Билет №6 Вопрос 1. Теплообмен при продольном омывании пучков труб

При продольном омывании пучков труб, можно рассчитать по следующему выражению (справедливо в основном для турбулентного режима):

Вопрос 2. Массопередача через многослойную плоскую стенку

П роцессы массопередачи по своему характеру аналогичны процессам теплопередачи.

где – коэффициент паропроницаемости;

и – парциальные давления водяного пара внутреннего и наружного воздуха.

Количество пара, прошедшее через многослойную плоскую стенку зависит от разности парциальных давлений водяного пара внутреннего и наружного воздуха и обратно пропорционально общему сопротивлению паропроницания.

Вопрос 3. Закон Кирхгофа

И меются две поверхности, одна из которых абсолютно черная, расположенные параллельно и на таком близком расстоянии, что излучение каждой из них обязательно попадает на другую. Температуры, собственное излучение, поглощательная способность тел соответственно равны , , , , , и , причем .

С единицы левой поверхности в единицу времени излучается энергия . Попадая на черную поверхность, эта энергия полностью ею поглощается. Черная поверхность излучает энергию . Попадая на серую поверхность, эта энергия частично поглощается ( ), остальная часть отражается ( ), снова попадает на черную поверхность и полностью ей поглощается. Для левой поверхности приход энергии равен , а расход . Баланс лучистого теплообмена:

При система находится в термодинамическом равновесии и , тогда:

т.е.:

Закон Кирхгофа: при термодинамическом равновесии отношение собственного излучения к поглощательной способности для всех тел одинаково и равно собственному излучению абсолютно черного тела при той же температуре.

С учетом получим:

; и т.д.

; и т.д.

Закон Кирхгофа:

• при термодинамическом равновесии поглощательная способность и степень черноты тела численно равны;

• при любой температуре излучение абсолютно черного тела максимально;

• собственное излучение тел тем больше, чем больше их поглощательная способность.

Билет №7 Вопрос 1. Теплопередача через однослойную плоскую стенку

К оэффициент теплопередачи – количество теплоты, которое передается в единицу времени через единицу поверхности стенки от одной жидкости к другой при разности температур между ними в один градус.

Имеется однородная плоская стенка с коэффициентом теплопроводности и толщиной . С одной стороны стенки находится горячая среда с , с другой – холодная с . Суммарный коэффициент теплоотдачи на горячей стороне , на холодной – . Температуры поверхностей стенки и неизвестны.

При установившемся тепловом режиме количество теплоты, переданное от горячей жидкости к стенке, равно количеству теплоты, переданному через стенку, и количеству теплоты, отданной от стенки к холодной жидкости.

Разности температур:

Суммируя, получаем:

откуда тепловой поток:

Значение коэффициента теплопередачи:

Общее термическое сопротивление теплопередачи – величина, обратная коэффициенту теплопередачи:

– частное термическое сопротивление теплоотдачи со стороны горячей жидкости;

– частное термическое сопротивление теплопроводности;

– частное термическое сопротивление теплоотдачи со стороны холодной жидкости.