Предисловие. Глава первая. Теплопроводность и теплопередача при стационарном режиме 5

ЗАДАЧНИК ПО ПРОЦЕССАМ ТЕПЛОМАССООБМЕНА

Для студентов вузов

Оглавление

Предисловие…………………………………………………………………………... 4

Глава первая. Теплопроводность и теплопередача при стационарном режиме…………………………………………………………………………………… 5

1.1.Основные понятия и расчетные зависимости…………………………………….. 5

1.2.Плоская стенка…………………………………………………………………… 6

1.3.Цилиндрическая стенка…………………………………………………………... 7

1.4.Шаровая стенка…………………………………………………………………... 9

1.5.Задачи……………………………………………………………………………... 10

Глава вторая. Теплообмен на ребристой поверхности………………….. 18

2.1. Плоская стенка с прямыми ребрами постоянного поперечного сечения….... 18 2.2. Цилиндрическая стенка с круглым ребром постоянной толщины………….. 21

2.3. Задачи……………………………………………………………………………. 21

Глава третья. Теплообмен с учетом внутренних источников теплоты….. 24

3.1. Однородная неограниченная пластина……………………………………… 24

3.2. Цилиндрический стержень…………………………………………………….. 26

3.3. Цилиндрическая труба………………………………………………………… 27

3.4 Теплообмен в условиях электрического нагрева………………………………. 28

3.5. Задачи…………………………………………………………………………… 29

Глава четвертая. Теплопроводность при нестационарном режиме ……….. 31

4.1.Тела с одномерным температурным полем……………………………………... 31

4.2.Тела конечных размеров……………………………………………………….. 32

4.3.Расчет отданной (воспринятой) телом теплоты……………………………….. 33

4.4.Регулярный режим охлаждения (нагревания) тел…………………………… 35

4.5. 4.5. Задачи……………………………………………………………………….. 36

Глава пятая. Теория подобия применительно к тепловым процессам……….. 38

5.1. Числа теплового и гидромеханического подобия процессов………………. 38

5.2. Задачи…………………………………………………………………………... 41

Глава шестая. Теплоотдача при вынужденном движении жидкости……... 44

6.1. Основные положения…………………………………………………………... 44

6.2. Расчетные формулы для теплоотдачи при продольном обтекании пластины……………………………………………………………………………… 45

6.3. Теплоотдача при движении потока внутри труб (каналов)………… 47

6.4. Расчетные формулы по теплоотдаче при поперечном обтекании труб и пучков……………………………………………………………………………… 54

6.5. Задачи…………………………………………………………………………. 59

Глава седьмая. Теплоотдача при свободной конвекции……………………. 65

7.1.Свободная конвекция в большом объеме ……………………………………… 65

7.2.Свободная конвекция в ограниченном объеме……………………………... 67

7.3.Задачи……………………………………………………………………………... 67

Глава восьмая. Теплоотдача при пленочной конденсации чистого пара……... 69

8.1.Конденсация неподвижного пара……………………………………………... 69

8.2.Конденсация движущегося пара……………………………………………… 72

8.3.Задачи……………………………………………………………………………... 74

Глава девятая. Теплоотдача при кипении жидкости……………………….. 77

9.1.Пузырьковое кипение в большом объеме…………………………………… 77

9.2.Пузырьковое кипение в трубах при вынужденной конвекции……………... 78

9.3.Пленочное кипение в большом объеме……………………………………… 79

9.4.Задачи…………………………………………………………………………….. 79

Глава десятая. Теплообмен излучением между телами, разделенными прозрачной средой………………………………………………………………………. 80

10.1.Основные понятия и расчетные формулы…………………………………….. 80

10.2.Задачи……………………………………………………………………………………. 85

Глава одиннадцатая. Процессы массообмена…………………………………….. 90

11.1.Общие положения и расчетные зависимости…………………………….... 90

11.2.Задачи……………………………………………………………………………. 95

Глава двенадцатая. Основы расчета рекуперативных теплообменников…. 96

12.1.Тепловой расчет теплообменников…………………………………………… 97

12.2.Гидромеханический расчет теплообменников……………………………… 101

12.3.Задачи…………………………………………………………………………... 105

Приложение…………………………………………………………………………… 112

Ответы к задачам………………………………………………………………………. 143

Список литературы…………………………………………………………………….. 151

Предисловие

Данное учебное пособие содержит не только задачи, но и краткие теоретические сведения, что представляет определенное удобство для самостоятельной работы студентов, а также для проведения практических занятий при изучении таких дисциплин, как тепломассообмен, теплопередача и т. п.

Главы задачника соответствуют основным разделам дисциплины. Каждая глава состоит из двух частей; в первой части приводятся основные понятия, расчетные зависимости и необходимые пояснения, о второй части представлены задачи. Все задачи снабжены ответами. Включены многовариантные задачи, которые могут быть использованы я групповой самостоятельной работы студентов, а также задачи на анализ характерных зависимостей и практических выводов на основе уравнения вариантов. Распределение задач по главам — в порядке возрастающей сложности, их количество и содержание определено на новые опыта преподавания курса тепломассообмена на кафедре теплоэнергетики Рижского политехнического института. Некоторые задачи имеют аналогии в ранее изданных известных задачниках по теплопередаче.

Приложения включают справочный материал в виде таблиц, диаграмм и номограмм, который призван способствовать приобретению навыков самостоятельного отыскания необходимых величин. Помогая дарению вычислений, он облегчает пользование задачником. Справочный материал собран в объеме, достаточном для решения задач. В задачнике использована Международная система единиц.

Авторы искренне признательны рецензентам доктору технических наук. Н.М. Галину и кандидат технических наук П. М. Михайлову за ценные советы предложения, высказанные при подготовке рукописи к изданию.

Все возникающие у читателей пожелания и критические замечания совершенствованию настоящего задачника авторы примут с благодарностью. Их следует направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, Энергоатомиздат.

Авторы

Глава первая