Тема 21. Тройная аналогия - 3 часа (0,08 з.Е) (2- аудиторные, 1-самостоятельно)

№ заня-тия

Содержание

Модуль 1. Теплопроводность

Раздел 1. Стационарная теплопроводность

Тема 2. Стационарная теплопроводность в плоской стенке

(4 часа – 0,11 з.е.)

1.

Теплопроводность в однородной и многослойной плоской стенке. Теплопередача в плоской стенке. Определение коэффициента теплопередачи, плотности теплового потока и температуры поверхностей однородной и многослойной стенок. Определение количества теплоты, переданного плоской стенкой в процессе теплопередачи. Метод последовательных приближений.

2.

Теплопроводность плоской стенки при наличии внутренних источников тепла. Симметричные и несимметричные условия охлаждения. Теплопроводность плоской стенки в случае одной теплоизолированной поверхности. Теплопроводность плоской стенке при заданных (различных) температурах поверхностей стенки. Распределение температуры в стенке в зависимости от числа Померанцева.

Модуль 1. Теплопроводность

Раздел 1. Стационарная теплопроводность

Тема 3. Стационарная теплопроводность в цилиндрической стенке

(4 часа – 0,11 з.е.)

3.

Теплопроводность и теплопередача в цилиндрической стенке. Количество теплоты, отданное трубой. Теплопередача в цилиндрических стенках, толщина которых много меньше диаметра. Критический диаметр цилиндрической стенки. Критический диаметр изоляции.

4.

Теплопроводность цилиндрической стенки при наличии внутренних источников тепла. Теплопроводность однородного стержня. Теплопроводность цилиндрической стенки (трубы) в случае, если тепло отводится только через наружную поверхность; только через внутреннюю поверхность; через обе поверхности.

Модуль 1. Теплопроводность

Раздел 1. Стационарная теплопроводность

Тема 4. Расчет теплоотдачи от оребренных поверхностей

(2 часа – 0,06 з.е.)

5.

Количество теплоты, передаваемое ребрами прямоугольного поперечного сечения, расположенными на плоской и цилиндрической стенках. Определение тепловой эффективности ребра. Количество теплоты, передаваемое оребренной поверхностью. Количество теплоты, передаваемое треугольными ребрами и ребрами круглого поперечного сечения. Модифицированные функции Бесселя

Модуль 1. Теплопроводность

Раздел 2. Нестационарная теплопроводность

Тема 5. Аналитическое описание задач нестационарной теплопроводности

(4 часа – 0,11 з.е.)

6.

Вычисление чисел Био и Фурье для пластины и цилиндра. Определение безразмерных избыточных температур бесконечных тел по формулам, номограммам и таблицам. Определение количества теплоты, отданного (полученного) в нестационарном процессе для бесконечных тел.

7.

Определение безразмерных избыточных температур и температур различных точек тел, образованных пересечением бесконечных пластин – прямоугольного параллелепипеда и бесконечной балки прямоугольного сечения, а также цилиндра конечной длины по формулам, номограммам и таблицам. Распределение температуры по различным сечениям тел конечных размеров. Определение количества теплоты, отданного (полученного) в нестационарном процессе для тел конечных размеров.

Модуль 1. Теплопроводность

Раздел 2. Нестационарная теплопроводность

Тема 6. Регулярный режим охлаждения тел

(2 часа – 0,06 з.е.)

8.

Определение темпа охлаждения. Определение времени наступления регулярного режима. Определение теплофизических свойств веществ методом регулярного режима.

Модуль 2. Конвективный теплообмен в однофазной среде

Раздел 3. Математическое описание конвективного теплообмена

Тема 7. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена

(2 часа – 0,06 з.е.)

9.

Приведение дифференциальных уравнений к безразмерному виду. Метод масштабных преобразований. Физический смысл критериев и чисел подобия конвективного тепло- и массообмена.

Модуль 2. Конвективный теплообмен в однофазной среде

Раздел 3. Математическое описание конвективного теплообмена

Тема 8. Подобие и моделирование

(2 часа – 0,06 з.е.)

10.

Вычисление критериев подобия. Перенесение результатов экспериментов с модели на образец. Равенство соответствующих критериев подобия. Получение критериальных уравнений в результате обработки экспериментальных данных.

Модуль 2. Конвективный теплообмен в однофазной среде

Раздел 4.Виды конвективного теплообмена в однофазной среде

Тема 10. Теплоотдача при свободной конвекции жидкости

(4 часа – 0,11 з.е.)

11.

Теплоотдача при свободной конвекции в большом объеме на плоской поверхности. Ламинарное и турбулентное свободное движение жидкости на вертикальной стенке. Местный и средний коэффициенты теплоотдачи. Теплоотдача от плоской горизонтальной поверхности.

12

Теплоотдача при свободной конвекции в большом объеме от цилиндрических поверхностей. Вертикальные трубы. Горизонтальные трубы. Тонкие проволочки. Теплоотдача при свободной конвекции в ограниченном объеме. Вертикальные щели. Эквивалентный коэффициент теплопроводности.

Модуль 2. Конвективный теплообмен в однофазной среде

Раздел 4.Виды конвективного теплообмена в однофазной среде

Тема 9. Теплоотдача при внешнем обтекании тел

(4 часа – 0,11 з.е.)

13.

Теплоотдача при продольном обтекании плоской пластины. Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости. Число Прандтля. Подобие поля скоростей и поля температур. Соотношение толщин температурного и гидродинамического пограничных слоев. Местный и средний коэффициенты теплоотдачи. Определение количества теплоты, переданного пластиной.

14.

Теплоотдача при поперечном обтекании одиночного цилиндра при отрыве ламинарного пограничного слоя и смешанного пограничного слоя. Зависимость коэффициента теплоотдачи от угла атаки. Определение количества теплоты, передаваемого цилиндром. Теплоотдача при поперечном обтекании пучков труб. Шахматный и коридорный пучки труб. Зависимость коэффициента теплоотдачи от угла атаки. Определение количества теплоты, передаваемого пучком труб.

Модуль 2. Конвективный теплообмен в однофазной среде

Раздел 4.Виды конвективного теплообмена в однофазной среде

Тема 11. Теплоотдача при вынужденном движении жидкости в каналах

(6 часов – 0,17 з.е.)

15.

Вязкостный режим теплоотдачи в гладкой прямой круглой трубе. Вязкостно-гравитационный режим теплоотдачи в гладкой прямой круглой трубе. Теплоотдача при совпадении направлений свободной и вынужденной конвекции. Теплоотдача при противоположных направлениях свободной и вынужденной конвекции. Теплоотдача при перпендикулярном направлении свободной и вынужденной конвекции. Определение длины трубы и переданного количества теплоты.

16.

Теплоотдача при турбулентном режиме течения жидкости в прямых гладких трубах. Теплоотдача в трубах некруглого сечения. Прямоугольное и треугольное поперечное сечение каналов. Кольцевой канал. Продольное обтекание пучка труб. Теплоотдача в изогнутых трубах. Определение переданного количества теплоты.

17.

Теплоотдача при движении газов с высокой скоростью. Теплоотдача при течении жидких металлов. Теплоотдача при сверхкритическом давлении жидкости.

Модуль 3. Теплообмен при фазовых превращениях

Раздел 5. Теплообмен при конденсации пара

Тема 13. Теплоотдача при конденсации пара

(2 часа – 0,06 з.е.)

18.

Конденсация пара на вертикальной стенке. Уравнение Нуссельта. Теплоотдача при ламинарном течении пленки конденсата. Теплоотдача при смешанном течении пленки конденсата. Теплоотдача при конденсации неподвижного пара на трубах. Вертикальные трубы. Горизонтальные трубы. Графо-аналитический метод определения коэффициента теплоотдачи.

Модуль 3. Теплообмен при фазовых превращениях

Раздел 6. Теплообмен при кипении жидкости

Тема 15. Теплоотдача при кипении жидкости

(4 часа – 0,11 з.е.)

19.

Теплоотдача при пузырьковом кипении жидкости в большом объеме. Теплоотдача при кипении движущейся жидкости в трубах. Условия, при которых теплоотдача определяется только вынужденным движением жидкости, только кипением жидкости, и кипением и движением жидкости.

20.

Первый кризис кипения. Определение критической тепловой нагрузки. Определение наибольшего коэффициента теплоотдачи при пузырьковом режиме кипения жидкости. Определение температурного напора, при котором наступает пленочный режим кипения.

Модуль 4. Теплообмен излучением

Раздел 7. Математическое описание процессов радиационного теплообмена

Тема 17. Законы теплового излучения

(2 часа – 0,06 з.е.)

21.

Основные законы теплового излучения: Планка, Релея-Джинса, Вина, Стефана-Больцмана, Кирхгофа, косинусов Ламберта. Виды лучистых потоков. Собственное и падающее излучение. Поглощенное, отраженное и пропускательное излучение. Эффективное и результирующее излучение

Модуль 4. Теплообмен излучением

Раздел 8. Радиационная теплоотдача

Тема18. Радиационный теплообмен в диатермичной среде

(2 часа – 0,06 з.е.)

22.

Результирующее излучение в системе плоско-параллельных тел. Радиационный коэффициент теплоотдачи. Результирующее излучение в системе тела с оболочкой. Экранирование тел. Радиационный теплообмен произвольно расположенных тел. Определение угловых коэффициентов.

Модуль 4. Теплообмен излучением

Раздел 8. Радиационная теплоотдача

Тема 19. Излучение газов и паров

(2 часа – 0,06 з.е.)

23.

Радиационный теплообмен в поглощающей среде. Закон Бугера. Степень черноты углекислого газа и водяного пара. Номограммы. Расчет результирующего теплового потока и радиационного коэффициента теплоотдачи дымовых газов.

Модуль 5. Массоотдача

Раздел 9. Математическое описание процессов тепло- и масообмена в двухкомпонентных средах

Тема 21. Применение тройной аналогии для расчета массоотдачи

(2 часа – 0,06 з.е.)

24.

Тройная аналогия. Подобие полей скоростей, температур и концентраций. Расчет массоотдачи при ламинарном и турбулентном течении жидкости на основе уравнений теплоотдачи.

Модуль 5. Массоотдача

Раздел 10. отдельные задачи массообмена

Тема 22. Испарение воды в воздух

(2 часа – 0,06 з.е.)

25.

Определение давления насыщения паров воды. Расчет относительной влажности воздуха. Расчет удельного влагосодержания. Диаграмма состояний водяного пара.