
- •1. Основные положения
- •§ 1. Предмет технической
- •§ 2. Термодинамическая система.
- •Лекция 2
- •§ 1. Уравнения состояния идеальных
- •§ 2. Газовые смеси
- •Лекция 3 теплоемкость газов
- •§ 1. Истинная и средняя теплоемкости
- •§ 2. Изобарная и изохорная
- •1. Значения молярных теплоемкостей и коэффициента k в зависимости от атомности
- •§ 3. Теплоемкость газовых смесей
- •Лекция 4 первый закон термодинамики
- •§ 1. Термодинамический процесс
- •§ 2. Работа расширения газа
- •§ 3. Теплота
- •§ 4. Первый закон термодинамики
- •Лекция 5 термодинамические процессы в газах
- •§ 1. Метод исследования
- •§ 2. Изохорный процесс
- •§ 3. Изобарный процесс
- •§ 4. Энтальпия газа
- •§ 5. Изотермический процесс
- •§ 6. Адиабатный процесс
- •§ 7. Политропный процесс
- •§ 8. Анализ политропных процессов
- •2. Результаты анализа политропных процессов
- •Лекция 6 второй закон термодинамики
- •§ 1. Круговые процессы
- •§ 2. Прямой обратимый цикл карно
- •§ 3. Обратный обратимый цикл карно
- •§ 4. Сущность и формулировки
- •§ 1. Общие понятия об идеальных циклах
- •§ 2. Циклы газотурбинных установок
- •§ 3. Термодинамические основы работы
- •Лекция 8 водяной пар
- •§ 1. Основные понятия и определения
- •§ 3. Основные термодинамические
- •Лекция 9 циклы паросиловых установок
- •§ 1. Цикл карно для водяного пара
- •§ 2. Цикл ренкина
- •§ 3. Влияние основных параметров пара
- •Лекция 10 влажный воздух
- •§ 1. Физические свойства
- •Лекция 11 основы теплообмена план
- •1. Теплопроводность
- •§ 1. Основные понятия и определения
- •§ 2. Закон фурье
- •§ 3. Частные случаи теплопроводности
- •Лекция 12 конвективный теплообмен. Теплообмен излучением
- •§ 1. Общие понятия
- •§ 2. Особенности теплоотдачи
- •§ 3. Основные понятия
- •§ 4. Некоторые задачи
- •Лекция 13 теплопередача. Сновы расчета теплообменных аппаратов
- •§ 1. Теплопередача через плоскую стенку
- •§ 2. Теплопередача через цилиндрическую стенку
- •§ 3. Интенсификация теплопередачи.
- •§ 4. Теплообменные аппараты
- •Лекция 14 топливо и основы теории процессов горения
- •14. Энергетическое топливо
- •§ 1. Классификация топлива
- •§ 2. Состав топлива
- •3. Общая классификация топлив
- •§ 3. Теплота сгорания топлива.
- •§ 4. Теплотехническая характеристика
- •§ 5. Характеристика отдельных
- •Лекция 15 основы процесса горения топлива
- •§ 1. Сущность процесса горения топлива
- •§ 2. Определение необходимого
- •§ 3. Объем и состав продуктов сгорания
- •§ 4. Энтальпия и теплоемкость
- •4. Численные значения энтальпий составляющих продуктов сгорания и воздуха при различных температурах
§ 4. Некоторые задачи
ТЕПЛООБМЕНА ИЗЛУЧЕНИЕМ
Знание законов излучения позволяет получить расчетные формулы для лучистого теплообмена между телами. В частности, формулой (155) пользуются при определении излучательной способности топок, при учете теплоты, передаваемой в топках излучением, и т. д.
На рисунке 36 представлена принципиальная схема лучистого теплообмена между двумя параллельными плоскостями (а) и между телами, из которых одно находится внутри другого (б).
Рис. 36. Схемы лучистого теплообмена между двумя плоскостями (а) и между телами, одно из которых находится в полости другого (б).
Если известным размеры тел, их степени черноты и температуры, а требуется узнать количество теплоты, которым эти тела обмениваются между собой, то тепловой поток будет равен разности эффективных потоков тел:
q1-2 = Eэф1 – Eэф2, (156)
где
Eэф1 = Е1 + (1 – А1) Eэф2, (157)
Eэф2 = Е2 + (1 – А2) Eэф1, (158)
Решая систему уравнений (157, 158) относительно Eэф1 и Eэф2 и подставив в последнее уравнение значении, получим выражение для лучистого теплообмена между двумя плоскопараллельными пластинами:
(159)
где
= пр –
приведенный коэффициент излучения
Вт/(м2 . К4).
Если тела, между которыми происходит лучистый теплообмен, расположены внутри друг друга (рис. 36 б), то в этом случае формула (159) справедлива, но при веденный коэффициент излучения подсчитывают по формуле:
пр =
(160)
Контрольные вопросы и задания. 1. Что называется конвективным теплообменом? 2. Какие различают виды конвекции? 3. Какие встречаются виды движения жидкости (газа) и каково их различие? 4. Каков механизм передачи теплоты при ламинарном и турбулентном режимах движения жидкости? 5. Напишите уравнение для определения количества теплоты, передаваемой конвекцией от жидкости (газа) к стенке. Дайте анализ этого уравнения. 6. Какие факторы влияют на величину коэффициента теплоотдачи? 7. Объясните особенности теплоотдачи при кипении жидкости. 8. Напишите уравнения законов Стефана-Больцмана и Кирхгофа, дайте формулировку законов и объясните их сущность.
Лекция 13 теплопередача. Сновы расчета теплообменных аппаратов
Разделение процесса переноса теплоты на теплопроводность, конвективный теплообмен и теплообмен излучением удобно для его изучения. В действительности встречается сложный теплообмен, при котором теплота передается двумя или тремя вышеуказанными способами одновременно. Типичным примером сложного теплообмена является теплообмен между стенкой и омывающим ее газом: конвективный теплообмен между движущимся газом и стенкой, теплопроводность внутри стенки и потока газа, излучение и поглощение энергии поверхностью. В связи с этим коэффициент теплоотдачи при сложном теплообмене () представляет собой сумму коэффициентов конвективного (к) и лучистого (л) теплообмена:
= к + л. (161)
Если стенка омывается жидкостью (например, водой), то л = 0 и = к.
В теплотехнической практике часто тепловой поток от одного теплоносителя (газ, жидкость) к другому передается через разделяющую их твердую стенку. Такой процесс называется теплопередачей. Он является частным случаем сложного теплообмена и включает три этапа: конвективный теплообмен между нагретым теплоносителем (жидкость или газ) и, допустим, левой поверхностью стенки, теплопроводность через стенку и вновь конвективный теплообмен между правой поверхностью стенки к нагреваемому (холодному) теплоносителю. При этом в условиях установившегося (стационарного) режима сложного теплообмена тепловой поток в каждом из этапов один и тот же. Формулы для расчета теплопередачи зависят от формы стенки (плоская, цилиндрическая и т. п.), разделяющей теплоносители.