Основные положения учения о конвективном теплообмене

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

Программа курса, методические указания и контрольные задания

для студентов специальности

1-36 20 01 «Низкотемпературная техника»

заочной формы обучения

Могилев 2008

УДК 536.24 (075.8); 621.1.016

Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры

теплохладотехники

Протокол № 3 от 25.10.2007 г.

Составитель:

доцент, к.т.н. Смоляк А.А.

Рецензент:

доцент, к.т.н. Зыльков В.П.

© УО «Могилевский государственный

университет продовольствия», 2008

СОДЕРЖАНИЕ

Программа курса 4

2 Правила оформления контрольных работ 9

3 Контрольная работа 10

Литература 15

Приложение А (справочное) 16

ПРОГРАММА КУРСА

Введение

Предмет теории теплообмена и его значение для подготовки инженеров-холодильщиков. Основные этапы развития учения о теплообмене.

Основные способы переноса тепла и виды теплообмена.

Теплопроводность

Основные понятия теории теплообмена

Температурное поле. Стационарное и нестационарное, многомерное и одномерное температурное поле. Изотермическая поверхность.

Градиент температуры.

Характеристики теплового потока: мощность теплового потока, плотность теплового потока.

Основные положения теории теплопроводности

Процесс теплопроводности. Основной закон теплопроводности (Закон Фурье). Коэффициент теплопроводности.

Дифференциальное уравнение энергии для изобарного процесса переноса теплоты.

Дифференциальное уравнение теплопроводности. Коэффициент темпе-ратуропроводности.

Условия однозначности (краевые условия). Граничные условия.

Стационарная теплопроводность при граничных условиях первого рода

Теплопроводность через плоскую однослойную стенку. Термическое сопротивление теплопроводности плоской стенки.

Теплопроводность через многослойную плоскую стенку.

Теплопроводность через цилиндрическую однослойную и многослойную стенку. Линейная плотность теплового потока. Упрощение расчетов.

Передача теплоты при стационарном режиме и граничных условиях

Третьего рода (теплопередача)

Постановка задачи.

Стационарная передача теплоты через плоскую однослойную и много-слойную стенку. Коэффициент теплопередачи.

Стационарная передача теплоты через цилиндрическую однослойную и многослойную стенку. Линейный коэффициент тепоопередачи. Упрощение расчетов.

Критический диаметр тепловой изоляции.

Пути интенсификации теплопередачи. Частные случаи соотношения между коэффициентами теплоотдачи и теплопередачи. Оребрение поверхности

Конвективный теплообмен в однородной среде

Основные положения учения о конвективном теплообмене

Основные понятия. Свободная и вынужденная конвекция. Теплоотдача.

Основное уравнение конвективного теплообмена (Уравнение теплоотдачи Ньютона-Рихмана).

Физические свойства жидкостей и газов. Вязкость, коэффициент объемного темспературного расширения.

Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена:

- уравнение энергии (Фурье-Кирхгофа);

- уравнение движения (Навье-Стокса);

- уравнение непрерывности потока;

- дифференциальное уравнение теплоотдачи.

Турбулентный перенос теплоты и количества движения.

Динамический пограничный слой. Ламинарный и турбулентный пограничный слой.

Тепловой пограничный слой. Влияние пограничного слоя на теплоотдачу.

Основные факторы, влияющие на конвективную теплоотдачу. Теплоотдача газов и капельных жидкостей.

Коэффициент теплоотдачи.