- •Оглавление
- •1. Техническая термодинамика…………………………………… 5
- •2. Реальные газы. Водяной пар. Влажный воздух……………..50
- •3. Теплообменные процессы………………………………………..77
- •4. Массообменные процессы……………………………...……….105
- •Введение
- •1. Техническая термодинамика
- •1.1. Идеальные газы и основные газовые законы
- •Соотношение между единицами давления
- •1.2. Газовые смеси
- •Формулы для расчёта газовых смесей
- •1.3. Теплоёмкость газов
- •1.4. Основные функции состояния рабочего тела. Первый закон термодинамики
- •Соотношения между единицами энергии
- •1.5. Основные процессы изменения состояния идеальных газов
- •1.6. Второй закон термодинамики
- •Характеристики основных термодинамических процессов идеального газа
- •1.7. Примеры решения задач
- •1.8. Контрольные задания к разделу 1
- •2. Реальные газы. Водяной пар. Влажный воздух
- •2.1. Процессы получения и изменения состояния водяного пара
- •2.2. Параметры влажного воздуха. J-d диаграмма влажного воздуха
- •2.3. Процессы истечения и дросселирования газов и паров
- •Значения k и βkp при истечении газа
- •2.4. Циклы паросиловых установок
- •2.5. Примеры решения задач
- •2.6. Контрольные задания к разделу 2
- •3. Теплообменные процессы
- •3.1. Теплопроводность
- •3.2. Конвективный теплообмен и теплопередача
- •Значения расчетных коэффициентов
- •3.3. Лучистый теплообмен
- •3.4. Теплообменные аппараты
- •3.5. Примеры решения задач
- •I. Прямоток
- •II. Противоток
- •3.6. Контрольные задания к разделу 3
- •4. Массообменные процессы
- •4.1 Общие понятия теории массообмена
- •4.2. Основные уравнения массообменных процессов
- •4.3 Совместное действие процессов тепло- и массообмена
- •4.4 Расчет тепло- и массообменных аппаратов
- •Характеристики камер орошения окс-3
- •Расчетные параметры атмосферного воздуха
- •4.5. Примеры решения задач
- •Контрольные задания к разделу 4
- •Приложения
- •Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименование (ст сэв 1052-78)
- •Международная система единиц (си) (от сэв 1052-78)
- •Молекулярные массы, плотности при нормальных условиях и газовые постоянные некоторых газов
- •Насыщенный водяной пар (по температурам)
- •Насыщенный водяной пар (по давлениям)
- •Физические свойства воды на линии насыщения
- •Приложение 8
- •Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения (аргумент - давление)
Значения расчетных коэффициентов
|
ламинарное течение |
турбулентное течение |
||||||
c1 |
c2 |
m |
n |
c1 |
c2 |
m |
n |
|
обтекание пластины |
0,66 |
0,66 |
0,5 |
0,43 |
0,037 |
0,032 |
0,8 |
0,43 |
движение в трубах |
0,15 |
0,13 |
0,33 |
0,43 |
0,021* |
0,018* |
0,8* |
0, 43* |
поперечное омывание одиночной трубы |
0,5 |
0,43 |
0,5 |
0,38 |
0,25 |
0,21 |
0,6 |
0,38 |
омывание пучков труб: |
||||||||
коридорных |
0,56 |
|
0,5 |
0,33 |
0,26 |
|
0,65 |
0,33 |
шахматного |
0,56 |
|
0,5 |
0,33 |
0,41 |
|
0,6 |
0,33 |
* - для труб, имеющих длину l < 50 d
Для определения средних коэффициентов теплоотдачи при свободном ламинарном движении жидкости вдоль вертикальных стенок можно использовать следующие уравнение:
(5.24)
(3.22)
Для определения средних коэффициентов теплоотдачи при свободном турбулентном движении жидкости вдоль вертикальной стенки, которое наступает при числах Grж,l·Prж<6·1010, предложена следующая формула:
(5.25)
(3.23)
(5.26)
(3.24)
При обтекании свободным потоком воздуха горизонтальных труб применяют следующие формулы:
(5.27)
(ламинарный режим):
(3.25)
(5.28)
(переходный режим):
(3.26)
в)
при
(турбулентный режим):
(5.29)
(3.27)
В формулах (3.25 - 3.27) критерии подобия рассчитываются при средней температуре tср = 0,5(tж+tс) представляющей среднею арифметическую температуру жидкости (взятой вне зоны, охваченной циркуляцией) и стенки tc.
Количество теплоты (Q, Вт), переданной горячим теплоносителем стенке путем конвективного теплообмена, определяется по уравнению Ньютона - Рихмана:
,
(3.28)
где
—
коэффициент теплоотдачи от горячего
теплоносителя с постоянной температурой
t1
к поверхности стенки, учитывающий все
виды теплообмена, Вт/м2
К; F
— расчетная поверхность плоской стенки,
м2.
Тепловой поток, переданный теплопроводностью через плоскую стенку, определяется по уравнению:
. (3.29)
Тепловой поток, переданный от второй поверхности стенки к холодному теплоносителю, определяется по той же формуле конвективного теплообмена Ньютона - Рихмана:
, (3.30)
где
—
коэффициент теплоотдачи от второй
поверхности стенки к холодному
теплоносителю с постоянной температурой
t2.
Величины Q в уравнениях (3.28-3.30) одинаковы. Сколько теплоты воспринимает стенка при стационарном режиме, столько же она и отдает.
Решая три уравнения переноса теплоты относительно разностей температур, имеем:
(3.31)
или плотность теплового потока равна:
(3.31)
В
уравнениях (3.31-3.32) величина
обозначается буквой К, имеет размерность
Вт/(м2
.
К) и называется коэффициентом
теплопередачи:
. (3.32)
Тогда:
или:
. (3.33)
В случае передачи теплоты через многослойную плоскую стенку в знаменателе формул (19.30) и (19.31) нужно подставить сумму термических сопротивлений всех слоев:
(3.34)
При переносе теплоты через многослойную цилиндрическую стенку, имеющую n слоев, тепловой поток равен:
(3.35)
