Богословская Г.П. Все лекции ТМО
.pdf
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
2Тепловыделение в ядерных реакторах
3Теплопроводность при стационарных процессах
4Нестационарные процессы теплопроводности
5Конвективный тепло-массообмен в однофазных средах
6Процессы диффузии
7 Конденсация
8Кипение
9Гидродинамика и теплообмен двухфазных потоков
10Кризисы теплообмена при кипении в каналах
11Теплообмен излучением
12Сложный теплообмен
13Принципы расчетов активных зон ядерных реакторов
14Особенности процессов теплообмена в различных режимах работы реактора
15Процессы теплообмена при аварийных ситуациях
16Основы расчета теплообменников и парогенераторов
4
Первый закон термодинамики – показывает в каких количествах один вид энергии переходит в другой
для замкнутой системы
Q – количество тепла, Вт
Q = А + |
dU |
|
d |
||
|
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 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
изохорный процесс V=const |
Q = |
dU |
= mc |
dT |
||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
v |
d |
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
v |
- теплоемкость при постоянном объеме, Дж/(кг.К) |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изобарный процесс Р=const |
Q = |
dH |
|
= mc p |
dТ |
|||||||
c p |
|
|
|
|
|
|
d |
d |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
- теплоемкость при постоянном давлении, Дж/(кг.К) |
|
||||||||||
Если жидкость несжимаема |
cv = c p |
|
|
|||||||||
6
Первый закон термодинамики
энтальпия
H = U + PV
энтропия
ds = |
dQ |
|
T |
||
|
T |
ds |
= p |
dV |
+ |
du |
|
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