Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Тепломассообмен. Теплопроводность. Учебное пособие
.pdf
29. Запишите выражение для линейной плотности теплового по-
тока в случае многослойной цилиндрической стенки, состоящей из n
однородных слоев, при заданных температурах ее поверхностей, а
также в процессе теплопередачи.
В каком случае теплопередача в цилиндрической стенке мо-
30.
жет рассчитываться по формулам для плоской стенки? Каким образом в этом случае можно уменьшить ошибку при вычислении поверхности нагрева?
Запишите выражение для определения температуры в плоско-
31.
сти соприкосновения произвольных слоев многослойной цилиндрической стенки.
32.
Дайте определение критического диаметра изоляции и запи-
шите расчетную формулу для его вычисления.
Поясните, в каком случае тепловой поток через цилиндриче-
33.
скую стенку будет возрастать при наложении изоляции.
34.
В каких случаях увеличение теплового потока при наложении
изоляции играет положительную роль?
Запишите дифференциальное уравнение теплопроводности
35.
при наличии внутренних источников теплоты в цилиндрической системе координат.
36.
Поясните метод решения стационарного дифференциального
уравнения теплопроводности с внутренними источниками теплоты в
цилиндрической системе координат и приведите его решение, если
температура меняется только по радиусу.
Запишите решение дифференциального уравнения теплопро-
37.
водности для однородного цилиндрического стержня.
Что общего в решениях дифференциального уравнения тепло-
38.
проводности при наличии тепловыделений для однородного цилиндрического стержня и для цилиндрической стенки и в чем их различие?
39.
Поясните методику определения радиуса r
, в котором темпе-
0
ратура цилиндрической стенки с внутренними источниками теплоты
максимальна, если теплота отводится через обе поверхности.
Могут ли быть одинаковыми значения плотности теплового
40.
потока для наружной и внутренней поверхности цилиндрической
71
стенки без внутренних источников теплоты и при наличии в ней тепловыделений?
Схематически изобразите распределение температуры в ци-
41.
линдрическом стержне при наличии внутренних источников теплоты,
если задана температура поверхности стержня; если задана температура жидкости и условия охлаждения.
42.
Схематически изобразите распределение температуры в ци-
линдрической стенке при наличии внутренних источников теплоты,
если теплота отводится: только через внутреннюю поверхность;
только через наружную поверхность; через обе поверхности.
43.
Поясните методику численного метода решения стационар-
ного и нестационарного дифференциального уравнения теплопроводности.
72
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Болгарский А.В. Термодинамика и теплопередача : учебник для вузов /
А.В. Болгарский и др. – Москва : Высшая школа, 1975. – 495 с.
2. Горбачев М.В. Тепломассообмен : учебное пособие / М.В. Горбачев –
Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2015. – 443 с.
3. Даугавет И.К. Теория приближенных методов. Линейные уравнения. –
2-е изд. перераб. и доп
2006. – 288 с.
4. Исаченко В.П. Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова,
А.С. Сукомел. – Москва : Энергия, 1981.
5. Кузнецов Г.В. Разностные методы решения задач теплопроводности :
учебное пособие / Г.В. Кузнецов, М.А. Шеремет. – Томск : Изд-во ТПУ, 2007.
– 172 с.
6. Лыков А.В
школа, 1967. – 600 с.
7. Патанкар С.В. Численное решение задач теплопроводности и конвек-
тивного теплообмена при течении в каналах / С.В. Патанкар; пер. с англ.
Е.В. Калабина; под. ред. Г.Г. Янькова. – Москва : Изд-во МЭИ, 2003. – 312 с.
8. Самарский А.А. Теория разностных
Наука, 1977. – 656 с.
9. Самарский А.А. Вычислительная теплопередача / А.А. Самарский, П.Н.
Вабищевич. – Москва : Едиториал УРСС, 2003. – 782 с.
. / И.К. Даугавет. – Санкт-Петербург: БХВ-Петербург,
. Теория теплопроводности / А.В. Лыков. – Москва : Высшая
схем / А.А. Самарский – Москва :
73
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ................................................................................................................... 3
Основные понятия процесса теплопроводности ................................................... 4
Элементарные способы передачи теплоты ............................................................ 7
Закон Фурье .............................................................................................................. 7
Дифференциальное уравнение теплопроводности ............................................... 8
Условия однозначности. Граничные условия ..................................................... 14
Температурное поле в плоской стенке при граничных условиях первого
рода .................................................................................................................. 17
Теплопроводность многослойной плоской стенки ............................................. 19
Передача теплоты при граничных условиях третьего рода ............................... 22
Передача теплоты при граничных условиях второго и третьего рода .............. 26
Плотность
Температурное поле в плоской стенке при наличии тепловыделений ............. 27
Температурное поле в цилиндрической стенке при граничных условиях
Теплопроводность многослойной цилиндрической стенки ............................... 36
Теплопроводность цилиндрической стенки при граничных условиях
Теплопередача в тонких цилиндрических стенках ............................................. 40
Критический диаметр тепловой изоляции ........................................................... 41
Температурное поле в цилиндрической стенке при наличии внутренних
Теплопроводность однородного цилиндрического стержня при наличии
Теплопроводность цилиндрической стенки с внутренними источниками
объемного тепловыделения ............................................................... 27
первого рода ................................................................................................... 33
третьего рода (теплопередача) ...................................................................... 37
источников
тепловыделений ............................................................................................. 44
теплоты ........................................................................................................... 46
теплоты ....................................................................................... 44
74
Численные методы решения уравнения теплопроводности. Метод ко-
нечных разностей ........................................................................................... 51
Аппроксимация граничных условий второго и третьего рода конечно-
разностной схемой ......................................................................................... 57
Нестационарное температурное поле в плоской стенке ..................................... 59
Аппроксимация граничных условий второго и третьего рода конечно-
разностной схемой для нестационарного температурного поля ............... 66
Вопросы для самопроверки .................................................................................. 69
Библиографический список .................................................................................. 73
75
Горбачев Максим Викторович
ТЕПЛОМАССООБМЕН
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
Учебное пособие
Редактор И.Л. Кескевич
Выпускающий редактор И.П. Брованова
Корректор И.Е. Семенова
Дизайн обложки А.В. Ладыжская
Компьютерная верстка Н.В. Гаврилова
Налоговая льгота – Общероссийский классификатор продукции
Издание соответствует коду 95 3000 ОК 005-93 (ОКП)
Подписано в печать 20.03.2020. Формат 60 × 84 1/16. Бумага
Тираж 50 экз. Уч.-изд. л. 4,41. Печ. л. 4,75. Изд. № 4. Заказ № 518
Отпечатано в типографии
Новосибирского государственного технического университета
630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20
офсетная
Цена договорная
76
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]