- •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.
2 Гидродинамический, тепловой и диффузионный пограничные слои.
Интенсивность теплоотдачи зависит от характера движения жидкости относительно поверхности теплообмена, которое может быть ламинарным или турбулентным. Ламинарным называют такое движение, при котором возможно существование стационарных траекторий ее частиц. При ламинарном режиме течения частицы жидкости движутся, не перемешиваясь друг с другом, параллельно стенкам канала и траекториям других частиц. Турбулентным называют движение с хаотично изменяющимися во времени траекториями частиц. При этом в потоке возникают нерегулярные пульсации скорости, давления и других параметров, приводящие к интенсивному перемешиванию частиц жидкости между собой.
Движение жидкости (ламинарное или турбулентное) относительно неподвижной стенки вблизи нее затормаживается вследствие трения о стенку. Чем меньше расстояние от поверхности стенки до рассматриваемого слоя жидкости, тем меньше его скорость. Исчезающий тонкий слой жидкости, непосредственно примыкающий к стенке, обычно считают неподвижным (условие прилипания). Область течения вязкой жидкости, характеризующаяся малой (по сравнению с продольными размерами области) толщиной и большим поперечным градиентом скорости, вызывающим поперечный перенос количества движения, называется гидродинамическим пограничным слоем. Это понятие впервые было введено Л. Прандтлем в 1904 г.
Рисунок 10.1 иллюстрирует формирование гидродинамического пограничного слоя при продольном обтекании жидкостью
некоторой поверхности. Во входном сечении (х = 0) и за пределами гидродинамического пограничного слоя при х>0 наблюдается невозмущенный поток, характеризующийся бесконечно малым влиянием на него стенки. Толщина пограничного слоя бг по мере увеличения координаты х на рисунке возрастает, т. е. влияние вязкости при движении жидкости все дальше проникает в невозмущенный поток. Течение жидкости в пограничном слое у стенки может быть ламинарным, турбулентным или переходным от первого режима ко второму. В турбулентном пограничном слое непосредственно у стенки наблюдается тонкий слой жидкости с ламинарным ее движением — так называемый вязкий или ламинарный подслой.
По аналогии с гидродинамическим пограничным слоем Г. Н. Кружилиным было введено понятие теплового пограничного слоя, под которым понимают область течения вязкой теплопроводной жидкости, характеризующуюся малой (по, сравнению е продольными размерами области) толщиной и большим поперечным градиентом температуры, вызывающим перенос теплоты (рис. 10.2).
Под толщиной пограничного слоя — гидродинамического или теплового — понимают условную величину, определяемую как расстояние по нормали от стенки, на котором, соответственно продольная составляющая скорости или температура, с заданной точностью достигают своего предельного значения вдали от стенки, т. е в ядре потока. В общем случае толщина гидродинамического пограничного слоя отличается от толщины теплового пограничного слоя: br≠Sm. Наряду с понятием гидродинамического и теплового пограничных слоев существует также понятие диффузионного пограничного слоя, который характеризуется большим поперечным градиентом концентрации данного компонента в смеси. Под действием этого градиента происходит поперечный перенос рассматриваемого компонента.