ОАО Российские Железные Дороги

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС)

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»

Курсовая работа по дисциплине

«Теоретические основы теплотехники»

Выполнил: студент группы 35ж

В.В. Казимиров

Проверил: Овсянников В.В.

Омск-2007

Реферат

УДК 621.436

Курсовая работа содержит 96 страниц, 116 графиков, 44 таблицы.

Теплопроводность, мощность теплового потока, плотность теплового потока, теплообмен, коэффициент теплоотдачи, конвекция, теплопередача, турбулентный и ламинарный потоки, плёночная конденсация, пузырьковое кипение.

Объектами исследования являются процессы нестационарной теплопроводности тел, передача теплоты через оребрённую поверхность плоской стенки, пузырьковое кипение жидкости в трубе, плёночная конденсация пара в трубе.

Цель работы – углубление и закрепление знаний по разделу «Тепломассообмен» и приобретение практических навыков инженерных расчётов теплообменных и массообменных процессов в технологии промышленной теплоэнергетики.

Курсовая работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2002.

Содержание

Введение...........................................……………………………..…………………….4

1 Нестационарная теплопроводность тел

1.1 Расчёт…….………..............................................…………………………………..5

1.2 Выводы…..............................................……………………………..……………..9

2 Передача теплоты через оребрённую поверхность плоской стенки

2.1 Расчёт…….........................................……………………………..……………..12

2. Выводы……………...…………………………………………………………...18

3 Конвективный теплообмен при кипении в условиях движения жидкости в трубе

3.1 Расчёт…….………..............................................………………………………….29

3.2 Выводы…..............................................……………………………..…………….34

4 Конвективный теплообмен при плёночной конденсации пара

4.1 Расчёт…….………..............................................………………………………….40

4.2 Выводы…..............................................……………………………..…………….62

Заключение……………………………………………………………………………95

Библиографический список………………………………………………………….96

Введение

Совершенно очевидным является положение, что использование теплоты лежит в основе современных технологий в любой сфере человеческой деятельности. Теплота — это великий дар природы и естественно желание научиться разумно его применять, понять основные закономерности, управляющие процессами получения, переноса и использования теплоты.

Тепломассообмен – это наука, изучающая процессы распространения тпла и передачи массы вещества в пространство, имеющее непосредственную физическую связь с теплообменом. Явление тепломассообмена распространено в природе и в технике. Например, расчёт и конструирование теплообменных установок в теплоэнергетике, расчёт тепловых двигателей, атомных реакторов, холодильных устройств. Тепломассообмен вместе с технической термодинамикой составляют теоретические основы теплотехники, являющиеся основой знаний инженеров теплоэнергетиков. При соприкосновении двух тел с разными температурами происходит обмен энергиями, в результате интенсивность движения частиц с меньшей температурой увеличивается, а с большей уменьшается. Значит для возникновения процесса теплообмена необходимо наличие разности температур. Если нет разности, нет и теплообмена.

В этой работе будут рассмотрены процессы нестационарной теплопроводности тел, передачи теплоты через оребрённую поверхность плоской стенки, пузырькового кипения жидкости в трубе, плёночной конденсации пара в трубе. Все эти процессы имеют практическое применение в технике, в котельных установках, поэтому знание и умение их рассчитывать необходимо каждому теплоэнергетику.

1 Нестационарная теплопроводность тел

Задание.

Исследовать процесс нагрева железобетонной плиты при её термической обработке, имеющей размеры S*b*l. Определить распределение температуры по толщине плиты и расход теплоты на единицу её объёма по истечении времени τ в зависимости от интенсивности теплообмена между греющей средой и поверхностью плиты.

В начале термической обработки температура по всему объёму плиты была одинаковой и равной t_н. Температура греющей среды в процессе нагрева плиты поддерживалась постоянной и равной t₀. Обогрев плиты симметричный. Время процесса нагрева τ определить из условия, что температура на поверхности плиты оказалась равной t_c. Скорость потока водяного пара относительно поверхности плиты w. Данные к заданию приведены в таблице 1.

Таблица 1.1 - Исходные данные

Размер плиты S*b*l, м	Начальная температура плиты tн, ºС	Температура поверхности плиты tc, ºC	Температура насыщенного пара t0, ºC	Теплофизические свойства плиты			Скорость потока воздуха w, м/с
				плотность ρ, кг/м3	коэф. Теплопроводности λ, Вт/м*К	Теплоёмкость с, Дж/м*К
0,4*1,0*6,0	0	100	120,150	2200	1,41	834	5,10,20,40,60