В 1807 г. французский ученый Ш. Фурье сформулирован основную гипотезу теплопроводности, ставшей началом развития математической теории теплопроводности. В 1822 г. в труде «Аналитическая теория тепла» изложена теория распространения тепла в телах.
В 1831 г. русский математик акад. М. Б. Остроградский опубликовал работу «Замечания по теории теплоты», где дал общее решение теплопроводности для твердых, однородных и изотропных тел.
С развитием техники роль теории переноса теплоты все возрастает, и особенно начиная со второй половины XIX века. Все шире используются методы математического анализа. В 1881 – 1882 гг. в Москве проф. А. Г. Столетов прочел свои известные лекции по теории теплопроводности, состоящие из разделов: 1) теория теплопроводности; 2) механическая теория теплоты, или термодинамика.
Проф. А. Г. Столетова считают первым создателем курса теплофизики, которая выделена в самостоятельную науку в конце XIX – в начале XX века.
В основе математической теории теплопроводности лежат также труды Ньютона, Ламберта, Био, Лапласа, Пуассона, Ламе, Томсона (лорда Кельвина), Римана, Кирхгофа, Вебера, Планка, Карслоу, Егера, Эккерта, Дрейка, Гретера, Эрка, Григуль, Якоба, Нуссельта.
Большой вклад сделали М. В. Кирпичев, В. А. Михеев, А. А. Гухман, А, С. Предводителев – теплообен в процессах горения топлива; Н. Н. Рыкалин, Б. Я. Любов, С. А, Шестерипов – при воздействии на твердые тела концентрированными потоками энергии; А. Г. Шашков – о процессах диффузии в газовых смесях; О. Г. Мартыненко – в теории свободной конвекции; Н. В. Павлюкевич – в процессах переноса теплоты при фазовых превращениях.
Крупный вклад в теорию конвективного теплообмена внесли С. С. Кутателадзе, В. С. Авдуевский, М. В. Цевлев, А. В. Лыков, Б. С. Петухов, Д. А. Лабунцов, А. И. Леонтьев, А. А. Жукаускас и др.
Теплообмен или теплопередача – это наука, изучающая процессы передачи тепла от одной части среды (тела) к другой или от одной части среды (тела) к другой части той же среды (тела).
Тепломассообмен – наука, изучающая как процессы распространения тепла, так и процессы передачи массы вещества в пространстве, имеющие непосредственную физическую связь с теплообменом.
Явление тепломассообмена имеет большое значение в природе и технике. Многие разделы инженерного дела целиком основываются на теории тепломассообмена. Например, расчет и конструирование теплообменных и теплоиспользующих аппаратов различного назначения, расчет тепломассообменных установок химических производств и теплоэнергетики, расчет систем охлаждения тепловых двигателей и атомных реакторов, расчет холодильных установок и многое другое.
Тепломассообмен наряду с технической термодинамикой и гидрогазодинамикой является составной частью теоретических основ теплотехники – теоретической базовой дисциплины в структуре подготовки инженеров по специальности «Промышленная теплоэнергетика».
При соприкосновении двух тел с различной температурой происходит обмен энергиями движения частиц этих тел (молекул, атомов, свободных электронов), в результате которого интенсивность движения частиц тела с меньшей температурой увеличивается, а интенсивность движения частиц тела с более высокой температурой уменьшается: тело с меньшей температурой нагревается, а другое тело остывает. Следовательно, для возникновения процесса теплообмена между телами или между различными областями пространства, заполненного вещественной средой, необходимо наличие разности температур между этими телами или различными частицами вещественной среды.
Различают три основных вида теплообмена: теплопроводность, конвективный теплообмен и лучистый теплообмен.
Теплопроводность представляет собой процесс распространения тепловой энергии при непосредственном соприкосновении отдельных частиц тела, имеющих различные температуры. Для газа такими частицами являются молекулы. В чистом виде теплопроводность наблюдается в твердых телах, а также в неподвижных жидкостях и газах в том случае, когда возникновение конвективного перемещения частиц невозможно.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.