6.9. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань

1. Прямий та зворотній цикли теплових двигунів.

2. Термічний к.к.д. та холодильний коефіцієнт прямого та зворотннього циклів.

3. Види Р - v діаграм поршневого компресора.

4. Технічна робота компресора

5. Види робіт компресора.

6. Багатоступінчате стискування.

7. Цикли ДВЗ: Отто, Дизеля, Трінклера та їх термічні к.к.д.

8. Цикли ГТУ з підведенням теплоти при P=const i V=const та їх термічні к.к.д.

9. Цикл ПСУ Ренкіна та його термічний к.к.д..

10. Цикл парокомпресійної холодильної установки, холодильний коефіцієнт.

7. Процеси теплопередачі

7.1. Основні розрахункові рівняння

7.1.1. Теплопровідність при стаціонарному режимі і граничних умовах І го роду

Плоска одношарова стінка

, Вт/м²

Плоска багатошарова стінка (тришарова)

де R_ =  R_і – термічний опір теплопровідності плоскої стінки, м²К/Вт.

Температура на поверхнях контакту між шарами

, де i - номер шару, n - число шарів.

Тепловий потік

Q = q  F.

Циліндрична одношарова стінка

Вт/м

Циліндрична багатошарова (тришарова) стінка

Температура на поверхнях шарів

,

де i – номер шару, n – число шарів.

Тепловий потік

Q = q_l  l.

7.1.2. Теплопередача при стаціонарному режимі і граничних умовах ІІІ роду

Плоска стінка

Тепловіддача від «гарячої» рідини до внутрішньої поверхні стінки:

q =₁  F(t_p1 – t_c1), Вт/м².

Тепловіддача від зовнішньої поверхні стінки до «холодної» рідини:

q =₂  F(t_c2 – t_p2), Вт/м².

Процес теплопередачі

Q = k  F(t_p1 – t_p2),

де k – коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м²К).

Для плоскої одношарової стінки

Для плоскої багатошарової стінки (тришарової)

де R = – термічний опір теплопередачі плоскої стінки, м²К/Вт.

R_1 = 1/₁, R_2 = 1/₂ – термічні опори тепловіддачі відповідно зі сторони «гарячої» та «холодної» рідини, м²К/Вт.

Температура на поверхнях контакту між шарами

Циліндрична стінка

Тепловіддача від «гарячої» рідини до внутрішньої поверхні стінки:

q_l =₁  d₁(t_p1 – t_c1), Вт/м.

Тепловіддача від зовнішньої поверхні стінки до «холодної» рідини:

q_l =₂  d₂(t_c2 – t_p2), Вт/м.

Процес теплопередачі

Q = k_l    l(t_p1 – t_p2),

де k_l – лінійний коефіцієнт теплопередачі, Вт/(мК).

Для циліндричної одношарової стінки

Для циліндричної багатошарової стінки (тришарової)

де R_l = – лінійний термічний опір теплопередачі, мК/Вт.

R_1 = 1/(₁d₁), R_2 = 1/(₂d₂) – термічні опори тепловіддачі відповідно зі сторони «гарячої» та «холодної» рідини, мК/Вт.

Температура на поверхнях контакту між шарами

,

де i – номер шару, n – число шарів.

Для труб з відношенням d₂/d₁  1,8 розрахунок можна вести за формулами для плоскої стінки.

Сферична стінка

Тепловіддача від «гарячої» рідини до внутрішньої поверхні стінки:

Q =₁  d₁²(t_p1 – t_c1), Вт.

Теплопровідність через матеріал стінки

Тепловіддача від зовнішньої поверхні стінки до «холодної» рідини:

Q =₂  d₂²(t_c2 – t_p2), Вт.

Теплопередача через одношарову сферичну стінку

або

Q =k_c  (t_c2 – t_p2), Вт.

де k_с – називається коефіцієнтом теплопередачі сферичної стінки, Вт/К.

Коефіцієнт теплопередачі через сферичну стінку чисельно дорівнює кількості теплоти, що проходить в одиницю часу при різниці температур між середовищами в один градус, 1К.

Величина зворотна коефіцієнту теплопередачі називається термічним опором теплопередачі сферичної стінки, К/Вт.

Для тришарової сферичної стінки коефіцієнт теплопередачі визначається по формулі

Тепловий потік для тришарової стінки