Билет №6 Вопрос 1. Теплообмен при продольном омывании пучков труб

При продольном омывании пучков труб, можно рассчитать по следующему выражению (справедливо в основном для турбулентного режима):

Вопрос 2. Массопередача через многослойную плоскую стенку

Процессы массопередачи по своему характеру аналогичны процессам теплопередачи.

где – коэффициент паропроницаемости;

и – парциальные давления водяного пара внутреннего и наружного воздуха.

Количество пара, прошедшее через многослойную плоскую стенку зависит от разности парциальных давлений водяного пара внутреннего и наружного воздуха и обратно пропорционально общему сопротивлению паропроницания.

Вопрос 3. Закон Кирхгофа

Имеются две поверхности, одна из которых абсолютно черная, расположенные параллельно и на таком близком расстоянии, что излучение каждой из них обязательно попадает на другую. Температуры, собственное излучение, поглощательная способность тел соответственно равны , ,,,, и, причем.

С единицы левой поверхности в единицу времени излучается энергия . Попадая на черную поверхность, эта энергия полностью ею поглощается. Черная поверхность излучает энергию. Попадая на серую поверхность, эта энергия частично поглощается (), остальная часть отражается (), снова попадает на черную поверхность и полностью ей поглощается. Для левой поверхности приход энергии равен, а расход. Баланс лучистого теплообмена:

При система находится в термодинамическом равновесии и, тогда:

т.е.:

Закон Кирхгофа: при термодинамическом равновесии отношение собственного излучения к поглощательной способности для всех тел одинаково и равно собственному излучению абсолютно черного тела при той же температуре.

С учетом получим:

; и т.д.

; и т.д.

Закон Кирхгофа:

• при термодинамическом равновесии поглощательная способность и степень черноты тела численно равны;

• при любой температуре излучение абсолютно черного тела максимально;

• собственное излучение тел тем больше, чем больше их поглощательная способность.

Билет №7

Вопрос 1. Теплопередача через однослойную плоскую стенку

Коэффициент теплопередачи – количество теплоты, которое передается в единицу времени через единицу поверхности стенки от одной жидкости к другой при разности температур между ними в один градус.

Имеется однородная плоская стенка с коэффициентом теплопроводности и толщиной. С одной стороны стенки находится горячая среда с, с другой – холодная с. Суммарный коэффициент теплоотдачи на горячей стороне, на холодной –. Температуры поверхностей стенкиинеизвестны.

При установившемся тепловом режиме количество теплоты, переданное от горячей жидкости к стенке, равно количеству теплоты, переданному через стенку, и количеству теплоты, отданной от стенки к холодной жидкости.

Разности температур:

Суммируя, получаем:

откуда тепловой поток:

Значение коэффициента теплопередачи:

Общее термическое сопротивление теплопередачи – величина, обратная коэффициенту теплопередачи:

–частное термическое сопротивление теплоотдачи со стороны горячей жидкости;

–частное термическое сопротивление теплопроводности;

–частное термическое сопротивление теплоотдачи со стороны холодной жидкости.