Тема 2.3 Конвективный теплообмен

Дифференциальные уравнения теплообмена: движения (Навье-Стокса); энергии (Фурье–Кирхгофа); неразрывности. Краевые условия. Основные положения теории пограничного слоя. Исследование теплоотдачи методами пограничного слоя.

Основные теории подобия. Условия подобия физических явлений. Числа подобия. Уравнения подобия.

Теплоотдача при вынужденном движении жидкости: вдоль плоской поверхности; в каналах; при поперечном омывании одиночной трубы и пучков труб. Расчетные уравнения.

Теплоотдача при свободном движении жидкости: в неограниченном, полуограниченном и ограниченном объемах. Расчетные уравнения.

Теплообмен при изменении агрегатного состояния. Теплообмен при кипении: механизм процесса кипения; кризисы кипения. Теплоотдача при пузырьковом и пленочном кипении жидкости в большом объеме. Пленочная и капельная конденсации. Теплоотдача при конденсации чистых паров у вертикальных и горизонтальных труб. Факторы, влияющие на интенсивность теплообмена. Расчетные уравнения.

Литература [1, c.79-103].

Вопросы для самопроверки:

1. Что характеризует коэффициент теплоотдачи?

2. Почему при турбулентном течении теплопередача выше, чем при ламинарном?

3. Сформулируйте основной закон теплоотдачи конвекцией.

4. Какой комплекс характеризует вынужденную конвекцию?

5. Какой комплекс характеризует свободную конвекцию?

6. Что характеризует числа Нуссельта?

7. Что такое определяющая температура и определяющий размер?

8. Почему при обтекании стенки жидкостью в непосредственной близости от поверхности стенки температурный градиент резко увеличивается?