Теплопередача, или теплообмен

Содержание

Слайд 2

Теплообмен между потоком вещества и поверхностью твердой стенки называют теплоотдачей Теплообмен

Теплообмен между потоком вещества и поверхностью твердой стенки называют теплоотдачей
Теплообмен между

потоками вещества, разделенными твердой поверхностью - теплопередачей
Слайд 3

Гипотеза Фурье Количество теплоты, проходящее через единицу изотермической поверхности в единицу времени пропорционально температурному градиенту

Гипотеза Фурье

Количество теплоты, проходящее через единицу изотермической поверхности в единицу времени

пропорционально температурному градиенту
Слайд 4

Коэффициент теплопроводности Количество тепла, проходящее через единицу изотермической поверхности в единицу

Коэффициент теплопроводности

Количество тепла, проходящее через единицу изотермической поверхности в единицу времени

при температурном градиенте, равном единице. Измеряется в Вт/(м*К).
Металлы – 10 – 500
Неметаллы (диэлектрики) - <1
Жидкости – 0,07 – 0,7
Газы – 0,006 – 0,6
Слайд 5

Коэффициент температуропроводности Характеризует скорость изменения температуры в телах. Измеряется м2/с.

Коэффициент температуропроводности

Характеризует скорость изменения температуры в телах.
Измеряется м2/с.

Слайд 6

Дифференциальное уравнение теплопроводности в твердом теле (уравнение Фурье) оператор Лапласа («набла»)

Дифференциальное уравнение теплопроводности в твердом теле (уравнение Фурье)

оператор Лапласа («набла»)

Слайд 7

Условия однозначности Дифференциальное уравнение теплопроводности описывает целый класс явлений теплопроводности Чтобы

Условия однозначности

Дифференциальное уравнение теплопроводности описывает целый класс явлений теплопроводности
Чтобы выделить

конкретный рассматриваемый процесс и дать его полное математическое описание к дифференциальному уравнению необходимо присоединить математическое описание всех частных особенностей рассматриваемого процесса
Эти частные особенности, которые совместно с дифференциальным уравнением дают полное математическое описание конкретного процесса теплопроводности, называются условиями однозначности или краевыми условиями
Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Коэффициент теплоотдачи характеризует интенсивность теплообмена между поверхностью тела и окружающей средой.

Коэффициент теплоотдачи характеризует интенсивность теплообмена между поверхностью тела и окружающей средой.


Численно равен количеству теплоты, отдаваемому (или воспринимаемому) единицей поверхности в единицу времени при разности температур между поверхностью тела и окружающей средой равной одному градусу
Слайд 11

Передача тепла через плоскую стенку граничные условия: при х = 0

Передача тепла через плоскую стенку

граничные условия:
при х = 0 t

= tw1,
при x = δ t = tw2,

t

tw1

tw2

δ

x

Q

Слайд 12

Передача тепла через цилиндрическую стенку граничные условия: при r = r1

Передача тепла через цилиндрическую стенку

граничные условия:
при r = r1 t

= tw1,
при r = r2 t = tw2,

d2

r

d1

tw1

tw1

tw2

tw2

t

Q

Q

Слайд 13

Граничные условия третьего рода

Граничные условия третьего рода

Слайд 14

Теплообменники Теплотехнические устройства, в которых осуществляется теплообмен между двумя или несколькими

Теплообменники

Теплотехнические устройства, в которых осуществляется теплообмен между двумя или несколькими средами.
Движущиеся

среды, обменивающиеся теплотой, называют теплоносителями или рабочими телами.
В зависимости от назначения теплообменные аппараты называют подогревателями, испарителями, пароперегревателями, конденсаторами, холодильниками, радиаторами и т.д.
По принципу действия различают поверхностные и контактные аппараты.
Поверхностные теплообменные аппараты делят на рекуперативные и регенеративные.
Слайд 15

Рекуперативные теплообменники подразделяются на кожухотрубчатые, змеевиковые, типа «труба в трубе», секционные, спиральные, пластинчатые и др.

Рекуперативные теплообменники подразделяются на кожухотрубчатые, змеевиковые, типа «труба в трубе», секционные,

спиральные, пластинчатые и др.
Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Расчет теплообменника производится в двух вариантах: 1 – проектный и 2

Расчет теплообменника производится в двух вариантах:
1 – проектный и 2

– поверочный
В первом случае рассчитывается поверхность теплообменного аппарата;
Во втором - интенсивность теплообмена или количество передаваемой теплоты через известную поверхность теплообмена.
Расчет проводится методом последовательных приближений
Слайд 19

Интенсификация теплопередачи при δ/λ→0

Интенсификация теплопередачи

при δ/λ→0

Слайд 20

Трубчато-ребристая поверхность теплообмена Оребренные трубы: а - с приварными «корытообразными» ребрами;

Трубчато-ребристая поверхность теплообмена

Оребренные трубы: а - с приварными «корытообразными» ребрами;

б - с завальцованными ребрами; в – с винтовыми накатанными ребрами; г - с выдавленными ребрами; д - с приварными шиловидными ребрами.
Слайд 21

Теплообменные трубы с турбулизаторами: а - шнековые завихрители; б - ленточные

Теплообменные трубы с турбулизаторами: а - шнековые завихрители; б - ленточные

завихрители; в - диафрагмовые трубы с вертикальными канавками; г - диафрагмовые трубы с наклонными канавками; д - проволочные турбулизаторы; е - турбулизирующие вставки.
Слайд 22

Виды движения теплоносителей в теплообменных аппаратах: 1 – прямого тока; 2

Виды движения теплоносителей в теплообменных аппаратах:
1 – прямого тока; 2

– противоточные; 3 – перекрестного тока; 4 – со сложным направлением движения теплоносителей (смешанного тока)