Тепломассообмен (физико-математические основы): Учебное пособие, страница 3

Процессы  переноса,  в  зависимости  от  условий,  могут  происходить одновременно  во  взаимно  противоположных  направлениях. И  если  по  каким-либо  причинам   интенсивность  переноса  в  одном  направлении  окажется  больше,  чем  в  другом,  то  результат  обмена  будет  отличен  от  нуля.  Он  считается  положительным,  если  запас  массы  или  энергии  тела  увеличивается, и  отрицательным,  если  при  этом  соответствующий  запас  уменьшается.  В  таких  случаях  процесс  называют  тепло-  или  массопереносом.

Если  рассматривается  процесс переноса  только  между  двумя  телами, то  результат  его  для  одного  из  тел  будет  положительным,  а  для  другого -  отрицательным,  но  одинаковым  по  модулю. Такой  про-  цесс  называют  тепло-  или  массоотдачей.

Процесс  переноса  при  посредстве  третьего  тела,  или  через  гра-  ницу  фаз,  называют  тепло-  или  массопередачей.  В  системе  с  коли-  чеством  объектов  больше двух   результаты  переноса  для  каждого  из  них  могут  быть  разными  как  по  величине,  так  и  по  знаку.

Перенос  массы  на  макроуровне  в  процессах  теплообмена  обычно  значителен,  и  его  обязательно  учитывают,  то  есть  рассчитывают  расходы  теплоносителей,  организуют  их  потоки  в  нужных  направлениях.  А  на  микроуровне  перенос  массы  обычно  невелик,  и  его  во  внимание  не  принимают.  Тогда  говорят  только  о  теплообмене.

Подвод  и  отвод   тепла  во  времени  может  быть  постоянным  (стационарный  тепловой  режим)   или  переменным (нестационарный  тепловой  режим);  температура  рассматриваемого  тела  во  времени  может  быть  переменной (нестационарный  температурный  режим)   или  постоянной  (стационарный  температурный режим).  При  подводе  или  отводе  тепла  температура  тела  во  времени остается  постоянной,  если  в  его  объеме  при  этом  происходят  процессы, соответственно,  с  поглощением  или  с  выделением  тепла,  или  если  тело  одновременно  отдает  столько  тепла,  сколько  получает.

В  природных  условиях  и  в  технологических   установках  перенос  энергии  происходит  излучением, теплопроводностью  и  конвекцией.  Эти  виды  теплообмена  глубоко  различны  по  своей  природе  и  характеризуются  различными  законами,  поэтому  и  изучают  их  отдельно.  Если  в  процессах  конвекции  и  теплопроводности  есть  некоторые  одинаковые  моменты  как  в  физическом,   так  и  в  математическом   смысле,  то  между  ними  и  лучистым  теплообменом  ничего  общего  нет.

В  реальных  условиях  теплотехнических  установок, в  большинстве  случаев,  все  три  вида  теплообмена  происходят  одновременно.  Такой  теплообмен  называют  сложным.  Он  действительно  очень  сложен,  так  как  каждый  из  простых  процессов  оказывает  влияние  на  два  остальных.  Но,  поскольку  в  обычных, даже  высокотемпературных  установках  это  влияние  невелико,  им  пренебрегают  и  считают,  что  каждый  процесс  идет  независимо  от  других.

ГЛАВА 1.  ОБЩИЕ  СВЕДЕНИЯ  О  ПРОЦЕССАХ 

ТЕПЛОМАССООБМЕНА

1.1.  Параметры  и  характеристики  процессов

Процессы  тепломассопереноса  могут  проходить  при  разных   условиях,  отвечающих  определенным  соотношениям  между  плотностью  тела  g,  давлением Р  и  температурой  t (T).  Подавляющее  большинство  теплотехнологических  процессов,  особенно  непрерывных,  осуществляется  при  постоянном  давлении,  поэтому  основным  параметром  в  этих  процессах   является   температура – мера  нагретости  тела.  Её  величина  определяет   температурный  уровень  процесса (высокий,  низкий)  и,  в  некоторой  степени,  даже  скорость  и  характер  теплопереноса:  при  высокой  температуре  обычно  преобладает  теплообмен  излучением,  при  низкой – конвекцией.

Разница (перепад)  температур Dt (DT)  между  телами  или  между  зонами  одного   тела  является  основной  движущей  силой  процесса  теплопереноса  и  частично -  массопереноса.  При  прочих  равных  условиях  именно  перепад  температур  определяет интенсивность  теплопереноса.  Но  только  при  прочих  равных.