Оглавление
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
3 |
Глава 1. Основные понятия тепломассообмена в технологических средах и элементах технологического оборудования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
5 |
§ 1.1. Основные понятия, законы и механизмы теплообмена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
5 |
Поле температуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
6 |
Градиент температуры (qrad t) . . . . . . . . . . . . |
7 |
Математическое описание теплопроводности |
8 |
Дифференциальное уравнение Фурье . . . . . . . . |
8 |
§ 1.2. Границы применения уравнения Фурье . . . . . . . |
10 |
§ 1.3. Условия однозначности для процесса теплопроводности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
11 |
Общие контрольные вопросы к главе 1 . . . . . . . . . . . . |
13 |
Глава 2. Простейшие стационарные процессы теплопроводности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
14 |
§ 2.1. Cлучаи тонкой пластины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
14 |
Задачи тонкой пластины в различных условиях однозначности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
14 |
§ 2.2. Задачи для стенки тонкой трубы . . . . . . . . . . . . |
23 |
§ 2.3. Теплопроводность в тонких длинных стержнях |
29 |
Общая постановка задачи о теплопроводности в тонком длинном стержне . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
29 |
Дифференциальное уравнение теплопроводности в тонком стержне . . . . . . . . . . . . . . . . . |
29 |
Общие контрольные вопросы к главе 2 . . . . . . . . . . . . |
32 |
Глава 3. Простейшие нестационарные процессы теплопроводности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
33 |
§ 3.1. Нестационарный процесс теплопроводности в тонкой пластине и длинном цилиндре для граничных условий 3 рода . . . . . . . . . . . . . . . . . |
33 |
§ 3.2. Нестационарный процесс теплопроводности в сложных телах, образованных пересечением простых тел . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
36 |
§ 3.3. Применение регулярного теплового режима для определения характеристик теплообмена . |
37 |
Общие контрольные вопросы к главе 3 . . . . . . . . . . . . |
39 |
Глава 4. Основы теории размерностей и подобия. Моделирование явлений переноса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
40 |
§ 4.1. Понятие о физическом подобии . . . . . . . . . . . . . |
40 |
§ 4.2. Теоремы подобия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
41 |
Прямая теорема подобия . . . . . . . . . . . . . . . . . |
41 |
Обратная теорема подобия . . . . . . . . . . . . . . . |
41 |
-теорема . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
41 |
§ 4.3. Использование методов подобия для приведения уравнений к безразмерному виду . . . . . . . . |
43 |
Общие контрольные вопросы и задачи к главе 4 . . . . |
46 |
Глава 5. Прикладная газогидродинамика технологических сред . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
48 |
§ 5.1. Режимы течения вязкой среды . . . . . . . . . . . . . . |
48 |
§ 5.2. Классификация по геометрии движения потока |
49 |
§ 5.3. Газодинамические критерии . . . . . . . . . . . . . . . . |
52 |
§ 5.4. Газогидродинамика при течении в каналах (ограниченное пространство, внутренняя задача) |
53 |
§ 5.5. Основы расчета гидравлического сопротивления в каналах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
54 |
§ 5.6. Расчет потерь давления на местных сопротивлениях рмс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
56 |
§ 5.7. Особенности газодинамики при пониженнoм давлении и в вакууме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
58 |
Cвободномолекулярный режим течения . . . . . |
59 |
Число Кнудсена и его связь с числом Рейнольдса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
60 |
Общие контрольные вопросы и задача к главе 5 . . . . |
62 |
Глава 6. Теплоотдача тел, омываемых внешним вынужденным потоком жидкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
63 |
§ 6.1. Дифференциальные уравнения конвективного тепломассообмена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
63 |
Число Прандтля для различных веществ . . . . . |
67 |
§ 6.2. Пограничный слой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
68 |
§ 6.3. Общий вид расчетных зависимостей для стационарного теплообмена при вынужденной конвекции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
70 |
§ 6.4. Критерии подобия теплообмена при вынужденной конвекции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
71 |
Критерий Нуссельта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
71 |
§ 6.5. Понятие о локальном (местном) и среднем коэффициенте теплоотдачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
72 |
§ 6.6. Расчетные зависимости для конкретных геометрических случаев вынужденной конвекции (внешняя задача) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
73 |
Расчетные формулы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
75 |
§ 6.7. Теплообмен при вынужденной конвекции в каналах (внутренняя задача) . . . . . . . . . . . . . . . |
77 |
Общие контрольные вопросы к главе 6 . . . . . . . . . . . . |
79 |
Глава 7. Теплообмен при естественной конвекции . . . . . . . . |
81 |
§ 7.1. Исходная система определяющих параметров . |
81 |
§ 7.2. Критерий перехода ламинарного режима в турбулентный . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
81 |
§ 7.3. Теплоотдача у вертикальной стены . . . . . . . . . . |
82 |
§ 7.4. Расчетные зависимости для конкретных задач естественной конвекции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
83 |
§ 7.5. Свободная конвекция в стесненных условиях (внутренняя задача) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
85 |
Горизонтальный кольцевой зазор . . . . . . . . . . . |
86 |
Общие контрольные вопросы к главе 7 . . . . . . . . . . . . |
88 |
Глава 8. Теплообмен в двухфазных средах . . . . . . . . . . . . . . . . |
89 |
§ 8.1. Основные понятия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
89 |
§ 8.2. Механизмы процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
90 |
Механизм процесса кипения . . . . . . . . . . . . . . . . |
90 |
Механизм переноса тепла . . . . . . . . . . . . . . . . . |
91 |
Механизм развития пузыря . . . . . . . . . . . . . . . . |
91 |
§ 8.3. Кризис теплоотдачи при кипении . . . . . . . . . . . . |
92 |
Критическое число Рейнольдса при кипении . . |
92 |
§ 8.4. Расчетные зависимости для процесса теплообмена при кипении . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
93 |
Расчет коэффициента теплоотдачи при кипении . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
93 |
§ 8.5. Влияние различных факторов на теплоотдачу при кипении . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
94 |
§ 8.6. Теплоотдача при двухфазных течениях в каналах |
97 |
Расчет теплоотдачи при вынужденном движении кипящей жидкости . . . . . . . . . . . . . . . . |
98 |
§ 8.7. Теплоотдача при конденсации . . . . . . . . . . . . . . |
99 |
Общие контрольные вопросы к главе 8 . . . . . . . . . . . . |
100 |
Глава 9. Лучистый теплообмен . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
101 |
§ 9.1. Основные понятия и определения . . . . . . . . . . . |
101 |
§ 9.2. Основные законы лучистого теплообмена . . . . |
103 |
Закон Планка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
103 |
Закон Стефана-Больцмана . . . . . . . . . . . . . . . . |
105 |
Закон Кирхгофа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
105 |
§ 9.3. Баланс энергии при излучении . . . . . . . . . . . . . . |
105 |
§ 9.4. Расчетная формула лучистого теплообмена между двумя телами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
106 |
§ 9.5. Закон Ламберта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
107 |
Общие контрольные вопросы и задача к главе 9 . . . . |
108 |
Глава 10. Физические основы плазменного оборудования . . |
110 |
§ 10.1. Основные понятия и характеристики низкотемпературной плазмы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
110 |
Более строгое определение плазмы . . . . . . . . . |
110 |
Характеристика плазмы - температура . . . . |
110 |
Ионизация в плазме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
111 |
Элементарные процессы в плазме . . . . . . . . . . |
112 |
§ 10.2. Оценка величины концентрации электронов ne . |
113 |
Концентрация электронов - основная харак-теристика плазмы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
113 |
Скорость диссоциации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
114 |
§ 10.3. Функция распределения электронов по энергиям . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
114 |
Об энергии электронов в плазме . . . . . . . . . . . . |
114 |
Частота столкновений электрона . . . . . . . . . |
115 |
Общие контрольные вопросы и задачи к главе 10 . . . |
116 |
Глава 11. Классификация оборудования по механизму воздействия на обрабатываемый материал . . . . . . . . . |
117 |
§ 11.1. Типы воздействия и механизмы обработки . . . |
117 |
Использование плазмы в технологическом оборудовании . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
118 |
Три основных механизма обработки в плазме . |
118 |
§ 11.2. Механизм и стадии обработки в плазме . . . . . |
120 |
О лимитирующей стадии технологического процесса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
122 |
Общие контрольные вопросы к главе 11 . . . . . . . . . . . |
122 |
Глава 12. Средства и способы устойчивого поддержания плазмы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
123 |
§ 12.1. Основное средство - газовый электрический разряд . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
123 |
Основные типы газовых разрядов . . . . . . . . |
123 |
§ 12.2. Формы электродного газового разряда . . . . . |
124 |
§ 12.3. Высокочастотный разряд и его особенности |
127 |
Безэлектродный ВЧ-разряд . . . . . . . . . . . . . |
127 |
Различия ВЧ- и СВЧ-разрядов . . . . . . . . . . . |
127 |
Оптимальные условия ВЧ-разряда . . . . . . . |
129 |
Два типа ВЧ-разрядов . . . . . . . . . . . . . . . . . |
130 |
Общие контрольные вопросы к главе 12 . . . . . . . . . |
130 |
Глава 13. Газовые среды и химические реакции в плазме . . |
131 |
§ 13.1. Некоторые реагенты, применяемые в плазмохимии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
131 |
§ 13.2. Примеры химических реакций в плазме . . . . |
132 |
Общие контрольные вопросы к главе 13 . . . . . . . . . |
134 |
|
|
Учебное пособие
Гусев Владимир Владимирович
Самойликов Вячеслав Константинович
Физические основы проектирования оборудования
Редактор Л.М.Рогачева. Выпускающий редактор С.В.Козинцева. Технический редактор Е.Н.Романова. Корректор Л.Г.Лосякова
ЛР № 020516 от 12.05.97. Подписано в печать с оригинала-макета 12.10.99.
Формат 6084 1/16. Усл.печ.л. 8,12. Уч.-изд. л. 7. Тираж 100 экз. Заказ .
Отпечатано в типографии МИЭТ.
103498, Москва, МИЭТ.