Министерство науки и образования Российской Федерации
Технический институт (филиал)
Федерального государственного автономного
образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Северо-Восточный федеральный университет» имени М.К.Аммосова в г. Нерюнгри
Самостоятельная работа №1
По дисциплине «Тепломассообмен»
Тема: «Основные параметры за 2 семестра»
Выполнил: ст. 3 курса гр. ПТ-12
Рахлеева Л.А.
Проверил: ст. преподаватель
Шацева А.А.
Нерюнгри 2014
Тепломассообмен – самопроизвольный не обратимый процесс переноса теплоты в пространстве с неоднородным в поле температуры.
Массообмен – если концентрация компонентов в различных точках пространства происходит необратимый процесс переноса массы компонентов из одной области к другой.
Тепломассообмен – совместно протекающей процесс переноса теплоты и массы вещества.
Термодинамическое равновесия – процесс тепломассообмена является необратимым и продолжается до тех пор пока в системе не установиться.
Совместный процесс конвекции и теплопроводности называется конвективным теплообменом.
Теплоотдача – конвективный теплообмен между потоками жидкости или газа и поверхностью твердого тела.
Конвекция – вид теплопередачи при котором внутренняя энергии предается струями и потоками.
Процесс теплоты одновременно излучением и теплопроводностью называется радиационно-кондуктивным теплообменом, а перенос теплоты излучением теплопроводностью и конвекции радиационно-кондуктивным теплообменом.
Теплопроводность
Теплопроводность – процесс переноса теплоты от более нагретой части тела к менее нагретой за счет движения и взаимодействия микрочастиц тела.
Газы – плохи проводники теплоты. Теплопрводность газов обусловлена хаотическим тепловым движением молекул.
Передача теплоты в твердых телах – диэлектрики происходит посредством колебаний кристаллической решетки, в узлах которых находиться атомы, а в жидкостях – за счет упругих колебаний молекул и их перескока из одной области в другую.
Температурное поле. Градиент температуры
Температурное поле – совокупность значений температуры во всех точках изучаемого пространства в данный момент времени.
а) декартовая б) цилиндрическая в) сферическая
наибольшее
значение имеет производная по направлению
нормали
к изотермической поверхности.
В декартовых координатах
в цилиндрических координатах
в сферических координатах
наряду
со скалярным полем температуры в
неравномерно нагретом теле имеется
векторное поле
.
Градиент температуры – это вектор направленный по нормали к изотермической поверхности и имеющий длину равную производной по этому направлению .
Тепловой поток. Векторная плотность теплового потока.
Тепловым потоком Q,Вт называется количество теплоты, проходящее через произвольную поверхность площадью F в единицу времени.
Плотность
теплового потока q
,
- это отношение теплового потока
проходящий через элементарную площадку
к площади
.
q-среднее значения
F- площадь
Q-плотность теплового потока
Физические свойства жидкости
Плотностью ρ, кг/м3, называется масса однородной жидкости, содержащейся в единице объема:
где m – масса жидкости, кг; V – объем жидкости, м3. Плотность газов можно определять по уравнению состояния:
ρ=ρ/RT,
где ρ – давление, Па; R – удельная газовая постоянная, Дж/(кг·К); T – термодинамическая температура, К.
Объемным (удельным) весом жидкости, γ, Н/м3, называется вес единицы объема этой жидкости:
где G – вес жидкости, Н; V – объем жидкости, м3. Плотность и удельный вес связаны соотношением:
γ=ρg,
где g – ускорение свободного падения, м/с2.
Сжимаемость – свойство жидкости (газа) изменять свой объем под воздействием внешних сил. Сжимаемость оценивается коэффициентом сжимаемости βp, Па-1:
где
V
– начальный объем, м3;
- изменение объема, м3;
- изменение давления, Па.
Тепловое расширение – свойство жидкости изменять объем при нагревании, характеризуется коэффициентом теплового расширения βt , С-1:
где
- изменение температуры, С.
Вязкость жидкости – способность жидкости сопротивляться относительному скольжению ее слоев. Вязкость характеризуется коэффициентом кинематической ν, м2/с, и динамической вязкости μ, Па·с, которые связаны соотношением
Поверхностным натяжением называется свойство жидкости образовывать поверхностный слой взаимно притягивающихся молекул. Характеризуется коэффициентом поверхностного натяжения σ, Н/м, равным силе F на единице длины контура свободной поверхности L:
