ГИДРОДИНАМИКА
И
ТЕПЛОМАССООБМЕН
Богословская Галина Павловна
1
Литература
П.Л.Кириллов, Г.П.Богословская ТЕПЛОМАССООБМЕН В ЯДЕРНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ, 1-е и 2-е издания
П.Л. Кириллов, Ю.С.Юрьев, В.П.Бобков СПРАВОЧНИК ПО ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКИМ РАСЧЕТАМ
Б.С.Петухов, Л.Г.Генин, С.А.Ковалев ТЕПЛОМАССООБМЕН В ЯДЕРНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ
П.Л.Кириллов СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ ЯДЕРНОЙ ТЕХНИКИ
В.П.Исаченко, В.А.Осипова, А.С.Сукомел ТЕПЛОПЕРЕДАЧА
2
Программа курса
|
семестр |
|
|
Лекции |
6, 7 |
|
|
Практические занятия |
6, 7 |
|
|
Домашнее задание |
6, 7 |
|
|
Компьютерное тестирование |
6, 7 |
|
|
Контрольная работа |
6, 7 |
|
|
Зачет |
6 |
|
|
Лабораторные работы |
7 |
|
|
Экзамен |
7 |
|
|
3
Структура курса
1 Физические основы процессов переноса тепла и массы
2 Тепловыделение в ядерных реакторах
3 Теплопроводность при стационарных процессах
4 Нестационарные процессы теплопроводности
5 Конвективный тепло-массообмен в однофазных средах
6 Процессы диффузии
7 Конденсация
8 Кипение
9 Гидродинамика и теплообмен двухфазных потоков
10 Кризисы теплообмена при кипении в каналах
11 Теплообмен излучением
12 Сложный теплообмен
13 Принципы расчетов активных зон ядерных реакторов
14 Особенности процессов теплообмена в различных режимах работы реактора
15 Процессы теплообмена при аварийных ситуациях
16 Основы расчета теплообменников и парогенераторов
4
Первый закон термодинамики – показывает в каких количествах один вид энергии переходит в другой
для замкнутой системы Q А dU
d
Q – количество тепла, Вт
A - работа, произведенная в единицу времени, Вт
U- внутренняя энергия системы, Дж
- время, сек
5
Первый закон термодинамики
|
|
Q p dV |
dU |
|
А - работа |
||
|
|
d |
d |
|
Q dU |
|
|
изохорный процесс V=const |
mcv |
||||||
c |
|
|
|
|
|
d |
|
- теплоемкость при постоянном объеме, Дж/(кг.К) |
|||||||
v |
|
|
|
|
|
dH |
|
изобарный процесс Р=const |
Q |
mcp |
|||||
cp |
|
|
|
|
d |
||
|
|
|
|
|
|
||
|
- теплоемкость при постоянном давлении, Дж/(кг.К) |
||||||
Если жидкость несжимаема |
cv cp |
|
|||||
dT d
dТ d
6
Первый закон термодинамики
энтальпия |
H U PV |
|
|
|
|
энтропия
|
T ds |
p dV |
du |
|
ds dQ |
||||
T |
|
d |
d |
d |
|
|
|
||
|
|
Q |
A |
|
7
Второй закон термодинамики – указывает направление переноса тепла
Если в среде возникла разность температур, то энергия переносится из области высокой температуры в область низкой температуры.
8
Основные понятия
Теория теплообмена дополняет первый и второй законы термодинамики и дает возможность найти скорости переноса тепла в средах, которые рассматриваются как сплошные (не имеющие структуры)
Феноменологический метод - упрощение, связанное с представлением о среде, как о непрерывном веществе без какой либо структуры
9
Основные понятия
теплообмен тепло – массо - обмен
При соприкосновении двух тел (сред), имеющих разную температуру, происходит обмен энергией (теплом).
Перенос тепла часто сопровождается переносом массы
Три механизма теплообмена:
теплопроводность; конвективный теплообмен; тепловое излучение
10