- •1.Способы распространения теплоты в пространстве.
- •1. Основные понятия и определения теплообмена. Способы теплообмена. Количественные характеристики переноса теплоты.
- •1. Теплофизические характеристики ограждающих конструкций. Тепловосприятие пола. Теплоустойчивость помещения.
- •2. Закон теплоотдачи (закон ньютона-рихмана).
- •2. Закон стефана-больцмана.
- •2. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена
- •1. Тепловая изоляция. Физический смысл теплопроводности λ
- •1. Основные положения теплопроводности при нестационарном режиме.
- •1. Физический смысл коэффициента теплообмена.
- •2. Критерии подобия нуссельта, пекле, прандтля, рейнольдса.
- •2 Гидродинамический, тепловой и диффузионный пограничные слои.
- •2 Дифференциальные уравнения конвективного массо- и теплообмена.
- •1. Масса и теплопередача.
- •1 Массоотдача. Закон массоотдачи (закон щукарева). Коэффициент массообмена. Числа подобия применяемые при расчете массоотдачи.
- •1 Вынужденное и свободное движение теплоносителя.
- •2 Теплопроводность при наличии внутренних источников теплоты.
- •2 Лучистый теплообмен. Основные понятия и определения.
- •2 Конденсация. Коэффициент теплоотдачи при плёночной конденсации.
- •1 Теплопроводность однослойной и многослойной плоской стенки.
- •1 Методы изменения интенсивности лучистого теплообмена.
- •2 Критерии подобия фурье, грасгофа, рейнольдса, прандтля.
- •2 Лучистый теплообмен между телами.
- •2. Закон теплоотдачи (закон ньютона-рихмана).
- •1. Теплопроводность цилиндрической стенки.
- •1 Основной закон теплопроводности (закон фурье).
- •1. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена
- •2 Теплопередача через сферическую стенку.
- •2 Лучистый теплообмен в помещениях.
- •2 Конденсация. Коэффициент теплоотдачи при плёночной конденсации.
- •1 Факторы, влияющие на процесс теплоотдачи.
- •1 Лучистый теплообмен. Основные понятия и определения.
- •1 Теплопроводность при нестационарном режиме. Общие положения.
- •2 Массоперенос. Закон фика. Коэффициент диффузии d.
- •2 Теплопроводность однослойной и многослойной плоской стенки.
- •2 Теплопередача через плоскую стенку. Коэффициент теплопередачи.
- •1 Конвективный теплообмен. Закон теплоотдачи (закон ньютона-рихмана). Гидродинамический, тепловой и диффузионный пограничный слои.
- •1 Теплопередача. Теплопередача через однослойную и многослойную и цилиндрические стенки. Коэффициент теплопередачи.
- •1 Лучистый теплообмен. Закон планка.
- •2 Уравнение переноса энергии. Уравнение фурье-кирхгофа.
- •2 Лучистый теплообмен. Закон кирхгофа.
- •2 Нагревание и охлаждение плоской стенки.
- •1 Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена.
- •1 Вынужденная конвекция.
- •1 Теплоотдача при конденсации пара. Формулы нуссельта.
- •2 Теплофизические характеристики ограждающих конструкций. Тепловосприятие пола. Теплоустойчивость помещения.
- •2 Теплоотдача при изменении агрегатного состояния жидкости.
- •2 Теплопроводность при нестационарном режиме. Общие положения.
- •1 Тепловое излучение. Основные понятия и определения.
- •1 Диффузия. Основной закон диффузии. Дифференциальное уравнение диффузии.
- •1 Лучистый теплообмен между телами и методы изменения его интенсивности.
- •2 Конденсация. Коэффициент теплоотдачи при плёночной конденсации.
- •2 Теплопередача через сферическую стенку.
- •2 Расчет тепловых потерь отапливаемых помещений.
- •1 Теплопроводность. Основные понятия и определения
- •2 Конвективный теплообмен. Факторы, влияющие на процесс теплоотдачи
- •Расчетные формулы
- •2 Теплопередача через цилиндрическую стенку.
Расчетные формулы
Теплопроводность при стационарном режиме
Закон Фурье
где q - количество теплоты, Дж; X - коэффициент теплопроводности, Вт/(м'К); grad T — градиент абсолютной температуры, К.
Коэффициент теплопроводности газов
где - масса одной молекулы, кг; NM - число молекул в единице объёма; - средний пробег одной молекулы, м; - средняя арифметическая
скорость движения молекул, м/с; Cv — теплоёмкость при постоянном объёме, Дж/(кг'К); р - плотность газов, кг/м3.
Изменение коэффициента теплопроводности газов в зависимости от температуры
Коэффициент теплопроводности газов в зависимости от плотности
где - коэффициент теплопроводности при температуре То; п - показатель степени; С и ni - постоянные зависящие от рода газа (выбираются по таблицам).
Коэффициент теплопроводности водяного пара
где Т - абсолютная температура пара, К; р - плотность пара, кг/м3.
Различие плотностей жидкостей и газов связано с перепадом температур
где р, ро - плотность жидкости или газа соответственно при текущей (Т) и начальной (То) температурах, кг/м
; - разность температур, К; Р - коэффициент объёмного расширения.
Перенос теплоты за счёт движения среды
q = -If gradT + cppf WT,
где , Cp, pf - теплопроводность, изобарная теплоёмкость и плотность движущейся среды.
где - суммарное термическое сопротивление, (м2К)/Вт.
Полное термическое сопротивление однослойной цилиндрической стенки
Полное термическое сопротивление многослойной цилиндрической
стенки
Рис. 2.1.4 Схема теплового потока через цилиндрическую многослойную стенку
Критический диаметр цилиндрической стенки
Тепловой поток от изолированной цилиндрической поверхности
где Тп и Тс - абсолютные температуры соответственно поверхности теплообмена и нагреваемой среды, К; Х„3 - коэффициент теплопроводности изолирующего материала, Вт/(м2 К); 5Ш - толщина изоляции, м.
Плотность теплового потока через единицу поверхности шаровой стенки
Термическое сопротивление шаровой стенки
Эффективная поверхность теплообмена замкнутого объёма
Плотность теплового потока (Вт/м ) через однослойную плоскую стенку рис. 1
Рис..1 Схема теплового потока через однослойную стенку
Плотность теплового потока (Вт/м ) через многослойную плоскую стенку рис 2.
Рис. 2 Схема теплового потока через многослойную стенку
где А. - коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/(мК); 8 - толщина стенки, м; F - площадь стенки, м2; tj и t2 - начальная и конечная температуры, °С; R^ - полное термическое сопротивление плоской многослойной стенки, (м2 К)/Вт
Полное термическое сопротивление плоской многослойной стенки
Тепловой поток через однослойную цилиндрическую стенку (рис. 3
где n — число слоев стенки; 8( — толщина i-ro слоя стенки, м; Х{ — коэффициент теплопроводности i — го слоя стенки, Вт/(м К).
Рис..3 Схема теплового потока через цилиндрическую
однослойную стенку
Тепловой поток через многослойную цилиндрическую стенку
(рис. 4)
где ( - длина цилиндрической стенки, м; d| и d2 - внутренний и наружный диаметры стенки, м; А, - коэффициент теплопроводности i-ro слоя многослойной цилиндрической стенки, Вт/(м К).
Суммарная плотность теплового потока при параллельном расположении проводников теплоты
где Za; - сумма всех внутренних размеров тела; Fi - площадь внутренней поверхности.
Термическое сопротивление круглой трубы в квадратной изоляции:
- внутреннее термическое сопротивление
— полное термическое сопротивление
где r0 - радиус трубы, м; а - толщина изоляции, м; ai и а2 - коэффициенты теплоотдачи на внутренней и внешней поверхности, Вт/(м2К).
Общий тепловой поток с оребрённой поверхности
Теплопроводность при нестационарном режиме
Начальное количество теплоты на поверхности пластины (начальная внутренняя энергия пластины, отсчитанная от внутренней энергии при температуре среды, окружающей стенку)
где F - площадь, м2; с - теплоёмкость среды, Дж/(кгК); р - плотность среды, кг/м3; t0 - начальная температура пластины, °С; t^, - температура окружающей среды, С; t| — избыточная температура, °С.
Количество теплоты, выделяющееся при охлаждении пластины
- средняя температура стенки по истечении периода времени т, °С.
Критерий (число) Био - критерий тепловой гомохронности для пластины
Критерий (число) Фурье — критерий конвективно-теплопроводного подобия для пластины
Критерии Био и Фурье для цилиндрической стенки
БИЛЕТ - 18