![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •1. Основные понятия технической термодинамики
- •2. Параметры состояния рабочего тела, единицы измерения.
- •3. Внутренняя энергия и энтальпия.
- •4. Работа изменения объема рабочего тела.
- •5. Первый закон термодинамики.
- •6. Уравнение состояния идеальных газов
- •7. Основные законы идеальных газов.
- •8. Смеси идеальных газов
- •9. Теплоёмкость идеальных газов
- •Теплоемкости с и ср
- •10. Основные процессы изменения состояния идеальных газов.
- •Адиабатный процесс
- •11. Термодинамическая обратимость процессов
- •12. Оценка эффективности циклов.
- •13. Основные формулировки второго закона термодинамики
- •14. Цикл Карно
- •15.Энтропия и ее изменение энтропии в необратимых процессах
- •16. Физический смысл энтропии.
- •17. Аналитическое выражение второго закона термодинамики
- •18.Водяной пар. Основные понятия
- •19. Парообразование в – диаграмме
- •20.Влажный пар и его параметры
- •22.Влажный воздух. Основные определения
- •24.Термодинамический анализ работы компрессора, многоступенчатое сжатие в компрессорах.
- •25.Термодинамический цикл двс, цикл Отто.
- •26.Термодинамический цикл двс, цикл Дизеля.
- •27.Цикл воздушно холодильной установки.
- •28.Цикл парокомпрессионной холодильной установки.
- •29.Цикл теплового насоса.
- •30.Основные способы передачи тепловой энергии.
- •31.Основные положения теплопроводности. Температурное поле и градиент.
- •32.Тепловой поток. Плотность. Закон Фурье.
- •33.Дифиринциальное уравнение теплопроводности.
- •34.Условее однозначности для процессов теплопроводности.
- •35.Стационарная теплопроводность однослойной и многослойной плоской стенки при граничных условиях 1-го рода.
- •36. Стационарная теплопроводность однослойной и многослойной плоской стенки при граничных условиях 3-его рода.
- •37.Стационарная теплопроводность однослойной и многослойной трубы 1-ого рода.
- •39.Пути интенсификации теплопередачи.
- •41.Дифферинциальные уравнения конвективного теплообмена: уравнения теплоотдачи, энергии, движения, неразрывности.
- •43.Условия подобия физических процессов.
- •44.Теплоотдача плоской поверхностью.
- •46.Теплоотдача при движении жидкости в трубах.
- •47.Теплоотдача при поперечном омывании.
- •48.Теплоотдача при свободном движении жидкости.
- •49.Общее представление о процессе кипения. Кризисы кипения.
- •50.Теплоотдача при плёночной и капельной конденсации.
- •51. Тепловое излучение. Основные понятия и определения
- •52. Основные законы теплового излучения.
- •53. Теплообмен излучения между параллельными пластинами и при наличии экрана
- •54.Теплообмен излучением между телами произвольно расположенными в пространстве. Угловые коэффициенты и их свойства
- •55. Классификация теплообменников
- •56. Основные положения теплоотсчёта рекуперативных аппаратов
39.Пути интенсификации теплопередачи.
И
нтенсификация
теплопередачи путем увеличения
коэффициента теплоотдачи.
Из уравнения теплопередачи
следует, что при заданных размерах
стенки и температурах жидкостей
величиной, определяющей теплоотдачу,
является k.
Но поскольку теплопередача – явление
сложное, то правильное решение можно
найти на основе анализа частных
составляющих, характеризующих процесс.
Например, если мы имеем дело с плоской
стенкой, для которой
,то
при
(что можно принять для тонких стенок с
большим коэффициентом λ)
.
следует, что коэффициент теплопередачи
не может быть больше самого малого α.
При
k/
стремиться к своему предельному значению
α1.
При
коэффициент теплопередачи стремиться
к
.
при α1<<α2
увеличение большего из коэффициентов
теплопередачи (α2)
практически не дает увеличения
.
Увеличение меньшего из коэффициентов
теплоотдачи (α1)
в 2 и 5 раз дает увеличение k'
почти во столько же раз. при α1<<α2
увеличение k'
возможно только за счет увеличения α1.
Если α1≈α2
увеличение коэффициента теплопередачи
возможно за счет увеличения любого из
α.
Интенсификация теплопередачи за счет оребрения стенок
При передаче
теплоты через цилиндрическую стенку
термические сопротивления
и
определяются не только значениями
коэффициентов теплоотдачи, но и
размерами самих поверхностей. При
передаче тепла через шаровую стенку
влияние диаметров d1
и d2
оказывается
еще сильнее, что видно из соотношений
и
.
Такой же результат можно получить и для
плоской стенки, если одну из поверхностей
увеличить путем оребрения.
и
.Следует
указать, что при использовании метода
оребрения нужно руководствоваться
следующими соображениями: если α1<<α2,
то оребрять поверхность со стороны α1
следует до тех пор, пока
не достигает значения
.
Дальнейшее увеличение поверхности F1
малоэффективно. Строгое аналитическое
решение задачи о распространении теплоты
в ребре связано со значительными
трудностями. В основу решения поэтому
кладут некоторые допущения, которые
позволяют сравнительно простым путем
получить нужный результат. Ниже рассмотрим
метод решения задач о теплопроводности
в ребрах простейших геометрических
форм.
41.Дифферинциальные уравнения конвективного теплообмена: уравнения теплоотдачи, энергии, движения, неразрывности.
Из уравнения
следует, что плотность теплового потока в любой точке жидкости для каждого момента времени однозначно определяется, если известны поля температур, удельной энтальпии и скорости.
Связь между
температурой и энтальпией может быть
установлена следующим образом. Для
реальной жидкости
,
и согласно понятию о полном дифференциале
.
Отсюда
.
При Cp=const
Температурное
поле движущееся в жидкости определяется
из уравнения энергии
.
x, y, z – соответствующие скорости.
Поле скоростей, движущейся жидкости можно определить из уравнений движения, которые в векторной форме, записываются в виде:
.
Так как в уравнение
движения, помимо
входит
еще неизвестная величина р,
то система уравнений не является
замкнутой. Необходимо добавить еще одно
уравнение. Таким уравнением является
дифференциальное уравнение сплошности
(неразрывности).
(4.20)
Записав
к этим уравнениям условия однозначности,
которые дают математические описания
всех частных особенностей данного
процесса и решив эту систему получим
значения температурного поля в движущейся
жидкости, определим коэффициент
теплоотдачи:
Зная
,
42.Критерии подобия креториальные уравнения.
В общем случае
коэффициент теплоотдачи
Для того что бы переменных влияющих на процесс конвективного теплообмена эти размерные величины объединяют в безразмерные комплексу число которых значительно меньше размерных величин что позволяет упростить эти задачи.
Первый из этих безразмерных комплексов обозначают
и называют числом Нуссельта или безразмерным коэффициентом теплоотдачи. Число Нуссельта характеризует теплообмен на границе стенка – жидкость. В задачах конвективного теплообмена число Nu обычно является искомой величиной, поскольку в него входит определяемая величина α.
Безразмерный
комплекс
называют числом Рейнольдса. Оно характеризует соотношение сил инерции и сил вязкости.
Безразмерный
комплекс
называют числом Грасгофа. Оно характеризует подъемную силу, возникающую в жидкости вследствие разности плотностей.
Безразмерная
величина
представляет собой новую переменную,
называемую числом Прандтля.
Число Прандтля целиком составлено
из физических параметров, и поэтому и
само является физическим параметром.
Его можно записать и в виде
Имеет смысл подобие температур и скоростей.
Используя эти критерии можно получить уравнение для определения коэффициента теплоотдачи