- •1. Основные понятия технической термодинамики
- •2. Параметры состояния рабочего тела, единицы измерения.
- •3. Внутренняя энергия и энтальпия.
- •4. Работа изменения объема рабочего тела.
- •5. Первый закон термодинамики.
- •6. Уравнение состояния идеальных газов
- •7. Основные законы идеальных газов.
- •8. Смеси идеальных газов
- •9. Теплоёмкость идеальных газов
- •Теплоемкости с и ср
- •10. Основные процессы изменения состояния идеальных газов.
- •Адиабатный процесс
- •11. Термодинамическая обратимость процессов
- •12. Оценка эффективности циклов.
- •13. Основные формулировки второго закона термодинамики
- •14. Цикл Карно
- •15.Энтропия и ее изменение энтропии в необратимых процессах
- •16. Физический смысл энтропии.
- •17. Аналитическое выражение второго закона термодинамики
- •18.Водяной пар. Основные понятия
- •19. Парообразование в – диаграмме
- •20.Влажный пар и его параметры
- •22.Влажный воздух. Основные определения
- •24.Термодинамический анализ работы компрессора, многоступенчатое сжатие в компрессорах.
- •25.Термодинамический цикл двс, цикл Отто.
- •26.Термодинамический цикл двс, цикл Дизеля.
- •27.Цикл воздушно холодильной установки.
- •28.Цикл парокомпрессионной холодильной установки.
- •29.Цикл теплового насоса.
- •30.Основные способы передачи тепловой энергии.
- •31.Основные положения теплопроводности. Температурное поле и градиент.
- •32.Тепловой поток. Плотность. Закон Фурье.
- •33.Дифиринциальное уравнение теплопроводности.
- •34.Условее однозначности для процессов теплопроводности.
- •35.Стационарная теплопроводность однослойной и многослойной плоской стенки при граничных условиях 1-го рода.
- •36. Стационарная теплопроводность однослойной и многослойной плоской стенки при граничных условиях 3-его рода.
- •37.Стационарная теплопроводность однослойной и многослойной трубы 1-ого рода.
- •39.Пути интенсификации теплопередачи.
- •41.Дифферинциальные уравнения конвективного теплообмена: уравнения теплоотдачи, энергии, движения, неразрывности.
- •43.Условия подобия физических процессов.
- •44.Теплоотдача плоской поверхностью.
- •46.Теплоотдача при движении жидкости в трубах.
- •47.Теплоотдача при поперечном омывании.
- •48.Теплоотдача при свободном движении жидкости.
- •49.Общее представление о процессе кипения. Кризисы кипения.
- •50.Теплоотдача при плёночной и капельной конденсации.
- •51. Тепловое излучение. Основные понятия и определения
- •52. Основные законы теплового излучения.
- •53. Теплообмен излучения между параллельными пластинами и при наличии экрана
- •54.Теплообмен излучением между телами произвольно расположенными в пространстве. Угловые коэффициенты и их свойства
- •55. Классификация теплообменников
- •56. Основные положения теплоотсчёта рекуперативных аппаратов
56. Основные положения теплоотсчёта рекуперативных аппаратов
Т епловой расчет теплообменного аппарата может быть конструкторским, целью которого является определение площади теплообмена, и поверочным, при котором устанавливается режим работы аппарата и определяются конечные температуры теплоносителя. В обоих случаях основными расчетными уравнениями являются уравнение теплопередачи и уравнение теплового баланса где – количество теплоты, отданное горячим теплоносителем; Q2=G2Cp2(t2’’-t2’)–количество теплоты, воспринятое холодным теплоносителем, – потери в окружающую среду; G1,G2 – массовые расходы; ср1, ср2 – удельные теплоемкости теплоносителей; – температуры горячего теплоносителя на входе и выходе из аппарата; – температуры холодного теплоносителя на входе и выходе его из аппарата, k – коэффициент теплопередачи; F – поверхность в теплообменном аппарате. В общем случае температура рабочих жидкостей в теплообменниках изменяется: горячая охлаждается, а холодная нагревается. Вместе с этим изменяется и температурный напор между ними . В таких условиях уравнение теплопередачи применимо лишь в дифференциальной форме к элементу поверхности dF: .Общее количество теплоты, переданное через всю поверхность, определяется интегралом этого выражения Это и есть расчетное уравнение теплопередачи. Здесь Δt – среднее значение температурного напора по всей поверхности нагрева. В тепловых расчетах важное значение имеет величина, называемая водяным эквивалентом, W, Дж/(с·°С), Вт/°С ,где – массовый расход теплоносителя; – скорость теплоносителя; ρ – плотность теплоносителя; f – площадь сечения канала. Если величину W ввести в уравнение теплового баланса, то оно принимает вид ,откуда . Последнее означает, что отношение изменений температур рабочих жидкостей обратно пропорционально отношению их водяных эквивалентов. Такое соотношение справедливо как для всей поверхности нагрева F, так и для каждого ее элемента dF, т.е. . Характер изменения температуры рабочих жидкостей вдоль поверхности нагрева зависит от схемы их движения и соотношения величин W1 и W2. Если в теплообменном аппарате горячая и холодная жидкости протекают параллельно и в одном направлении, то такая схема движения называется прямотоком. Если жидкости протекают параллельно, но в прямо противоположном направлении, – противотоком. если жидкости протекают в перекрестном направлении,– перекрестным током. Из рассмотрения графиков следует, что при прямотоке конечная температура холодной жидкости всегда ниже конечной температуры горячей жидкости , апри противотоке t2’’>t1’’.Следовательно, при одной и той же начальной температуре холодной жидкости при противотоке ее можно нагреть до более высокой температуры, чем при прямотоке. Значение ср. t напора при прямотоке , а при противотоке .
Численное значение противотока больше прямотока при одинаковых условиях, поэтому аппараты с противотоком имеют меньший размер.