Зміст

ВСТУП 5

ЧАСТИНА 1 6

1. Основні поняття та визначення 6

2. Математична модель конвективного теплообміну 10

2.1. Рівняння енергії 11

2.2. Рівняння руху (Навьє - Стокса) 15

2.3. Рівняння нерозривності 18

2.4. Математична модель конвективного теплообміну. Умови однозначності 19

3. Окремі випадки розв’язання математичної 22

моделі конвективного теплообміну. 22

Теплопровідність 22

3.1. Стаціонарна теплопровідність 22

3.1.1. Теплопровідність плоскої необмеженої пластини 22

3.3.1.1. Граничні умови першого роду 22

3.1.1.2. Граничні умови третього роду. Теплопередача 24

3.1.2. Теплопровідність необмеженої циліндричної стінки 27

3.1.2.1. Граничні умови першого роду 27

3.1.2.2. Граничні умови третього роду (теплопередача) 30

4. Конвективний теплообмін 34

4.1. Основи теорії подібності 36

4.3. Критерії гідродинамічної подібності 40

4.4. Критерії теплової подібності 45

4.5. Критеріальне рівняння конвективного теплообміну 47

4.6. Принципи отримання окремих критеріальних залежностей 47

4.7. Окремі випадки конвективного теплообміну 48

4.7.1. Теплообмін при течії у трубах 48

4.7.3 Теплообмін при природній конвекції 54

5. Теплообмін при зміні агрегатного стану 56

5.1. Теплообмін при кипінні 56

5.2. Теплообмін при конденсації пари 61

6. Теплообмін при випромінюванні 63

7. Методика розрахунку теплообмінників 70

7.1. Класифікація теплообмінних апаратів 70

7.2. Основні положення і рівняння теплового розрахунку 71

7.3. Гідромеханічний розрахунок теплообмінних апаратів 77

ЧАСТИНА 2 81

1. Нагрівання, охолодження, конденсація 81

1.1. Загальні поняття та визначення 81

1.2. Гріючі агенти і способи нагрівання 82

1.2.1. Нагрівання водяною парою 82

1.2.2. Нагрівання гарячою водою 82

1.2.3. Нагрівання топковими газами 83

1.2.4. Нагрівання високотемпературними теплоносіями 83

1.3. Охолоджуючі агенти, способи охолодження і конденсації 86

1.3.1. Охолодження до звичайних температур 86

1.3.2. Охолодження до низьких температур 87

1.3.3. Конденсація пари 87

2. Випарювання 89

2.1. Загальні поняття та визначення 89

2.2. Однокорпусні випарні установки 91

2.2.1. Матеріальний баланс 92

2.2.3. Поверхня нагрівання 95

2.2.4. Температурні втрати і температура кипіння розчинів 95

2.3. Багатокорпусні випарні установки 97

2.3.1. Основні схеми багатокорпусних випарних установок (БВУ) 99

2.3.2. Матеріальний баланс 102

2.3.3. Тепловий баланс 103

2.3.4. Загальна корисна різниця температур і її розподіл по корпусах 104

2.3.5. Розподіл загальної корисної різниці температур за умови рівності поверхонь нагріву корпусів 105

2.3.6. Розподіл загальна корисна різниця температур за умови мінімальної сумарної поверхні нагрівання корпусів 106

2.3.7. Вибір числа корпусів 108

2.4. Будова випарних апаратів 109

2.5. Розрахунок багатокорпусних випарних установок 110

2.5.1. Наближений розрахунок 111

2.5.2. Схема розрахунку багатокорпусної випарної установки 112

2.5.3. Уточнений розрахунок 112

3.3. -х діаграма вологого повітря 120

3.4. Рівновага при сушінні 125

3.5. Вологість матеріалу і зміна його стану в процесі сушіння 126

3.6. Матеріальний і тепловий баланс сушіння 127

3.7. Графоаналітичний розрахунок процесу сушіння 133

3.8. Варіанти процесу сушіння 136

3.8.1 .Сушіння з частковим підігрівом повітря в сушильній камері 136

3.8.2. Сушіння з проміжним підігрівом повітря по зонах 137

3.8.3. Сушіння з частковою рециркуляцією відпрацьованого повітря 139

3.9. Швидкість і періоди сушіння 140

3.11. Інтенсивність випару вологи 142

3.11.1. Випар вологи з поверхні матеріалу 143

3.11.2. Переміщення вологи у середині матеріалу 144

3.12. Тривалість процесу сушіння 145

3.13. Конструкції сушарок 148

4.1. Термодинамічні основи одержання холоду 153

ЛІТЕРАТУРА 157

ОСНОВНА 157

ДОДАТКОВА 157

Теплові процеси та апарати 158

Список посилань 159

ВСТУП

Свідоме використання мікроорганізмів в технології і техніці почалося зовсім нещодавно. З класичних досліджень Пастера, який був засновником не тільки медичної, а й технічної мікробіології. Цей період складає трохи більше 150 років. Одним з характерним моментів у розвитку мікробіології за останні 30 – 50 років є створення самостійної за технологічною ознакою мікробіологічної галузі промисловості.

Перед нею стоять складні задачі по розвитку виробництв кормових добавок, ферментних препаратів, антибіотиків, вітамінів та інше. Це вимагає подальшого підвищення ефективності виробництва, розширення переліку і якості продукції на базі прискореного розвитку технічного прогресу.

Промислова мікробіологія розвивається на базі хімічної технології і має з нею однакові принципи створення апаратурного оформлення.

Важливу роль в біологічних системах відіграють тепло- і масопередача через поверхні розділу фаз. Як правило, ці процеси відповідають класичним законам за деякими винятками. Наприклад, нирка людини виділяє сечовину з концентрацією, яка перевищує приблизно в 130 разів концентрацію цієї сполуки у крові, тобто нирка екстрагує сечовину проти градієнта концентрації. Таке становище підтримується протягом всього життя людини.

Вивчення процесів і апаратів здійснюється на основі феноменологічного методу, за яким структура речовини не є фізичною системою, яка складається з дискретних часток, а є суцільною речовиною.

Такий підхід правомірний, якщо розміри об’єкту досліджування достатньо великі у порівнянні з відстанями ефективної міжмолекулярної взаємодії. Феноменологічний метод досліджування дає змогу встановити деякі загальні співвідношення між параметрами, що характеризують розглянуте явище в цілому.

Феноменологічні закони носять вельми загальний характер, а роль конкретної фізичної величини визначається або враховується коефіцієнт отриманий безпосередньо з дослідів.

Курс включає:

• теплові процеси;

• гідромеханічні процеси;

• масообмінні процеси;