Исаченко Михеев

________________________

________________________________________________

Ведение

Теплопередача или теплообмен – учение о самопроизвольных необратимых процессах переноса теплоты в пространстве. Под процессом переноса теплоты понимается обмен внутренней энергией между отдельными элементами, областями рассматриваемой среды. выделяют три основных элементарных процесса переноса теплоты: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение.

Теплопроводность – процесс переноса теплоты в телах (или между ними), обусловленный переменностью температуры в рассматриваемом пространстве.

Конвекция – процесс переноса теплоты при перемещении объемов жидкости или газа в пространстве из области с одной температурой в область с другой. При этом перенос теплоты неразрывно связан с переносом самой среды.

Тепловое излучение – процесс распространения теплоты с помощью электромагнитных волн, обусловленный только температурой и свойствами излучающего тела. при этом внутренняя энергия тела (среды) переходит в энергию излучения. Процесс превращения внутренней энергии вещества в энергию излучения, переноса излучения и его поглощения веществом называется теплообменом излучением.

В природе и технике элементарные процессы переноса теплоты – теплопроводность, конвекция и тепловое излучение – очень часто происходят совместно. Теплопроводность в чистом виде большей частью имеет место лишь в твердых телах. Конвекция всегда сопровождается теплопроводностью. Совместный процесс переноса теплоты конвекцией и теплопроводностью называется конвективным теплообменом.

конвективный теплообмен между потоком жидкости или газа и поверхностью твердого тела называется конвективной теплоотдачей или просто теплоотдачей.

Процесс переноса теплоты между жидкостями (газами) через разделяющую их стенку называется теплопередачей. Теплопередача осуществляется различными элементарными процессами теплопереноса. Так, например, парогенерирующие трубы котельного агрегата получают теплоту от продуктов сгорания топлива в результате теплоотдачи и теплообмена излучением. Через слой наружного загрязнения, металлическую стенку и слой накипи теплота передается теплопроводностью. На внутренней поверхности трубы осуществляется теплоотдача.

Дать информац по ТОА

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

r, R – радиус, м;

d, D – диаметр, м;

l, L – характерный размер, длина, м;

δ – толщина, м;

h, H – высота, м;

F – поверхность, площадь поверхности, м²;

f – площадь поперечного сечения, м²;

τ - время, с;

t – температура, °С;

Т– температура, К;

t_c – температура поверхности, °С;

t_ж –температура жидкости, газа, °С;

t_s – температура насыщения, °С;

δt – изменение температуры жидкости в направлении ее движения, °С;

Δt – температурный напор, разность температур, °С;

Δt_лог – средний логарифмический температурный напор, °С;

υ – избыточная температура, °С;

p – давление, Па;

Δp – перепад давлений, Па;

G – массовый расход жидкости, газа, кг/с;

V – объем, м³, или объемный расход жидкости, газа, м³/с;

m – масса вещества, кг;

w – скорость, м/с;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

ρ – плотность, кг/м³;

ρ′, ρ′′ – плотность соответственно жидкости и пара, кг/м³;

β – температурный коэффициент объемного расширения, 1/К;

c_υ; c_p – удельная теплоемкость при постоянном объеме и давлении соответственно, Дж/(кг·К);

i – энтальпия, Дж/кг;

r – теплота фазового перехода, Дж/кг;

μ – динамический коэффициент вязкости, Па·с;

ν – кинематический коэффициент вязкости, м²/с;

s – сила трения, Па;

σ – поверхностное натяжение, Н/м;

ξ – коэффициент сопротивления трения;

θ – краевой угол между стенкой и свободной поверхностью жидкости, град;

Q* - количество теплоты, Дж;

Q – тепловой поток, Вт;

q – плотность теплового потока, Вт/м²;

q_l – линейная плотность теплового потока, Вт/м;

q_υ – мощность внутреннего источника теплоты, Вт/м³;

λ – коэффициент теплопроводности, Вт/(м²К);

а – коэффициент температуропроводности, м²/с;

α – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м²К);

k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м²К);

С – коэффициент излучения, Вт/(м²·К⁴);

Е – плотность потока излучения, Вт/м²;

ε – степень черноты.

ЧИСЛА ПОДОБИЯ

Re = wl/ν – число Рейнольдса;

Рr = μС_р/λ = ν/a – число Прандтля;

Еu = Δр/ρw² – число Эйлера;

Nu = αl/λ – число Нуссельта;

Ре = RePr = wl/a – число Пекле;

Gr = gβΔt(l³/ν²) – число Грасгофа;

St = Nu/Pe = α/c_pρw – число Стантона;

Ra = GrPr – число Релея;

Fo = aτ/l² – число Фурье;

Bi = αl/λ_c – число Био;

ГЛАВА ПЕРВАЯ