Короче говоря, инженер должен уметь оценивать, считать и эффективно использовать современные технические и научные достижения. А чтобы правильно оценить и просчитать какой-либо процесс, нужно хорошо знать его теорию.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕПЛОМАССООБМЕНЕ
Процесс переноса массы и, соответственно, энергии происходит непрерывно в твердых, жидких и газообразных телах как на микро- так и на макроуровне. Он может происходить одновременно во взаимно противоположных направлениях. И если по каким-либо причинам интенсивность переноса в одном напра- влении будет больше, чем в другом , то результат обмена будет отличен от нуля. Он считается положительным, если запас массы или энергии тела увеличивается, и отрицательным, если он уменьшается.Тогда процесс называют массо- или теплопереносом.
Перенос массы на макроуровне в процессах теплообмена обычно значителен, и его обязательно учитывают, то есть определяют расходы (количества) теплоносителей, организуют их потоки в нужных направлениях. А на микроуровне перенос массы (молекул, атомов, электронов) обыыно невелик, и его во внимание не принимают.
Уравнения, описывающие перенос массы и энергии, анало-гичны, но движущие силы этих процессов различны, поэтому за-кономерности обоих процессов изучают отдельно.
Если в процессе переноса участвуют только два объекта, то для них обоих результат будет численно равным, но разным по знаку. Процесс этот называют теплоотдачей. Если же перенос происходит при посредстве третьего объекта или через границу фаз, то его называют массо- или теплопередачей. Результат обмена для третьего объекта может быть нулевым, положительным или отрицательным. В системе с большим количеством объектов результаты для каждого из них могут быть разными как по величине, так и по знаку.
Увеличение энтальпии объекта (запаса энергии) еще называют аккумуляцией тепла или нагревом, а уменьшение ее – деаккумуляцией или охлаждением.
Если скорость процесса переноса во времени не меняется, то режим процесса называют стационарным, установившимся, в противном же случае - нестационарным.
Если интенсивность подвода или отвода массы или энергии по какой – либо оси с обеих сторон одинакова, то процесс переноса называют симметричным.
При анализе работы теплотехнических устройств различают внешний теплообмен, обеспечивающий подвод (отвод) энергии к (от) поверхности обрабатываемого тела, и внутренний, представляющий процесс распределения этой энергии по объему тела. Интенсивность обоих видов теплообмена на поверхности тела всегда одинакова, то есть на поверхности всегда соблюдается закон сохранения энергии.
В природных условиях и в теплотехнических установках перенос энергии происходит излучением, теплопроводностью и конвекцией. Эти виды теплообмена глубоко различны по своей природе и характеризуются различными законами, поэтому и изучают их по – отдельности. Но в реальных условиях они, в большинстве случаев, сопутствуют друг другу и оказывают взаимное влияние. Такой теплообмен называют сложным.
Лучистый теплообмен является доминирующим видом переноса энергии между телами в высокотемпературных теплотехнических установках ( топки, плавильные и нагревательные пламенные и электрические печи). Перенос излучения происходит в газовых средах и в вакууме ( лишь в некоторых твердых телах и жидкостях). Электромагнитные волны, излучаемые телами, рас-пространяются со скоростью света, поэтому перенос энергии самый быстрый.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.