Сапун
Н. Н.
Тепломассообмен м инск, бгпа 2001 о главление
Введение. Основные положения теории теплообмена . . . . . . . . . . 8
1 Теплопроводность при стационарном режиме . . . . . . . . . . . 10
1.1 Температурное поле . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2 Температурный градиент. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3 Тепловой поток. Закон теплопроводности Фурье . . . . . . . . . . 12
1.4 Коэффициент теплопроводности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2 Дифференциальное уравнение теплопроводности . . . . . . . . 16
2.1 Дифференциальное уравнение теплопроводности . . . . . . . . . . 16
2.2 Условия однозначности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.3 Связь между правой декартовой, прямоугольной,
цилиндрической и сферической системами координат . . . . . . . 20
3 Теплопроводность через плоскую стенку
при стационарном режиме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.1 Теплопроводность через однослойную
плоскую стенку при граничных условиях I-го рода . . . . . . . . . 22
3.2 Теплопроводность через плоскую многослойную стенку . . . . . . 24
3.3 Теплопередача через плоскую однослойную стенку
при граничных условиях III-рода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.4 Теплопередача через многослойную плоскую стенку
при граничных условиях III-рода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.5 Теплопроводность через плоскую стенку
при граничных условиях II, III-рода . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.6 Определение температуры на границе слоёв плоской
многослойной стенки графическим методом . . . . . . . . . . . . . 32
4 Перенос теплоты через цилиндрическую стенку . . . . . . . . . 33
Теплопроводность через цилиндрическую однородную,
однослойную стенку при граничных условиях I-рода . . . . . . . . 33
Теплопередача через однослойную и многослойную
цилиндрические стенки при граничных условиях III-рода . . . . . 36
4.3 Критический диаметр изоляции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5 Перенос теплоты через шаровую стенку . . . . . . . . . . . . . . 43
5.1 Перенос теплоты теплопроводностью через
шаровую стенку при ГУ I-рода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5.2 Теплопередача через одно- и многослойную
шаровые стенки (ГУ III-рода) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
6 Обобщённый метод решения задач стационарной теплопро-водности для плоской, цилиндрической и шаровой стенок . . . 47
6.1 Интенсификация процесса теплопередачи . . . . . . . . . . . . . . . 48
7 Теплопроводность и теплопередача через
ребристую поверхность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
7.1 Теплопроводность в ребре постоянного и переменного сечения . . 50
7.2 Теплоотдача через ребристую плоскую стенку . . . . . . . . . . . . 54
7.3 Теплопроводность круглого ребра постоянной толщины . . . . . . 57
8 Теплопроводность при наличии внутренних
источников теплоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
8.1 Теплопроводность однородной пластины . . . . . . . . . . . . . . . 60
8.2 Теплопроводность однородного цилиндрического стержня . . . . 62
8.3 Теплопроводность цилиндрической стенки . . . . . . . . . . . . . . 63
9 Нестационарная теплопроводность . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
9.1 Общее решение уравнения одномерной теплопроводности . . . . . 67
9.2 Охлаждение и нагревание неограниченной пластины . . . . . . . . 68
9.3 Частные случаи охлаждения (нагрева) неограниченной пластины . 72
Зависимость процесса охлаждения (нагрева)
от формы и размера тела . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
9.5 Регулярный режим нагревания (охлаждения) тел . . . . . . . . . . 76