Вопросы для самопроверки

1. Что положено в основу принципа работы МГД - генератора?

2. Почему при пользовании МГД - генератора можно получить высокие значения КПД?

3. Опишите схему и цикл установки с МГД генератором.

4 На каком принципе основана работа термоэлектрических генераторов?

5. От чего зависит КПД термоэлектрических генераторов и каково его примерное значение?

6 На каком принципе основана работа термоэлектронного преобразователя?

7. Что называют топливным элементом?

8. Принцип действия топливного элемента.

9. Какой максимальный КПД можно получить в топливном элементе и почему?

2.15. Основные положения теории тепломассообмена

Введение. Основные понятия и определения теории тепломассообмена. Предмет и задачи теории теплообмена. Основные процессы передачи теплоты и массы. Виды переноса теплоты: теплопроводность, конвекция, излучение. Теплоотдача. Теплопередача. Макроскопический характер учения о теплоте. Современные проблемы тепломассообмена. Вклад отечественных ученых в развитие тепломассообмена.

Инженерные методы расчета видов теплопереноса. Основные понятия и определения теплопроводности. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности. Механизм передачи теплоты в металлах, диэлектриках, жидкостях и газах. Теплопроводность однослойной и многослойной плоских и цилиндрических стенок. Основные понятия и определения конвективного теплообмена. Закон Ньютона - Рихмана. Коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи. Теплообмен излучением. Понятие о сложном теплообмене.

Методические указания

В результате изучения этой темы студент должен получить представление о теплопроводности как об одном из трех элементарных процессов теплообмена. Следует усвоить понятие «температурное поле» и такую важнейшую характеристику как температурный градиент, от которого зависит интенсивность теплообмена в теле. Необходимо обратить внимание, что из всевозможных видов температурных полей простейшими, наиболее удобными для расчета, являются одномерные температурные поля (плоское, цилиндрическое и сферическое), в которых температура, а, следовательно, и ее градиент зависят только от одной координаты. Именно одномерные поля наиболее наглядно изображаются графически. При этом необходимо освоить способы представления температурного поля: аналитическое (в виде формул), графическое (в виде изотерм в координатах «температура - расстояние») и табличное. Нужно усвоить понятия «плотность теплового потока» и «тепловой поток», их единицы; обратить внимание на то, что единицами теплового потока являются единицы мощности [ватты (Вт)].

При изучении дифференциального уравнения теплопроводности Фурье необходимо обратить внимание, что его вывод основан на законе сохранения энергии, на законе теплопроводности Фурье и на допущении о постоянном значении коэффициента теплопроводности, которые и определяют существо этого уравнения и область его применения.

Вопросы для самопроверки

1. Могут ли изотермические поверхности пересекаться?

2. Могут ли изотермические поверхности быть замкнутыми?

2. Из двух противоположных утверждений (grad t перпендикулярен изотерме; grad t параллелен изотерме) выберите правильное.

2. Могут ли быть одинаковыми истинная и средняя плотности теплового потока?

3. Могут ли быть представлены одинаковыми единицами плотность теплового потока и объемная мощность внутренних источников теплоты?

4. Можно ли рассматривать дифференциальное уравнение теплопроводности Фурье как одну из форм закона сохранения энергии?

5. Входят ли физические параметры тела в состав условий однозначности, необходимых для решения дифференциального уравнения теплопроводности?

6. Тождественны ли понятия «условия однозначности» и «граничные условия»?