В настоящее время, как известно, изучение физико- химических процессов идет двумя параллельными путями: любое вещество можно рассматривать как совокупность микрочастиц, имеющих определенные размеры, массу, энергию, скорость и т. д., а можно его представить и как сплошную бесструктурную массу, невзирая на его дискретность. В первом случае учитываются индивидуальные свойства частиц, особенности их состояния и реакции на различные внешние воздействия и на этой основе получаются макроскопические характеристики вещества. Такой метод называют статистическим. Во втором случае эти характеристики находят экспериментальным путем, а описание процессов базируется на наблюдениях за макрообъемами веществ. Такой метод называется феноменологическим.
Формулы и уравнения, полученные феноменологическим методом, более просты и иногда имеют одинаковую структуру для разных процессов и даже для веществ в разных агрегатных состояниях. Практика освоения технологических процессов с очень высокими или с очень низкими параметрами состояния веществ, скоростей протекания показывает, что эти законы, формулы, уравнения не всегда справедливы. Тем не менее, феноменологический метод и полученные на его основе уравнения пока что используются наиболее активно. И в данном пособии весь материал излагается на основе феноменологических законов и зависимостей.
В первой главе излагаются общие сведения о процессах массо- и теплопереноса, о их механизмах и особенностях, об основных закономерностях.
Во второй главе, на основе феноменологических представлений, даны выводы уравнений переноса для простейших случаев, то есть в прямоугольных координатах, приведены их частные модификации. В предположении конвективного теплообмена показана возможность упрощения уравнений в пределах пограничного слоя, а также их преобразования для турбулентного ядра потока.
Третья, самая большая глава, содержит сведения о постановке задач тепломассообмена и об основных методах их решений: подобия, аналогии, точечных и линейных источников, разделения переменных, интегральных преобразований, конечно- разностных и зональных. Этим перечнем не исчерпывается все многообразие методов, есть еще целый ряд аналитических методов, разработанных с применением различных упрощающих предположений. Но в практике современных теоретических исследований и практических расчетов широкого применения они не нашли, так как упрощения суживают области их применения.
Читателям, заинтересованным в более подробном изучении различных или каких-то конкретных методов решения уравнений, следует обратиться к специальной литературе, потому что данное пособие рассчитано на определенный объем учебных часов, позволяющий включать в него только наиболее существенные сведения. На первых порах в выборе литературы может помочь перечень источников, приведенный в конце пособия. А более свежие сведения можно получить из периодической литературы.
ВВЕДЕНИЕ
Тепло- и массообмен - это самопроизвольные взаимосвязанные процессы, непрерывно происходящие в природе и в различных техно- логических установках. Но в большинстве случаев интенсивность их мы можем регулировать так, как нужно в каждом технологическом про- цессе.
При температуре выше абсолютного нуля микрочастицы материи, как известно, находятся в непрерывном движении. И чем выше тем- пература тела, тем интенсивнее это движение и, следовательно, интен- сивнее перенос энергии. Но в пространстве могут перемещаться и сами макрообъёмы газообразных, жидких и сыпучих тел. При этом также происходит перенос энергии в пространстве.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.