- •«Теплотехника»
- •Параметры состояния
- •Уравнения состояния идеального газа.
- •I закон термодинамики
- •Теплоемкость
- •II закон термодинамики
- •5. Термодинамические процессы
- •Реальные газы.
- •Пары, основные определения.
- •8. Влажный воздух
- •9. Истичение газов и паров.
- •10. Циклы двс.
- •11. Циклы гту
- •12. Циклы паровых установок.
- •13. Циклы холодильных установок.
- •14. Теория теплообмена
- •15. Теплопроводность
- •15.1 Теплопроводность через плоскую стенку.
- •Теплопроводность через цилиндрическую стенку
- •16. Конвективный теплообмен
- •17.Теплопередача.
- •17.1 Плоская стенка
- •17.2 Цилиндрическая стенка
- •18. Теплообменные аппараты.
- •18.1 Классификация аппаратов
- •18.2 Схемы движения теплоносителей
- •18.3 Основные уравнения расчета теплообменных аппаратов.
- •19. Топливо
- •20. Котельные агрегаты.
15.1 Теплопроводность через плоскую стенку.
Задаются температуры на противоположных
поверхностях стенки
и
,
коэффициент материалапроводности -
,
толщина стенок
,
индексы слоев – 1, 2, 3.
Для однослойной стенки плотность
теплового потока
;
Тепловой поток
Для многослойной (трехслойной) стенки
плотность теплового потока
;
Общее термическое сопротивление
теплопроводности плоской стенки -
,
где
термическое сопротивление теплопроводности
плоского слоя.
Тепловой поток
Теплопроводность через цилиндрическую стенку
Задаются температуры на поверхностях
стенок
и
,
коэффициент теплопроводности материала
стенки -
,
диаметры стенок -
,
индексы диаметров – 1, 2, 3, 4.
Линейная плотность теплового потока :
Для однослойной стенки
тепловой поток
Для многослойной (трехслойной) стенки
Тепловой поток
;
- длинна цилиндрической стенки, м
Общее термическое сопротивление теплопроводности цилиндрической стенки:
,
где
- термическое сопротивление теплопроводности
цилиндрического i- того
слоя.
16. Конвективный теплообмен
Конвективный теплообмен описывает перенос теплоты между поверхностью твердого тела жидкостью или наоборот. При этом теплота одновременно переносится теплопроводностью и конвекцией.
Различают теплообмен при естественной (свободной) и вынужденной конвекции. Свободная - возникает под действием разности плотностей нагретых и холодных объемов жидкости. Имеет место в случае, когда теплообменная поверхность погружена в жидкость (газ). Вынужденная возникает под действием сил вызывающих направленное движение жидкости (насос, вентилятор, компрессор). Конвективный теплообмен описывается уравнением Ньютона – Рихмана:
- коэффициент теплоотдачи;
- площадь поверхности теплообмена;
- температура стенки и жидкости.
Количество теплоты, переносимое через единицу изотермической поверхности за единицу времени при разности температур между стенкой и жидкостью в один градус называется коэффициентом теплоотдачи.
Если определяется для всей поверхности, то его называют средним, если для элемента поверхности, то локальным.
Величина
определяется: скоростью движения
жидкости, режимом движения, физическими
свойствами жидкости, расположением
поверхности в пространстве, состоянием
поверхности, разностью температур и
другими факторами. Со стороны «горячей»
жидкости обычно обозначают
,
со стороны «холодной»
.
Основные критерии теплообмена:
1 – число Нуссельта
;
2 – число Рейнольда
;
3 – число Грасгофа
;
4 – число Прандтля
;
5 – число Пекле
;
Уравнение вида
называют
критериальным уравнением:
- постоянный коэффициент;
- показатель степени. Различают такие
виды конвективного теплообмена: при
естественной конвекции; при вынужденной
конвекции в трубах и каналах; при
поперечном обтекании труб; при кипении;
при конденсации.
17.Теплопередача.
17.1 Плоская стенка
Теплопередача представляет собой
перенос теплоты между двумя средами
через разделяющую их стенку. Теплопередача
включает в себя: теплоотдачу от «горячей»
жидкости к внутренней поверхности
стенки, характеризуется коэффициентом
теплоотдачи
и термическим сопротивлением теплоотдачи
;
перенос теплоты теплопроводностью
через материал стенки, характеризуется
коэффициентом теплопроводности
и термическим сопротивлением
теплопроводности
;
теплоотдачу от внешней поверхности к
«холодной» жидкости, характеризуется
коэффициентом теплоотдачи
и термическим сопротивлением теплоотдачи,
.
Количество теплоты через стенку:
Тепловой поток
;
плотность теплового потока
Коэффициент теплоотдачи для однослойной
стенки
Коэффициент теплоотдачи для многослойной
(трехслойной) стенки
Общее термическое сопротивление теплопередачи
Термические сопротивления теплопроводности
слоев
Термические сопротивления теплоотдачи
.
