Содержание
1. Введение. 3
1.1. История развития теории теплообмена. 3
1.2. Предмет тепломассообмена. 3
1.3. Виды распространения тепла. 4
2. Теплопроводность. Основные положения теории теплопроводности. 6
2.1. Температурное поле. 6
2.2. Температурный градиент. 6
2.3. Тепловой поток. Закон Фурье. 8
2.4. Коэффициент теплопроводности. 9
2.4.1. Коэффициент теплопроводности газов. 10
2.4.2. Коэффициент теплопроводности жидкостей. 11
2.4.3. Коэффициент теплопроводности твердых тел. 12
2.5. Дифференциальное уравнение теплопроводности. 13
2.6. Условия однозначности для процессов теплопроводности. 16
3. Теплопроводность при стационарном режиме. 19
3.1. Передача тепла через плоскую стенку (без внутренних источников тепла) 19
3.1.1. Граничные условия первого рода. 19
3.1.2. Передача тепла при граничных условиях третьего рода (теплопередача) 25
3.1.3. Передача тепла при граничных условиях второго и третьего рода. 29
3.2. Передача тепла через цилиндрическую стенку (без внутренних источников тепла) 30
3.2.1. Граничные условия первого рода. 30
3.2.2. Граничные условия третьего рода. 36
3.3. Критический диаметр изоляции. 39
3.4. Передача тепла через шаровую стенку. 43
3.4.1. Граничные условия первого рода. 43
3.4.2. Граничные условия третьего рода. 44
3.5. Пути интенсификации теплопередачи. 45
3.5.1. Замечание. 45
3.5.2. Замечание. 46
3.6. Теплопроводность в стержне (ребре) постоянного поперечного сечения. 46
3.6.1. Дифференциальное уравнение и его решение. 46
3.6.2. Теплопроводность стержней. 49
3.7. Теплопередача через ребристую плоскую стенку. 52
3.8. Теплопроводность круглого ребра. 56
3.9. Теплопроводность при наличии внутренних источников тепла. 58
3.9.1. Теплопроводность однородной пластины.. 59
3.9.2. Теплопроводность однородного цилиндрического стержня. 61
3.9.3. Теплопроводность цилиндрической стенки. 64
4. Теплопроводность при нестационарном режиме. 69
4.1. Общие представления. 69
4.2. Аналитическое решение процесса. 73
4.2.1. Плоская стенка. 76
4.2.2. Цилиндр (стержень) 78
4.2.3. Шар. 79
4.3. Регулярный тепловой режим.. 79
5. Конвективный теплообмен в однородной среде. 82
5.1. Основные понятия и определения. 82
5.2. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена. 85
5.2.1. Уравнение энергии. 85
5.2.2. Уравнение движения. 87
5.2.3. Уравнение сплошности. 90
5.2.4. Уравнения конвективного теплообмена. 91
6. Основы теории подобия. 92
6.1. Условия подобия процессов конвективного теплообмена. 95
6.1.1. Условия подобия при вынужденном движении теплоносителя. 95
6.1.2. Условия подобия при естественной конвекции. 96
6.1.3. Условия подобия при совместном свободно-вынужденном движении среды.. 97
6.2. Теплоотдача при обтекании плоской поверхности (пластины) 98
6.3. Теплоотдача при течении жидкости в трубах. 104
6.3.1. Гидродинамические условия развития процесса. 104
6.3.2. Теплоотдача при ламинарном режиме. 106
6.3.3. Теплоотдача при турбулентном режиме. 110
6.4. Теплоотдача при естественной конвекции. 111
6.4.1. Теплоотдача в неограниченном пространстве. 111
6.4.2. Теплоотдача в ограниченном пространстве. 113
6.5. Теплоотдача при поперечном обтекании труб. 116
6.5.1. Одиночные трубы.. 116
6.5.2. Пучки труб. 118
7. Теплообмен при фазовых превращениях. 121
7.1. Теплообмен при кипении. 121
7.1.1. Механизм процесса кипения. 121
7.1.2. Пузырьковый режим кипения. 126
7.1.3. Скорость роста пузырьков. 129
7.1.4. Теплообмен при пузырьковом кипении. 134
7.1.5. Теплообмен при пленочном кипении. 136
8. Теплообмен при конденсации пара. 137
8.1. Основные положения, виды конденсации. 137
8.2. Теплоотдача при пленочной конденсации. 138
9. Тепло- и массообмен в двухкомпонентных средах. 142
9.1. Основные понятия и законы.. 142
9.2. Дифференциальные уравнения тепломассообмена. 146
9.2.1. Уравнение массообмена. 146
9.2.2. Уравнение энергии. 148
9.3. Тепло- и массоотдача. 151
9.4. Диффузионный пограничный слой. 155
9.5. Аналогия процессов теплообмена и массообмена. 156
9.6. Тепло- и массообмен при концентрации пара из газовой смеси. 158
9.7. Тепло- и массообмен при испарении жидкости в парогазовую среду. 160
10. Теплообмен излучением.. 163
10.1. Характеристика процесса теплового излучения. 163
10.1.1. Виды лучистых потоков. 163
10.1.2. Закон Планка. 165
10.1.3. Закон Вина. 166
10.1.4. Закон Стефана-Больцмана. 167
10.1.5. Закон Кирхгофа. 168
10.1.6. Закон Ламберта. 169
10.2. Лучистый теплообмен между твердыми телами в прозрачной среде. 171
10.3. Тепловое излучение газов. 172
10.4. Теплообмен при наличии экранов. 179
Основоположником учения о теплоте является М. В. Ломоносов. В XVIII веке, опередив на 100 лет науку Западной Европы, Ломоносов создал единую теорию теплоты и строения вещества, изложив ее основы в работе «Размышление о причине теплоты и холода», 1744. Работа содержала в себе все элементы современной теории: закон сохранения массы и энергии, представление о теплоте как результате движения элементарных частиц тела, о степени нагрева как об обмене энергиями движущихся частиц, об абсолютном нуле температуры и др.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
