2 Программа к изучению дисциплины «тепломассообмен»

Тема 1. Основные понятия и определения

Предмет и основные задачи теории. Место дисциплины в подготовке инженеров-энергетиков. Основные понятия и определения. Виды распространения теплоты: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение. Сложный теплообмен. Понятие о массообмене.

Тема 2. Теплопроводность при стационарном режиме

Теплопроводность при стационарном режиме. Основной закон теплопроводности (закон Фурье). Дифференциальное уравнение теплопроводности. Условия однозначности. Теплопроводность через плоскую однослойную и многослойную стенки, цилиндрическую однослойную и многослойную стенки, шаровую стенку. Теплопроводность тел неправильной формы. Теплопроводность при наличии внутреннего источника теплоты.

Тема 3. Теплопроводность при нестационарном режиме

Охлаждение (нагрев) пластины, охлаждение (нагрев) бесконечно длинного цилиндра. Охлаждение (нагрев) шара. Определение количества теплоты, отданной (воспринятой) телом в процессе охлаждения (нагрева).

Тема 4. Конвективный теплообмен

Физическая сущность конвективного теплообмена. Формула Ньютона — Рихмана. Коэффициент теплоотдачи. Основы теории подобия. Критерии подобия и принцип их получения. Критериальное уравнение конвективного теплообмена. Определяющие и определяемые критерии подобия. Определяющая температура и определяющий линейный размер. Теплообмен при вынужденном движении жидкости или газа в трубах и каналах. Теплообмен при вынужденном поперечном омывании труб. Теплообмен при свободном движении жидкости. Теплообмен при изменении агрегатного состояния вещества.

Тема 5. Теплообмен при фазовых превращениях

Теплообмен при изменении агрегатного состояния. Теплообмен при конденсации чистых паров. Теплообмен при кипении жидкостей. Влияние различных факторов на теплообмен при конденсации.

Тема 6. Теплообмен излучением

Основные понятия и определения. Виды лучистых потоков. Основные законы теплового излучения. Теплообмен излучением между твердыми телами. Теплообмен в системе тел с плоскопараллельными поверхностями. Теплообмен излучением между телом и его оболочкой. Теплообмен между телами, произвольно расположенными в пространстве. Защита от теплового излучения. Тепловое излучение газов. Сложный теплообмен.

Тема 7. Теплопередача

Основные понятия и определения. Уравнение теплопередачи. Коэффициент теплопередачи. Теплопередача через плоскую однослойную и многослойную стен­ку. Теплопередача через цилиндрическую однослойную и много­слойную стенку, общее термическое сопротивление. Методы интенсификации теплопередачи.

Тема 8. Теплообменные аппараты

Типы теплообменных аппаратов. Уравнение теплового баланса и теплопередачи. Основные схемы движения теплоносителей. Среднеарифметический и среднелогарифмический напоры. Основы теплового расчета рекуперативных теплообменных аппаратов. Методы интенсификации теплообмена в рекуперативных теплообменниках.

Тема 9. Тепло- и массоперенос во влажных телах

Основные закономерности тепло-массопереноса. Основные законы переноса теплоты и массы вещества в коллоидных капиллярно-пористых телах. Числа подобия тепло- и массопереноса. Внешний перенос теплоты и массы. Коэффициент переноса теплоты и вещества.