Раздел 4. Виды конвективного теплообмена в однофазной среде

Тема 9. Теплоотдача при свободной конвекции –

6 Часов (0,17 з.Е) (4- аудиторные, 2-самостоятельно)

Лекция 12. Общие сведения о свободной конвекции. Термогравитационная конвекция*. Число Релея. Теплоотдача при свободной конвекции жидкости около вертикальной пластины или вертикальной трубы. Ламинарное, турбулентное и смешанное течение жидкости в пограничном слое*. Свободная конвекция при давлениях, близких к критическому*.Формула Попова-Янькова*.

Лекция 13. Теплоотдача при свободной конвекции около горизонтальной пластины. Теплоотдача при свободной конвекции на поверхности горизонтального цилиндра. Теплоотдача при малых значениях числа Релея. Свободная конвекция в прослойках и замкнутых полостях. Ячейки Бенара*. Эквивалентный коэффициент теплопроводности.

Тема 10. Теплоотдача при внешнем обтекании тел –

6 Часов (0,17 з.Е) (4- аудиторные, 2-самостоятельно)

Лекция 14. Зависимость теплоотдачи от режима течения жидкости. Ламинарный пограничный слой при обтекании пластины. Задача Блаузиуса*. Тепловой пограничный слой при обтекании пластины. Задача Польгаузена*. Зависимость теплоотдачи от изменения физических параметров жидкости. Интегральное соотношение Кружилина*. Теплоотдача при турбулентном пограничном слое.

Лекция 15. Зависимость характера обтекания цилиндра от числа Рейнольса*. Коэффициент сопротивления цилиндра*. Способы улучшения обтекания цилиндра*. Гидродинамика и теплообмен при поперечном обтекании одиночного цилиндра. Угол отрыва ламинарного и турбулентного пограничного слоя. Изменение коэффициента теплоотдачи по окружности цилиндра. Средняя теплоотдача поперечно омываемого цилиндра. Зависимость коэффициента теплоотдачи цилиндра от угла атаки. Теплообмен при поперечном обтекании коридорных и шахматных пучков труб. Зависимость теплоотдачи от номера ряда, соотношения продольного и поперечного шагов пучка*. Средний коэффициент теплоотдачи для пучка. Зависимость теплоотдачи пучка труб от угла атаки.

Тема 11. Теплоотдача при течении жидкости в каналах –

9 Часов (0,25 з.Е) (6- аудиторные, 3-самостоятельно)

Лекция 16. Гидродинамика и теплообмен при течении жидкости в трубах и каналах. Гидравлическое сопротивление при течении в трубе*. Первый закон термодинамики для течения в трубе*. Участки гидродинамической и тепловой стабилизации. Влияние силы тяжести. Вязкостный и вязкостно-гравитационный режимы теплоотдачи. Математическое описание теплообмена при течении жидкости в круглой трубе*. Понятие стабилизированного теплообмена. Поля скоростей и температур при стабилизированном теплообмене в круглой трубе при постоянном тепловом потоке. Интеграл Лайона.

Лекция 17. Теплоотдача при ламинарном и турбулентном течении в гладких трубах круглого поперечного сечения. Задача Гретца-Нуссельта*. Особенности теплообмена в трубах некруглого сечения. Влияние шероховатости поверхности на теплообмен в трубах. Теплоотдача в изогнутых трубах. Влияние участка гидродинамической и термической стабилизации.

Лекция 18. Теплоотдача при течении газа с большими скоростями. Адиабатная температура стенки. Изменение физических свойств теплоносителя с температурой. Теплоотдача жидких металлов. Теплоотдача при наличии в жидкости внутренних источников тепла*. Особенности теплообмена при сверхкритическом состоянии вещества. Особенности теплообмена при течении разреженного газа*.