
- •Введение
- •1. Виды теплообмена
- •Контрольные вопросы
- •2. Основные положения теплопроводности
- •2.1. Температурное поле
- •2.2 Градиент температур
- •2.3. Тепловой поток
- •2.4. Коэффициент теплопроводности
- •2.5. Дифференциальное уравнение теплопроводности
- •2.6. Краевые условия
- •Контрольные вопросы
- •3 Теплопроводность при стационарном режиме
- •3.1. Теплопроводность через однослойную плоскую стенку
- •3.2. Теплопроводность через многослойную плоскую стенку
- •3.3. Теплопроводность через однослойную цилиндрическую стенку
- •3.4. Теплопроводность через многослойную цилиндрическую стенку
- •3.5. Упрощённый расчёт теплопроводности через цилиндрическую стенку
- •Числовые данные к заданию 1
- •Контрольные вопросы
- •4. Основы конвективного теплообмена
- •4.1. Основы теории конвективного теплообмена
- •4.2. Дифференциальные уравнения теплоотдачи
- •4.3. Краевые условия.
- •4.4. Основы теории подобия
- •4.5. Подобие процессов конвективного теплообмена
- •4.6. Условия подобия конвективного теплообмена при вынужденном движении теплоносителя
- •4.7.Условия подобия процессов теплообмена при естественной конвекции
- •4.8. Условия подобия процессов конвективного теплообмена при совместном свободно-вынужденном движении теплоносителя.
- •Контрольные вопросы
- •5. Конвективный теплообмен в вынужденном и свободном потоке жидкости.
- •5.1. Теплоотдача при вынужденном движении жидкости вдоль плоской поверхности (пластины)
- •5.2. Теплоотдача при вынужденном ламинарном течении жидкости в трубах
- •Значение при ламинарном режиме
- •5.3. Теплоотдача при турбулентном движении жидкости в трубах
- •5.4 Теплоотдача при поперечном омывании одиночной трубы
- •5.5. Теплоотдача при поперечном омывании пучков труб
- •5.6. Теплоотдача при свободном движении жидкости
- •Числовые данные к заданию 2
- •Порядок расчёта
- •Числовые данные к заданию 3
- •Порядок расчета.
- •Порядок расчёта
- •Числовые данные к заданию 4
- •Порядок расчёта
- •Контрольные вопросы
- •6. Теплообмен при изменении агрегатного состояния вещества
- •6.1. Теплоотдача при кипении жидкости.
- •6.2. Теплоотдача при конденсации пара.
- •Числовые данные к заданию 5
- •Порядок расчёта
- •Контрольные вопросы
- •7. Теплопередача
- •7.1. Теплопередача через плоскую однослойную и многослойную стенки
- •7.2. Теплопередача теплоты через цилиндрическую однослойную и многослойную стенки
- •Числовые данные к заданию 6
- •Порядок расчёта
- •Числовые данные к заданию 7
- •Пример решения задания 7.
- •Порядок расчёта
- •Контрольные вопросы
- •8 Теплообмен излучением
- •8.1 Основные понятия
- •8.2. Виды лучистых потоков
- •8.3. Законы теплового излучения
- •8.4. Лучистый теплообмен между телами, разделёнными прозрачной средой
- •8.5. Экраны для защиты от излучения
- •8.6. Особенности излучения газов
- •8.7. Сложный теплообмен
- •Числовые данные к заданию 8
- •Пример решения задания 8.
- •Порядок расчёта
- •Числовые данные к заданию 9
- •Порядок расчёта
- •Контрольные вопросы
- •9. Теплообменные аппараты
- •9.1. Общие положения
- •9.2. Расчёт рекуперативных теплообменных аппаратов
- •Числовые данные к заданию 10
- •Порядок расчёта
- •I. Прямоток
- •II. Противоток
- •Контрольные вопросы
- •10. Теплопроводность при нестационарном режиме
- •10.1 Общие положения
- •10.2. Расчёт нестационарной теплопроводности неограниченной плоской пластины
- •10.3. Метод конечных разностей
- •10.4. Метод регулярного режима
- •Контрольные вопросы
- •11. Массообмен
- •11.1. Основные понятия
- •11.2. Закон Фика
- •11.3. Основные закономерности тепло- и массопереноса
- •Контрольные вопросы
- •Экзаменационные вопросы
- •Словарь основных понятий
- •Список рекомендуемой литературы
- •Физические свойства воды на линии насыщения
- •П риложение 2
- •Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения (аргумент - давление)
- •Тепломассообмен
- •308012, Г. Белгород, ул. Костюкова, 46
Числовые данные к заданию 10
Последняя цифра шифра |
Расход воздуха 10–3 · Vн, м3/ч |
Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2·К) |
Предпоследняя цифра шифра |
Температура воздуха, °С |
|||
t'1 |
t''1 |
t'2 |
t''2 |
||||
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
15 20 25 50 45 40 35 30 55 10 |
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 |
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
500 480 460 440 420 400 380 360 340 320 |
250 240 230 210 200 180 160 130 140 120 |
10 15 20 25 30 35 40 45 50 15 |
90 95 100 105 110 115 120 120 130 100 |
Указание. Среднюю объёмную изобарную теплоёмкость воздуха принять равной C΄pm=1,32 КДж/(м3·К).
Пример решения задания 10.
Исходные данные: Vн·10–3=50 м3/ч; К=21 Вт/(м2·К); t΄1=500°С; t΄΄1=250°С; t΄2=10°С; t΄΄2=90°С.
Определить: величины F и Gв.
Порядок расчёта
Расчёт ведём для двух схем движения теплоносителя: прямоточной и противоточной.
I. Прямоток
1. Определяем объёмный расход греющего воздуха:
2. Находим количество тепла, передаваемого в теплообменнике от горячего воздуха к нагреваемой воде:
3. Определяем среднелогарифмический температурный напор
4. Поверхность нагрева теплообменного аппарата равна
5. Расход охлаждающей воды равен
II. Противоток
1. Среднелогарифмический температурный напор равен
2. Требуемая поверхность нагрева теплообменного аппарата равна
Графики изменения температур теплоносителей в теплообменном аппарате приведены на рис. 9.2.
ТЕСТЫ
1. Теплообменными аппаратами называются устройства, в которых происходит:
а) процесс диффузии;
б) процесс адсорбции;
в) процесс теплопередачи;
г) процесс электропередачи.
2. Рекуперативные теплообменные аппараты – это аппараты, в которых:
а) одна и то же поверхность нагрева омывается то горячим, то холодным теплоносителем;
б) тепло от горячего теплоносителя к холодному передается через разделяющую стенку;
в) процесс теплопередачи происходит путём смешивания горячего и холодного теплоносителя.
3. Размерность водяного эквивалента теплоносителя в теплообменном аппарате:
а) м3/с;
б)
в)
г)
д)
4. В основе теплового расчёта теплообменных аппаратов лежит:
а) уравнение теплопроводности;
б) уравнение Навье – Стокса;
в) уравнения теплового баланса и теплопередачи;
г) уравнение конвективно – лучистого теплообмена.
5. В теплообменном
аппарате горячий теплоноситель с водяным
эквивалентом W1
= 233 Вт/oC
охлаждается на
Температура
холодного теплоносителя, имеющего
водяной эквивалент W2
= 1165
,
увеличится на величину
равную:
а) 92,5 oC; б) 13,6 oC; в) 48,2 oC; г) 32,9 oC; д) 67,3 oC.