
- •Термодинамика и теплопередача. Учебное пособие
- •Раздел III. Теплопередача
- •Содержание
- •Раздел III
- •Тема 9. Основные положения. Теплопроводность тел при стационарном режиме
- •Тема 10. Теплообмен конвекцией. Конвективный теплообмен
- •Тема 11. Теплообмен излучением
- •Тема 12. Теплообменные аппараты
- •Тема 13. Методы тепловой защиты
- •Основные условные обозначения
- •Индексы
- •Предисловие
- •Раздел III теплопередача
- •Тема 9. Основные положения. Теплопроводность тел при стационарном режиме
- •9.1. Основные задачи теории теплообмена. Виды переноса тепла
- •9.2. Температурное поле. Градиент температуры
- •9.3. Тепловой поток. Плотность теплового потока. Закон Фурье
- •9.3.1. Тепловой поток
- •9.3.2. Закон Фурье
- •9.3.3. Коэффициент теплопроводности
- •9.4. Дифференциальное уравнение теплопроводности
- •9.5. Теплопроводность плоской однослойной стенки
- •9.6. Теплопроводность плоской многослойной стенки
- •9.7. Теплопроводность цилиндрической однослойной стенки
- •9.8. Теплопроводность цилиндрической многослойной стенки
- •9.9. Контактное тепловое сопротивление
- •9.10. Теплопроводность тел с внутренними источниками тепла
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Проверьте, как Вы усвоили материал
- •Тема 10. Теплообмен конвекцией. Конвективный теплообмен
- •10.1 Физические основы процесса
- •10.2.Дифференциальны уравнения конвективного теплообмена
- •10.3. Основы теории подобия процессов теплообмена
- •10.3.1 Основные понятия и определения теории подобия
- •10.3.2 Применение теории подобия к теплоотдаче
- •10.3.3 Критерии подобия процессов конвективного теплообмена.
- •10.3.4. Теоремы подобия
- •10.4. Моделирование физических явлений.
- •10.5. Определяющая температура
- •10.6. Конвективный теплообмен при вынужденном внешнем обтекании тел
- •10.6.1. Картина процесса.
- •10.6.2. Плотность теплового потока и уравнения подобия.
- •10.6.3 Особенности теплоотдачи при обтекании криволинейных поверхностей.
- •10.6.4. Теплоотдача с боковой поверхности вращающегося диска.
- •10.7. Конвективный теплообмен при вынужденном течении в каналах
- •10.7.1. Особенности теплоотдачи в каналах.
- •10.7.2. Плотность теплового потока; уравнения подобия.
- •10.8. Теплопередача
- •Проверьте, как Вы усвоили материал
- •Тема 11. Теплообмен излучением
- •11.1. Основные понятия
- •11.2. Закон Стефана-Больцмана
- •11.3. Закон Кирхгофа
- •11.4. Защитные экраны
- •11.5. Теплообмен в замкнутой полости
- •11.6. Излучение газов и паров
- •11.7. Излучение пламени
- •11.8. Расчёты при лучистом теплообмене
- •11.9. Лучисто-конвективный теплообмен
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Задача 11.4.
- •Решение
- •Решение
- •Проверьте, как Вы усвоили материал
- •Тема 12. Теплообменные аппараты
- •12.1. Основные типы теплообменных аппаратов
- •12.2. Анализ процесса в рекуперативном теплообменном аппарате
- •12.3. Эффективность теплообменника и способы её повышения
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Принципиальная схема лабораторной установки
- •Решение
- •Проверьте, как Вы усвоили материал
- •Тема 13. Методы тепловой защиты
- •13.1. Конвективное охлаждение
- •13.2. Пористое охлаждение
- •13.3. Заградительное (плёночное) охлаждение
- •13.4. Тугоплавкие теплозащитные покрытия
- •13.5. Уносимые теплозащитные покрытия
- •1 3.6. Применение методов тепловой защиты в охлаждении лопаток турбин гтд
- •Проверьте, как вы усвоили материал
- •Заключение
- •Список использованной литературы
- •Приложение
- •Извлечения из гост 8.417 – 2002
- •Единицы величин
- •Область применения
- •Нормативные ссылки
- •Определения
- •4. Общие положения
- •5. Единицы международной системы единиц (си)
- •Международная стандартная атмосфера (мса) гост 4401–81 (фрагмент)
- •Теплофизические величины
Теплофизические величины
Это полезно знать для решения задач
Наимен. газа |
Химич. формула |
μi, кг/моль |
Сp, кДж/(кг∙К) |
Cυ, кДж/(кг∙К) |
k
=
|
R, Дж/(кг∙К) |
Водород |
Н2 |
2,03 |
14,260 |
10,170 |
1,402 |
4095 |
Кислород |
O2 |
32 |
0,910 |
0,650 |
1,400 |
260 |
Азот |
N2 |
28 |
1,039 |
0,742 |
1,400 |
297 |
Угл. газ |
CO2 |
44 |
0,846 |
0,657 |
1,287 |
189 |
Воздух |
- |
28,97 |
1,005 |
0,718 |
1,400 |
287 |
;
Для воздуха R = 287 Дж/(кг∙К) |
k = 1,4 |
|
|
|
Для газа RГ = 288 Дж/(кг∙К) |
k = 1,33 |
|
|
|
Приложение П.4
Сравнение температурных шкал
|
Рёмер |
- 135,90 |
- 1,83 |
7,5 |
26,925 |
60 |
883 |
2 909 |
Реомюр |
-218,52 |
- 14,22 |
0 |
29,6 |
80 |
1 334 |
4 421 |
|
Ньютон |
- 90,14 |
- 5,87 |
0 |
12,21 |
33 |
550 |
1 823 |
|
Делиль |
559,725 |
176,67 |
150 |
94,5 |
0 |
- 2 352 |
- 8 140 |
|
Ранкин |
0 |
459,67 |
491,67 |
557,9 |
671,67 |
3 494 |
10 440 |
|
Фаренгейт |
- 459,67 |
0 |
32 |
98,2 |
212 |
3 034 |
9 980 |
|
Цельсий |
- 273,15 |
- 17,78 |
0 |
36,6 |
100 |
1 668 |
5 526 |
|
Кельвин |
0 |
255,37 |
273,15 |
310 |
373,15 |
1 941 |
5 800 |
|
Описание |
Абсолютный ноль |
Температура таяния Фаренгейта (соль и лёд в равных количествах смеси) |
Температура замерзания воды (Нормальные условия) |
Средняя температура человеческого тела |
Температура кипения воды (Нормальные условия) |
Плавление титана |
Поверхность Солнца |
Приложение П.5
Молекулярные массы, плотности и объемы киломолей при нормальных условиях, критические температуры и критические давления некоторых газов
|
|||||||
Газ |
Химические обозначения |
Молекулярная масса |
Плотность ρ, кг/м3 |
Объем киломоля µυн, м3/кмоль |
Критическая температура t, |
Критическое давление pкр, МПа |
Критический объем υкр, м3/кг |
Воздух |
- |
28,97 |
1,2928 |
22,40 |
-140,6 |
3,769 |
0,003196 |
Гелий |
He4 |
4,0026 |
0,1785 |
22,42 |
-267,95 |
0,226 |
0,014343 |
Аргон |
Ar |
39,944 |
1,7839 |
22,39 |
-122,50 |
4,858 |
0,001876 |
Водород |
H2 |
2,0159 |
0,08987 |
22,43 |
-239,9 |
1,2568 |
0,032258 |
Азот |
N2 |
28,0134 |
1,2505 |
22,40 |
-146,9 |
3,396 |
0,003835 |
Кислород |
O2 |
31,9968 |
1,42895 |
22,39 |
-118,38 |
5,087 |
0,0024600 |
Хлор |
Cl2 |
70,904 |
3,22 |
22,02 |
144 |
7,711 |
0,001715 |
Окись углерода |
CO |
28,009 |
1,2500 |
22,40 |
-140 |
3,496 |
0,003322 |
Двуокись углерода |
CO2 |
44,0079 |
1,9768 |
22,26 |
31,05 |
7,383 |
0,002137 |
Сернистый газ |
SO2 |
64,0658 |
2,9263 |
21,89 |
157,5 |
8,147 |
0,001904 |
Аммиак |
NH3 |
17,0306 |
0,7714 |
22,08 |
132,4 |
11,298 |
0,0042553 |
Водяной пар |
H2O |
18,014 |
(0,804) |
(22,4) |
374,12 |
22,115 |
0,003147 |
1 Поскольку во всех таблицах, графиках и формулах, содержащих экспериментально измеренные величины и приведенных в справочниках, температура выражены по шкале Цельсия, то в этом разделе пособия температура также выражена в °С. Термодинамическая шкала (К) используется лишь там, где величины, входящие в формулы, зависят от абсолютной температуры (см. Тема 11. Тепловое излучение).
2 В тех случаях, когда скорость газа велика, следует рассматривать
температуру торможения tг* (tох*) или tг*