Теория теплообмена

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЕПЛООБМЕНА [c.69]

Закономерности переноса теплоты и количественные характеристики этого процесса являются предметом исследования теории теплообмена (теплопередачи). [c.69]

Во всех веществах теплота передается теплопроводностью за счет переноса энергии микрочастицами. Молекулы, атомы, электроны и другие микрочастицы, из которых состоит вещество, движутся со скоростями, пропорциональными их температуре. За счет взаимодействия друг с другом быстродвижущиеся микрочастицы отдают свою энергию более медленным, перенося таким образом теплоту из зоны с высокой в зону с более низкой температурой. В теории теплообмена, как и в гидромеханике, термином жидкость обозначается любая сплошная среда, обладающая свойством текучести. Подразделение на капельную жидкость и газ используется только в случае, когда агрегатное состояние ве- [c.69]

Количество теплоты, передаваемое в единицу времени через произвольную поверхность F. в теории теплообмена принято называть М о щ н о с т ь ю теплового потока ИЛИ просто тепловым потоком и обозначать буквой, ]Единицей ее измерения обычно служит Дж/с, т. е. Вт. [c.70]

Однородная плоская стенка. Простейшей и очень распространенной задачей, решаемой теорией теплообмена, является определение плотности теплового потока, передаваемого через плоскую стенку толщиной 6, на поверхностях которой поддерживаются температуры t И /,-2 (рис, 8,2). Температура изменяется только по толщине пластины — по одной координате х. Такие задачи называются одномерными, решения их наиболее просты, и в данном курсе мы ограничимся рассмотрением только одномерных задач. Учитывая, что для одномерного случая [c.72]

Конкретная реализация того или иного подхода зависит от метода исследования. Для рассматриваемых систем, видимо, наибольшую ценность в настоящее время представляют полуэмпирические методы, основанные на теории подобия. Приложение общей теории подобия к сквозным дисперсным потокам во всем диапазоне концентраций, а гидродинамической теории теплообмена— к потокам газовзвеси, предпринятое в [Л. 98] и развиваемое в данном издании, нуждается в дальнейшей доработке. Не меиее актуально развитие аналитических методов. Однако их применение ограничено недостаточностью знаний о проточных дисперсных системах. В области теплопереноса аналитические решения, как правило, не учитывают реальную структуру системы, взаимовлияние компонентов и поэтому имеют пока вспомогательное значение (гл. 6, 10). [c.27]

Таким образом, имеющиеся в литературе разно )ечи-вые данные о теплообмене в газовзвеси нуждаются в сопоставлении и анализе. Это важно еще и потому, что в подавляющем большинстве случаев теплообмен протекает именно с движущимися частицами. Для указанной цели, опираясь на данные гл. 2, вначале рассмотрим элементы гидродинамической теории теплообмена применительно к газовзвеси (внешняя задача). [c.149]

Согласно гидродинамической теории теплообмена при обтекании тел с отрывом для плоской задачи [Л. 173] [c.149]

Проведенное обобщение и зависимости (5-28) — (5-29) позволяют проверить правильность выводов, сделанных выше на основе гидродинамической теории теплообмена. Согласно неравенству (5-10) теплообмен с движущейся частицей должен быть в ламинарной об ласти обтекания менее интенсивен, чем с неподвижным шариком. Как видно из рис. 5-7, этот вывод подтверждается при R t<30, так как аппроксимирующая линия идет ниже прямой для закрепленного шара, т. е. Nut< опытных данных выводам гидродинамической теории теплообмена для автомодельной и переходной областей (характер кривых на рис. 5-7 подтверждает неравенства (5-11) и (5-12)). [c.167]

Гидродинамическая теория теплообмена, как известно, основана на идее Рейнольдса об аналогии между процессами переноса тепла и количества движения. На основе рассмотренной выше модели процесса применим эту теорию к потокам взвеси при [х< хкр. [c.182]

Тогда взамен (6-7) получим следующее более общее уравнение гидродинамической теории теплообмена с дисперсным потоком [c.189]

Предлагаемая книга построена в соответствии с учебной программой по термодинамике и теории теплообмена для авиационных вузов и отражает специфику задач, стоящих перед будущими авиационными специалистами. [c.3]

Часть вторая ТЕОРИЯ ТЕПЛООБМЕНА [c.239]

В теории теплообмена под процессом переноса теплоты понимается процесс обмена внутренней энергией между элементами системы в форме теплоты. В литературе термин теплообмен часто отождествляется с термином теплопередача . [c.239]

После создания тепловых двигателей теория теплоты стала развиваться вначале как наука о превращении теплоты в механическую энергию, т. е. в форме термодинамики. Но термодинамика выясняла только теоретические возможности рабочего процесса двигателя, тогда как совершенство реального двигателя зависит от ряда физико-химических процессов, среди которых одним из главных является теплообмен. Таким образом, теория теплообмена стала совершенно необходимой для правильного понимания и совершенствования рабочего процесса тепловых двигателей. Стремление к наиболее эффективному использованию теплоты и желание увеличить надежность работы двигателя привели к появлению в силовых установках ряда дополнительных теплообменных аппаратов (регенеративные подогреватели, экономайзеры, воздушные радиаторы и т. п.). [c.242]

Разработка систем тепловой защиты выдвинула новые проблемы теории теплообмена. Появилась необходимость в исследовании явлений теплоотдачи в условиях испарения жидкости на поверхности теплообмена, оплавления этой поверхности, подвода инородного газа в пограничный слой горячей среды и т. п. [c.244]

Молекулярная диффузия, обусловленная неоднородностью состава газового или парогазового потоков, представляет собой процесс массопереноса, имеющий важное значение в теории теплообмена. В этих условиях плотность потока массы [кг м сек) для бинарной смеси определяется законом Фика [c.251]

В теории теплообмена употребляют понятие удельного потока лучистой энергии Е вт м , который равен количеству энергии, испускаемой единицей поверхности тела в единицу времени. Там же дается связь между объемной плотностью лучистой энергии и и удельным потоком Е [c.161]

В этой главе рассматриваются несколько простейших задач теории теплообмена, связанных с решением уравнения теплопроводности. На эти задачи не следует смотреть только как на модели, позволяющие исследовать процесс теплообмена в простейших случаях. Назначение каждой из них состоит и в том, чтобы ознакомить читателя с достаточно общим и. вместе с тем, простым методом математической физики, пригодным для решения целого класса задач, к которому принадлежит конкретная задача. Начинается глава с вопросов, связанных с классификацией и постановкой задач математической физики. [c.118]

Изучение теории теплообмена обычно начинается со знакомства с наиболее простыми способами переноса теплоты с тем, чтобы, зная закономерности и расчетные соотношения этих процессов, можно было бы использовать их при освоении сложных явлений теплообмена, которые имеют место в теплообменных аппаратах, системах охлаждения и других устройствах, встречающихся в энергохозяйстве нефтяной и газовой промыщленности. [c.90]

СОДЕРЖАНИЕ, СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ, ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ЗАКОНЫ ТЕОРИИ ТЕПЛООБМЕНА [c.188]

СОДЕРЖАНИЕ И СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ ТЕОРИИ ТЕПЛООБМЕНА [c.188]

Самопроизвольный необратимый процесс переноса теплоты в пространстве с неоднородным распределением температуры называется теплообменом. Теория теплообмена (теплопередача) — это наука, изучающая законы переноса теплоты. Формулировка законов переноса теплоты, их математические выражения и приложения в технологических процессах различных отраслей народного хозяйства и составляют содержание этой науки. В природе и технике все процессы сопровождаются переносом теплоты, а некоторые из них — еще и переносом массы. [c.188]

В зависимости от задач исследования рассматривают техническую или химическую термодинамику, термодинамику биологических систем и т. д. Т е х и и ч е-ская термодинамика изучает закономерности взаимного превращения тепловой и механической энергии и свойства тел, участвующих в этих превращениях. Вместе с теорией теплообмена она является теоретическим фундаментом теплотехники. На ее основе осуш,ествля-ют расчет и проектирование всех тепловых двигателей, а также всевозможного технологического оборудования. [c.6]

Поскольку для вихревого режима течения невозможно применить гидродинамическую теорию теплообмена, то обычно расчетные зависимости в области гидродинамики и теплообмена получают на основе обобщения экспериментальных данных. Экспериментальные исследования гидродинамики и теплообмена в активных зонах с шаровыми твэлами реакторов FP оеу-ш,ествить весьма трудно, а на стадии проектирования просто и невозмфкно, поэтому обычно используют теорию подобия, которая позволяет установить, от каких безоазмерных параметров зависит гидродинамическое сопротивление при обтекании газом тепловыделяющих элементов и его нагрев за счет теплоотдачи от поверхности твэлов. [c.47]

В работе [127] предполагается, что псевдоожижен-ный слой излучает как абсолютно черное тело и, исходя -из формул для лучистого обмена между двумя плоскостями с. температурами Гст и Тел, проводится оценка значимости радиационного обмена в сравнении с кон-вективно-кондуктивным. Роль радиационного переноса возрастает с увеличением размеров. частиц при сохранении неизменными прочих характеристик, в частности свойств материала частиц. Поэтому, если для частиц d = 0, мм лучистый обмен становится существенным при 7 >900 К, то для частиц d = 5 мм — при Г>500К. Аналогичные оценки получены в работе [50] в рамках пакетной теории теплообмена псевдоожиженного слоя с поверхностью (для частиц d = 0,5 мм температура, при которой становится существенным лучистый теплообмен, должна быть больше 700 К). Все эти оценки проводи- лись в предположении, что профиль температуры вблизи поверхности в псевдоожиженном слое не изменяется вследствие радиационного обмена и определяется, как и при низкой температуре, только конвекцией и теплопроводностью. [c.135]

Приложение гидродинамической теории теплообмена к потокам газовзвесй и жидкостным суспензиям [c.182]

Проверка гидродинамической теории теплообмена проведена по [Л. 225, 309, 362, 380], где получены данные как о теплообмене, так и о сопротивлении (коэффициенте Гастерштадта k). Тогда выражение (6-17) с погрешностью 9% для L/D = 40150, = 1,49-f- [c.233]

Характер зависимости an = f(P) и наличие максимума Оп При определенном условии нетрудно также объяснить [Л. 99] в соответствии с теорией теплообмена псевдоожиженного слоя, изложенной в [Л. 130, 138, 220] (см. рис. 8-7). Это условие заключается в том, что увеличение концентрации в проточной системе должно происходить лишь за счет уменьшения расхода (скорости) газа. Подобная жесткая связь концентрации и скорости характерна для кипящего (несквозного) дисперсного потока. Для сквозных потоков, особенно для га зовзвеси, такая связь необязательна концентрация может увеличиваться при одновременном повышении расхода транс-пор тирующего агента за счет превалирующего роста подачи твердого компонента. В исследованиях кипящего слоя изучается левая ветвь кривой рис. 8-7. При этом рассматривается влияние скорости v, являющейся в этом 256 [c.256]

По представлениям 3. Ф. Чуханова Л. 316, 317], основанным на анализе процессов в слое с точки зрения внешней задачи, влияние соседних частиц и их точек соприкосновения проявляется в ранней турбулизации газовой фазы. По-видимому, эта турбулизация охватывает часть свободно омываемой поверхности твердых частиц, но не затрагивает газовую прослойку, непосредственно примыкающую к местам контакта и образующую застойную зону. По данным [Л. 7] коэффициент массо-передачи в широком диапазоне чисел Рейнольдса очень неравномерен по поверхности шариков продуваемого неподвижного слоя. Он резко уменьшается в точках контакта частиц н увеличивается в свободно обдуваемых местах. Аналогичный результат был получен Дентоном [Л. 351] при Re = 5 000 ч-50 ООО. В движущемся слое при прочих равных условиях можно ожидать уменьшения застойных зон на поверхности частиц. Исходя из предположения, что теплообмен в слое является типично внешней задачей, 3. Ф. Чуханов [Л. 316] на основе гидродинамической теории теплообмена показал, что для турбулентного режима [c.318]

При рсшеиии мног х практических задач теплообмена часто возникают трудности в связи с тем, что реальные тела в значительной степени отличаются от тех, которые изучаются в общей теории теплообмена. Это различие заключается в неоднородности применяемых лгатериалов, в непостоянстве их физических параметров при пагревании, в сложности конфигурации реальных тел н т. п. Поэтому в изучении процессов теплопередачи эксперимент имеет решающее значение. Знание основных методов экспериментального изучения реальных тел также необходимо, как и знание основных законов теплопередачи. Различные установки для определения теплообмена подробно рассматриваются в специальных курсах теплотехники. В этой же главе будет дано только краткое описание некоторых лабораторных работ, имеющих важное значение для изучения теплопередачи. [c.519]

Теория теплообмена — это учение о процессах переноса теплоты в пространстЕ1е. Теплообмен является основой многих явлений, наблюдаемых в природе и технике. Целый ряд важных вопросов конструирования и создания летательных аппаратов и особенно их силовых установок решается на основе теории теплообмена. [c.239]

Многие проблемы, возникающие при создании летательных ап-ларатов и их силовых установок, решаются на основе теории теплообмена. При этом теоретические и экспериментальные исследования теплообмена в условиях работы летательных аппаратов и их двигателей, исследования новых способов тепловой защиты и интенсификации теплообмена обогащают теорию теплообмена, совершенствуют ее расчетный аппарат, приводят к созданию новых методов расчета и исследования. [c.244]

Таким образом, развитие ракетной и авиационной техники связано с необходидюстью разрешения многих проблем теории теплообмена. Поэтому авиационный инженер должен не только владеть расчетным аппаратом современной теории теплообмена, но и быть готовым к решению новых проблем, которые возникнут в процессе дальнейшего развития авиации и ракетостроения. [c.245]

Д.А. Лабунцов был первым, кто предложил приближенную теорию теплообмена при пузырьковом кипении. При чрезвычайной сложности и многофакторности процесса назначение такой теории — выявить наиболее существенные его черты. Полученные в итоге расчетные уравнения способны описывать теплоотдачу при кипении в некоторых средних , типичных для технических приложений условиях. В [46] кратко изложено существо подхода Д.А. Лабунцова к анализу пузырькового кипения и представлен современный вариант приближенной теории теплообмена при развитом пузырьковом кипении. [c.348]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...