Методические указания. Прежде чем приступить к изучению тепловых процессов, нужно повторить основные понятия: теплоемкость

Прежде чем приступить к изучению тепловых процессов, нужно повторить основные понятия: теплоемкость, энтальпия жидкости, энтальпия паров, теплота парообразования, теплота конденсации.

Тепловые расчеты аппаратов основаны на законах теплопередачи теплопроводностью, конвекцией и радиацией. Поэтому необходимо усвоить уравнения, по которым определяются: количество тепла, передаваемого теплопроводностью (Закон Фурье), конвекцией и радиацией (Закон Стефана-Больцмана). Надо уяснить физический смысл коэффициент теплопроводности, который определяется по эмпирическим формулам в зависимости от плотности и температуры.

При изучении теплопередачи конвекцией особое внимание надо обратить на теорию подобия. Разберитесь, как зависит коэффициент теплоотдачи L от критериев подобия: Nu, Re, Pr, Gr. Коэффициент L для каждого случая определяется по эмпирической формуле, куда входят вышеуказанные критерии подобия. Вначале определяют режим движения жидкости, т.е. определяют критерий Рейнольдса, а затем в зависимости от режима движения и условий теплопередачи подбирают соответствующее уравнение для определения L.

Особое внимание обратите на коэффициент теплопередачи k. Он зависит от частных коэффициентов теплоотдачи и резко снижается от загрязнения поверхности теплопередачи. Повышение коэффициента теплопередачи k приводит к уменьшению поверхности теплопередачи.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие виды передачи тепла Вы знаете? Дайте их определение.

2. Что называется коэффициентом теплопередачи? Какова его размерность?

3. Что называется коэффициентом теплопроводности? Какова его размерность?

4. От чего зависит коэффициент теплопроводности?

5. Напишите уравнение передачи тепла конвекцией. Проанализируйте его.

6. Какие факторы влияют на величину коэффициента теплоотдачи?

7. Какие виды движения теплоносителей вы знаете?

8. Как определяется средний температурный напор?

9. Сформулируйте законы Стефана-Больцмана и Кирхгофа. Напишите их математическое выражение.

10. Как рассчитывают потери тепла в окружающую среду?

11. Какими материалами изолируют аппараты и трубопроводы?