Санкт – Петербургский Государственный

Университет Гражданской Авиации

А.И. Никифоров

Термодинамика и теплопередача. Учебное пособие

Раздел III. Теплопередача

Санкт – Петербург

2013

Содержание

Основные условные обозначения, сокращения, используемые индексы…..5

Предисловие…………………………………………………………………….8

Введение……………………………………………………………………….10

Раздел III

Теплопередача

Тема 9. Основные положения. Теплопроводность тел при стационарном режиме

9.1. Основные задачи теории теплообмена. Виды переноса тепла.……….13

9.2. Температурное поле. Градиент температуры...………………...………15

9.3. Тепловой поток. Плотность теплового потока. Закон Фурье…………17

9.3.1. Тепловой поток.....……….……………………………………………...17

9.3.2. Закон Фурье …...........................................................................................18

9.3.3. Коэффициент теплопроводности…………. …………………………..18

9.4. Дифференциальное уравнение теплопроводности……………………..20

9.5. Теплопроводность плоской однослойной стенки………………………23

9.6. Теплопроводность плоской многослойной стенки……………………..24

9.7. Теплопроводность цилиндрической однослойной стенки………..…....28

9.8.Теплопроводность цилиндрической многослойной стенки………..…...32

9.9. Контактное тепловое сопротивление……………………….……..…….34

9.10. Теплопроводность тел с внутренними источниками тепла…………..37

Примеры решения задач…………………………………………………..…..39

Проверьте, как Вы усвоили материал………………………………………..45

Тема 10. Теплообмен конвекцией. Конвективный теплообмен

10.1. Физические основы процесса………………….……………………….47

10.2. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена..……....51

10.3. Основы теории подобия процессов теплообмена……….…………....54

10.3.1. Основные понятия и определения теории подобия……………….....54

10.3.2. Применение теории подобия к теплопередаче…………………….....56

10.3.3. Критерии подобия процессов конвективного теплообмена………...57

10.3.4. Теория подобия ………………………………………………….…….60

10.4.Моделирование физических явлений …………………………………62

10.5. Определяющая температура ……………………………………………65

10.6. Конвективный теплообмен при вынужденном внешнем обтекании тел…………………………………………………………………………………….66

10.6.1. Картина процесса . ……………………………………………………66

10.6.2. Плотность теплового потока и уравнения подобия…………………68

10.6.3. Особенности теплоотдачи при обтекании криволинейных поверхностей………………………………………………………………………..70

10.6.4. Теплоотдача с боковой поверхности вращающегося диска………..72

10.7. Конвективный теплообмен при вынужденном течении в каналах….73

10.7.1. Особенности теплоотдачи в каналах………………………………...73

10.7.2. Плотность теплового потока; уравнения подобия………………….75

10.8. Теплопередача…………………………………………………………..76

Примеры решения задач……………………………………………………...83

Проверьте, как Вы усвоили материал……………………………………….88

Тема 11. Теплообмен излучением

11.1. Основные понятия ……………………………………….………..…... 89

11.2. Закон Стефана-Больцмана... ………………..……………………….....93

11.3. Закон Кирхгофа ...……………………………….……….………...........94

11.4. Защитные экраны………………………………………..……………...95

11.5. Теплообмен в замкнутой полости………………………………...........97

11.6. Излучение газов и паров ..........................................................................98

11.7. Излучение пламени………………………………………………..…....99

11.8. Расчёты при лучистом теплообмене……………..………………..…101

11.9. Лучисто-конвективный теплообмен………………….........................102

Примеры решения задач……………………………………………………103

Проверьте, как Вы усвоили материал……………………………………..109