- •1.Основные понятия и определения конвективного теплообмена.
- •2.Диф. Уравнения конвективного теплообмна: уравнение теплоотдачи,энергии,движения,неразрывности.Условия однозначности.
- •3. Гидродинамический и тепловой пограничные слои.
- •4.Теория подобия.Метод масштабных преобразований.
- •5.Критерии подобия и критериальные уравнения.
- •6.Условия подобия физических процессов.
- •7.Средняя тем-ра.Определяющая тем-ра.Эквивалентный диаметр.
- •8.Теплоотдача при вынужденном омывании плоской пов-ти.
- •9.Особенности движения и теплообмена в трубах.
- •10.Теплоотдача при ламинарном и турбулентном течении жид-ти в трубах.
- •11.Теплоотдача при вынужденном омывании одиночной круглой трубы .
- •12.Теплоотдача при поперечном омывании пучков труб.
- •13.Теплоотдача при свободном движении жид-ти в большом объеме.
- •14 Теплоотдача при свободном движении в ограниченном пространстве.
- •15 Общие представления о процессе кипения.Кризисы кипения.
- •16 Теплообмен при кипении жидкости на твердой пов-ти и в трубах.
- •17 Теплоотдача при капельной и пленочной конденсации
- •18 Факторы,влияющие на теплоотдачу при корденсациии.
- •19 Тепловое излучение. Осн понятия и определения.
- •21 Основные законы теплового излучения: законы Планка,Ламберта. Степень черноты.
- •22 Основные законы теплового излучения: законы Кирхгофа,Стефана-Больцмана. Степень черноты.
- •23 Основные понятия массообмена. Закон Фика
- •24 Испарение жтдкости в парогазовую среду. Стефанов поток.
- •25 Анология между тепло- и массообменом.
7.Средняя тем-ра.Определяющая тем-ра.Эквивалентный диаметр.
Переносимая теплота ч/з площадку в еденицу времени .
среднее значение температуры по сечению
где F – площадь поперечного сечения канала, м2; t – температура в каждом элементе сечения, град; – объемный расход жидкости, м3/сек; – скорость жидкости ; если скорость жидкости по каналу постоянна или =0,то; усредненная температура потока по длине канала tж определяется
,где -тем-ра стенки канала, - средняя тем-ра жид-ти у входа в канал, - увыхода из канала.Знак плюс ставится при охлаждении жидкости, а знак минус – при ее нагревании.Когда температура потока изменяется в небольших пределах, то средняя температура определяется .Средняя скорость жидкости . Физические параметры капельных жидкостей и газов изменяются с изменением температуры. Поэтому при обработке опытных данных за температуру, при которой берутся значения физических величин, принимают среднюю температуру потока или среднюю температуру пограничного слоя .При поперечном обтекании трубы и пучка труб за определяющий размер берется наружный диаметр трубы; при обтекании плиты – ее длина по направлению движения потока. Для труб круглого сечения размером является внутренний диаметр трубы. Для каналов некруглого сечения вместо диаметра берется эквивалентный диаметр , где F – площадь поперечного сечения канала; S – полный (смоченный) периметр.А при попереном обтекании труб за определяющий размер берется наружный диаметр.
.
8.Теплоотдача при вынужденном омывании плоской пов-ти.
Если плоская поверхность пластины омывается безграничным потоком с равномерным распределением скоростей, то на ней образуется гидродинамический пограничный слой. Из-за трения скорость жидкости изменяется от скорости, равной скорости невозмущенного потока, до нуля. Течение жидкости в пограничном слое может быть как ламинарным, так и турбулентным.Опыты показывают, что переход от ламинарного режима течения к турбулентному происходит не мгновенно, а постепенно на некотором участке, течение на котором называется переходным.О режиме течения в пограничном слое судят по величине числа Рейнольдса. Так, ламинарный режим течения в пограничном слое имеет место в изотермических потоках при < 5 ·105 (индексы «ж» и «l» обозначают, что величины Re берутся по температуре жидкости и длине пластины по направлению потока), а в неизотермических – при < 4·104 и разрушение ламинарного слоя зависит от степени турбулентности набегающего потока. При наличии разности температур между потоком жидкости и пластиной у поверхности последней кроме гидродинамического образуется также и тепловой пограничный слой. В пределах теплового пограничного слоя температура жидкости изменяется от температуры потока вдали от пластины до температуры, равной температуре поверхности пластины.Коэффициент теплоотдачи зависит от изменения характера течения жидкости (ламинарного или турбулентного) и от рода жидкости, ее температуры, температурного напора и направления теплового потока, являющихся функцией температуры. Особенное значение имеет изменение вязкости жидкости в пограничном слое. Кроме того, при малых скоростях течения жидкости большое влияние на теплоотдачу оказывает естественная конвекция.Для определения среднего коэффициента теплоотдачи пластины, омываемой продольным потоком жидкости при ламинарном режиме в пограничном слое, можно использовать формулы при значениях Re < 4·104
. Для воздуха при Re < 4·104 формула упрощается .В этих формулах за определяющую температуру принята температура набегающего потока.Влияние естественной конвекции на теплоотдачу в этих формулах не учитывается.
При турбулентном гидродинамическом пограничном слое у поверхности пластины образуется тонкий слой ламинарно текущей жидкости, называемый ламинарным подслоем, в котором происходит основное изменение скорости потока.Для определения среднего коэффициента теплоотдачи капельных жидкостей при турбулентном пограничном слое у поверхности пластины при > 4·104 :
Для воздуха при Pr ≈0,7=const .За определяющую температуру принята температура жидкости вдали от пластины; за определяющий размер берется длина пластины по направлению потока.
Опыты показывают, что при развитом турбулентном течении жидкости теплоотдача не зависит от числа Gr и в передаче всего количества теплоты принимает участие вынужденная конвекция.