания температуры. Единица теплового потока — ватт (Вт); единица плотности теплового потока — Вт/м 2 .
Смотри также:
— Поток
— поток излучения
— поток пластического течения
— магнитный поток

Энциклопедический словарь по металлургии. — М.: Интермет Инжиниринг . Главный редактор Н.П. Лякишев . 2000 .

Смотреть что такое «тепловой поток» в других словарях:

  • Тепловой поток — Тепловой поток – количество теплоты, проходящее через образец в единицу времени. [ГОСТ 7076 99] Тепловой поток – поток тепловой энергии, переносимый в процессе теп­лообмена. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
  • ТЕПЛОВОЙ ПОТОК — количество теплоты, переданное через изотермич. поверхность в ед. времени. Размерность Т. п. совпадает с размерностью мощности. Т. п. измеряется в ваттах или ккал/ч (1 ккал/ч = 1,163 Вт). Т. п., отнесённый к ед. изотермич. поверхности, наз.… … Физическая энциклопедия
  • ТЕПЛОВОЙ ПОТОК — количество теплоты, проходящее в единицу времени через произвольную изотермическую поверхность … Большой Энциклопедический словарь
  • Тепловой поток — (a. heat flow, heat flux, rate of heat flow; н. Warmefluβ, Warmestromung; ф. courant calorifique, flux de chaleur; и. corriente termico, torrente calorico, flujo termico) кол во теплоты, переданное через изотермич. поверхность в единицу… … Геологическая энциклопедия
  • Тепловой поток — количество теплоты, переносимое через какую либо поверхность в процессе теплообмена. Характеризуется плотностью Т. п., которая представляет собой отношение количества теплоты, перенесённой через поверхность, к интервалу времени, за который этот… … Энциклопедия техники
  • тепловой поток — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN thermal currentthermal flowheat fluxthermal flux … Справочник технического переводчика
  • Тепловой поток Q — Вт количество теплоты, проходящее через ограждающую конструкцию в единицу времени. Источник: ГОСТ 26602.1 99: Блоки оконные и дверные. Методы определения сопротивления теплопередаче … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
  • тепловой поток — 3.22 тепловой поток (heat flax): Интенсивность теплового воздействия, определяемая количеством энергии, передаваемой на единицу площади за единицу времени, выраженная в киловаттах на квадратный метр (кВт/м2). Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
  • тепловой поток Q, — 3.5 тепловой поток Q, Вт: Количество теплоты, проходящее через конструкцию или среду в единицу времени. Источник: ГОСТ Р 54853 2011: Здания и сооружения. Метод определ … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
  • тепловой поток — šilumos srautas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Šilumos kiekis, pereinantis per tam tikrą paviršių per vienetinį laiko tarpą. atitikmenys: angl. heat flow; heat flow rate; heat flux; thermal flow; thermal flux vok.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

ТЕПЛОВОЙ ПОТОК

количество теплоты, переданное через изотермич. поверхность в ед. времени. Размерность Т. п. совпадает с размерностью мощности. Т. п. измеряется в ваттах или ккал/ч (1 ккал/ч = 1,163 Вт). Т. п., отнесённый к ед. изотермич. поверхности, наз. плотностью Т. п., уд. Т. п. или тепловой нагрузкой; обозначается обычно q, измеряется в Вт/м2 или ккал/(м2•ч). Плотность Т. п.— вектор, любая компонента к-рого численно равна кол-ву теплоты, передаваемой в ед. времени через ед. площади, перпендикулярной к направлению взятой компоненты.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1983 .

ТЕПЛОВОЙ ПОТОК

— вектор, направленный в сторону, противоположную градиенту темп-ры и равный по абс. величине кол-ву теплоты, проходящему через изотермич. поверхность в единицу времени. Измеряется в ваттах или ккал/ч (1 ккал/ч=1,163 Вт). Т. п., отнесённый к единице изотермич. поверхности, наз. плотностью Т. п. или уд. Т. п., в технике — т е п л о в о й н а г р у з к о й. Единицами измерения уд. Т. п. служат Вт/м 2 и ккал/(м 2 · ч).

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .

  • ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ
  • ТЕПЛОВОЙ ШУМ

ТЕПЛОВОЙ ПОТОК

ТЕПЛОВОЙ ПОТОК — поток энергии (в форме теплоты), обусловленный ее самопроизвольным, необратимым переносом в пространстве от более нагретых тел (участков тела) к менее нагретым [2].

Тепловой поток — количество тепловой энергии, излучаемой, передаваемой или поглощаемой единицей площади поверхности за единицу времени.

Выражается в Ваттах на квадратный метр. (ИСО 13943:2017)

Тепловой поток через X минут (HF-X), кВт/м2 — тепловой поток, воздействующий на испытательный образец в каком-либо месте, начиная с которого фронт пламени в течение времени испытания X мин наиболее удален от нулевой линии испытательного образца. (ГОСТ Р ИСО 9239-2014)

Тепловой поток, кВт/м2 — тепловая мощность, воздействующая на единицу площади. Тепловой поток составляют как тепловой поток от излучения, так и тепловой поток от конвекции. (ГОСТ Р ИСО 9239-2014)

Тепловой поток является важнейшей характеристикой пожара (см. ПОЖАР), определяющей нагрев и возгорание пожарной нагрузки (см. ПОЖАРНАЯ НАГРУЗКА).

Тепловой поток равен количеству теплоты, проходящему через заданную и нормальную к направлению распространения теплоты поверхность в единицу времени [3].

— no – единичный вектор нормальный к изотермической поверхности;

Тепловой поток характеризует интенсивность теплообмена во времени или мощность теплообмена, и поэтому его измеряют в Джоулях в секунду или Ваттах (Дж/с = Вт).

При стационарном режиме теплообмена и при одинаковых условиях теплообмена на поверхности тела тепловой поток не изменяется во времени. Его рассчитывают по формуле:

В расчетах теплообмена используют три удельных тепловых потока: поверхностную плотность теплового потока, линейную плотность теплового потока и объемную плотность теплового потока [3].

Поверхностная плотность теплового потока (q, Вт/м 2 ) — тепловой поток, отнесенный к площади поверхности тела:

2.jpg

F – площадь поверхности теплообмена, м 2 .

В стационарном режиме и при одинаковых условиях теплообмена на всей поверхности тела:

3.jpg

Зная поверхностную плотность теплового потока, можно рассчитать тепловой поток и количество теплоты за время теплообмена t:

Q = q*F и Qt = q*F*t = Q*t

Линейная плотность теплового потока (ql, Вт/м) — тепловой поток, отнесенный к длине протяженного тела с произвольным, но постоянным по длине поперечным сечением:

4.jpg

l – длина протяженного тела, м.

Зная линейную плотность теплового потока, можно рассчитать тепловой поток и количество теплоты за время теплообмена t:

Объемная плотность теплового потока (qv, Вт/м 2 ) — тепловой поток, отнесенный к объему тела.

Поверхностная плотность теплового потока равна количеству теплоты, проходящему через заданную и нормальную к направлению распространению теплоты единичную площадку в единицу времени или тепловому потоку, проходящему через заданную единичную площадку.

В стационарном режиме и при одинаковых условиях теплообмена на всей поверхности тела:

5.jpg

Зная поверхностную плотность теплового потока, можно рассчитать тепловой поток и количество теплоты за время теплообмена:

Линейная плотность теплового потока равна тепловому потоку, проходящему через боковую поверхность единичной длины протяженного тела с произвольным, но постоянным по длине поперечным сечением.

Зная линейную плотность теплового потока, можно рассчитать тепловой поток и количество теплоты за время теплообмена t.

Объемная плотность теплового потока характеризует мощность действия внутренних источников (стоков) теплоты и равна количеству теплоты, которое выделяется или поглощается внутри единичного объема тела в единицу времени.

Объемная плотность теплового потока — величина скалярная и не имеет направления. Поэтому удельную величину qv — теплоту, выделяемую (поглощаемую) в единичном объеме за единицу времени — в принципе, нельзя называть удельным тепловым потоком. Однако такой термин в теплотехнике используют для единства терминологии удельных тепловых потоков.

В стационарном режиме теплообмена и при условии равномерного распределения внутренних источников (стоков) теплоты в объеме тела можем записать:

Зная qv, можно рассчитать мощность теплообмена (тепловой поток) и количество теплоты за время действия источника t.

Внутренние источники (стоки) теплоты могут быть различной геометрической формы (точечной, линейной, плоской и т. п.) и действовать в разных областях тела в различные моменты времени с разной интенсивностью. Объемную плотность теплового потока qv используют в расчетах теплообмена, возникающего вследствие протекания процессов другой физической природы (ядерных, электрических, механических, химических и ряда других процессов) с выделением или поглощением теплоты.

Поэтому объемную плотность теплового потока qv используют в расчетах теплообмена в ядерном реакторе, при прохождении электрического тока по проводнику с большим сопротивлением, при химических реакциях и т. п. Величина qv может быть как положительной (теплота выделяется), так и отрицательной (теплота поглощается) [3].

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ — электромагнитное излучение, испускаемое пламенем (см. ГОРЕНИЕ) на пожаре.

Тепловое излучение представляет собой перенос энергии электромагнитными волнами в относительно узком спектральном интервале, который включает видимый свет и часть инфракрасной области, создающее тепловой поток от очага пожара к окружающим объектам при длинах волн в интервале 0,4–100 мкм. Для реальных пожаров тепловое излучение является доминирующей составляющей теплообмена.

Тепловое излучение, воздействующее на людей и материальные ценности, является первичным опасным фактором пожара (см. ОПАСНЫЕ ФАКТОРЫ ПОЖАРА ).

При анализе воздействия теплового излучения следует различать случаи импульсного и длительного воздействия. В первом случае критерием поражения является доза излучения D (например, воздействие огненного шара), во втором — критическая интенсивность теплового излучения qCR (например, воздействие пожара пролива).

Для поражения человека тепловым излучением величина пробит-функции описывается формулой:

6.jpg

Где t — эффективное время экспозиции, с;

q — интенсивность теплового излучения, кВт/м 2

Величина эффективного времени экспозиции t определяется по формулам:

— для огненного шара

— для пожара пролива

Условная вероятность поражения человека, попавшего в зону непосредственного воздействия пламени пожара пролива или факела, принимается равной 1.

Для пожара-вспышки следует принимать, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону воздействия высокотемпературными продуктами сгорания газопаровоздушного облака, равна 1; за пределами этой зоны условная вероятность поражения человека принимается равной 0 [1]

ЗОНА ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ — область пространства, примыкающая к зоне горения, в которой при пожаре возможно воздействие пламени, высокотемпературных продуктов горения и теплового излучения.

Передача теплоты в окружающую среду осуществляется тремя способами:

Пламя можно разделить на три основные зоны (см. Рис. 1 Основные зоны пламени):

тепловой поток.jpg

Рис. 1 Основные зоны пламени

Зона теплового воздействия — пространство вокруг зоны горения, где температура достигает значений, при которых разрушаются окружающие предметы и присутствует высокая опасность для человека.

В этой зоне происходит интенсивный теплообмен между зоной горения и окружающим пространством, в том числе между окружающими конструкциями зданий и сооружений .

При пожаре внутри зданий интенсивность тепломассообмена зависит от размеров и расположения проемов в ограждающих конструкциях, высоты помещений, количества и свойств пожарной нагрузки [4].

Литература:

3. Бухмиров В.В., «Тепломассообмен»: Учеб. пособие / ФГБОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина».Иваново, 2014.360 с.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *