- •78.Кривая равновесия системы двухкомпонентное сырье-растворитель. Основные методы осуществления экстракции.
- •1.Основные элементы и характеристика физ и мат мод елирования
- •6.Основные элементы расчета т/о аппаратуры
- •12.Диф. Уравнение теплопроводности, его анализ
- •13.Теплопроводность плоской стенки
- •14.Структура теплового пограничного слоя. Закон теплоотдачи(охлаждения Ньютона)
- •16.Тепловое подобие. Вывод и характеристика основных
- •7.Тепловой баланс с изменением агрегатного состояния теплоносителей
- •8.Основное уравнение теплопередачи, его характеристика
- •9.Температурное поле и температурный градиент
- •11.Передача тепла теплопроводностью
- •15.Диф. Уравнение конвективного теплообмена, его анализ
- •18.Теплоотдача излучением. Закон Стефана-Больцмана
- •17.Виды конвективного теплообмена и их краткая характеристика
- •21.Теплопередача при переменных температурных теплоносителей
- •22.Расчет движущей силы теплового процесса при прямотоке
- •23.Расчет движущей силы теплового потока при противотоке
- •19.Сложный теплообмен. Теплопередача при постоянной температуре теплоносителей (плоская стенка)
- •24,Средняя разность температур при смешанном токе
- •25.Выбор взаимного направления движения теплоносителей
- •26.Влияние гидродинамической структуры потоков на среднюю разность температур процесса теплопередачи
- •27.Расчет коэффициента теплопередачи и температуры стенки
- •28.Сравнительная характеристика основных промышленных нагревательных аппаратов
- •34.Основные конструкции теплообменных
- •35.Методы интенсификации процессов теплоотдачи. Общие сведения о массообменных аппаратах. Движущая сила.
- •46.Изотермы и изобары бинарной смеси. Диаграмма х-у. Энтальпийная(тепловая) диаграмма Перегонка и ректификация бинарных смесей.
- •30.Трубчатые печи. Принцип действия, механизм передачи тепла.
- •31,Основные показатели работы трубчатой печи
- •32.Характеристика основных этапов расчета трубчатой печи
- •33.Классификация. Конструктивное оформление основных типов трубчатых печей
- •36.Агрегатное состояние взаимодействующих фаз. Классификация массообменных процессов.
- •40.Массообменные процессы. Их классификация. Способы выражения состава фаз. Средняя молекулярная масса, средняя плотность
- •49.Ои и конденсация бинарных смесей
- •52.Методы создания жидкого орошения в рк
- •72.Физ сущность процесса абсорбции. Принцип подбора абсорбентов и влияние температуры и давления на процесс абсорбции.
- •73.Расчет абсорбции бинарной смеси. Расчет десорбции бинарной смеси. Бинарная абсорбция
- •Бинарная десорбция
- •50.Ми и конденсация. Постепенное испарение и конденсация бинарных смесей
- •77.Физ сущность процесса экстракции. Выражение состава фаз при помощи треуг диаграммы
12.Диф. Уравнение теплопроводности, его анализ
Происходит изменение градиента температуры при прохождении через элементарный объем dV
Аналогично
Cогласно закону сохранения энергии – Дифференциальное уравнение теплопроводности (Фурье),где коэффициент , м2/с
Коэффициент температуропроводности характеризует инерционные свойства материала. С точки зрения теплопроводности: быстрее или медленнее нагревается или охлаждается тело.
Для установившегося процесса:
– Д.у. Фурье в установившемся тепловом режиме
Решение этого уравнения дает зависимость , т.е. распределение температур в пространстве.
13.Теплопроводность плоской стенки
t→только по оси х
Тогда После интегрирования получим t=c1x+c2 (*)=> прямая
Если х=0, то tст1=с2
=>
Подставив значение с1 и с2 в уравнение (*) получим
Тогда . Из уравнения теплопроводности Фурье подставив получим
или
14.Структура теплового пограничного слоя. Закон теплоотдачи(охлаждения Ньютона)
Это основные критерии теплового подобия.
При движении жидкости у границы потока, т.е в непосредственной близости от стенки или от границы раздела фаз тепло передается теплопроводностью. Для случая прохождения тепла через слой толщиной , через площадь ∂F количества тепла по уравнению Фурье составит
∂
При этом, количество тепла, которое будет отдаваться от стенки в ядро потока будет определяться по уравнению теплоотдачи Ньютона:
∂
При установлении равновесия количество тепла, проходящего через пограничный слой и ядро потока будут равны
16.Тепловое подобие. Вывод и характеристика основных
критериев теплового подобия
Подобие в ядре потока
+
1, =
2, = =
-критерий Фурье
Он характеризует неустойчивость процессов теплопереноса
𝓌
Pe= Критерий Пекле
Он является мерой соотношения между количеством тепла, переносимого конвекцией, и теплопроводностью.
Критериальное уравнение с учетом критериев теплового подобия f( Nu, ,Pe)=0
Общее критериальное уравнение с учетом теплового и гидродинамического подобия
f(Nu,
Nu=f(
Одно из уравнений для случая теплоотдачи при вынужденных движениях жидкости в трубах и каналов имеет вид:
Nu= A
Производные критерии
Pe = =
Pr = =
Критерий Прандтля характеризует теплофизические свойства теплоносителей и является мерой подобия поля температур и поля скоростей
Если Pr=1 полное подобие
В процессах конденсации:
Ga= Критерий Галилея
Критерий Фруда
При естественной конвекции:
Gr=Ga Критерий Грасгофа
Физический смысл: Gr характеризует меру отношения сил трения к силам тяжести, определяемыми разностью плотностей в различных точках неизотермического пространства.
Критерий конденсации - K=
r- удельная теплота парообразования
7.Тепловой баланс с изменением агрегатного состояния теплоносителей
Пусть горячий т/н перегретый пар (tп)
I – область перегретого пара
II – область насыщенного пара( при t1=tп=const идет конденсация)
III – область охлаждения конденсата.
где: , - теплоемкости перегретого пара и конденсата
r – скрытая теплота конденсации;
– т.н. водяной эквивалент. С учетом этого тепловой баланс можно записать так:
. Водяной эквивалент – величина численное значение которой определяет кол-во воды, которое по своей тепловой емкости эквивалентно количеству тепла, необходимому для нагревания данного т/н на 10С, при его заданном расходе.