Перечень рекомендуемой литературы к разделу 4.1.
Основная.
Лариков Н.Н. Теплотехника._М.: Стройиздат,1985.546с.
Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача.-М.: высшая школа, 1980.560с.
Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.В., Техническая термодинамика.- М.: Энергия, 1983.579с
Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача.- М.: Энергия, 1981.368с.
Дополнительная.
Алексеев Г.Н. Общая теплотехника.-М.: Высшая школа, 1980.456с.
Теплотехника/Под ред. проф. Т.А. Матвеева.-М.: Энергия, 1981.358с.
Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М.: Энергия, 1973.343с.
Техническая термодинамика/ под ред. проф. В.И.Крутова. Учебник для ВТУЗов.- М.: «Высшая школа», 1971. 472 с.
Сушков В.В. Техническая термодинамика. Госэнергоиздат, 1960. 320с
Андронова Т.Н. (и др.) Сборник задач по технической термодинамике. Машгиз, 1959. 344с.
Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике. Машгиз, 1959. 344 с.
Баскаков А.П. (и др.) Общая теплотехника. Госэнергоиздат, 1963, 420с
Хазен М.М. (и др.) Общая теплотехника. «Энергия», 1965, с 380.
РАЗДЕЛ 4.2.Основы теории теплообмена.
При изучении этого раздела особое внимание следует обратить на физические основы процессов переноса энергии и массы, уяснить различие основных элементарных видов теплообмена: теплопроводности, конвекции и излучения. Изучение теплопроводности следует начать с разбора основного закона распространения тепла теплопроводностью – закона Фурье. Студенты должны усвоить понятия температурного поля и температурного градиента, уметь находить значения коэффициентов теплопроводности для различных тел. В результате работы над разделом «Теплопроводность» студент должен научиться определять количество тепла, проходящего в единицу времени через однослойную и многослойную плоскую и цилиндрическую стенки, и уметь для каждого случая определять коэффициент теплопроводности. Конвективный теплообмен тесно связан с физическими свойствами теплоносителя и характером его движения. Поэтому изучать конвективный теплообмен нужно после знакомства с основами гидродинамики. В результате должно сложиться ясное представление о видах движения жидкостей и газов – свободном и вынужденном и режимах его движения – ламинарном и турбулентном, а также о природе пограничного слоя. Необходимо хорошо разобраться в сущности теорий гидродинамического и теплового подобий. Интенсивность конвективного теплообмена зависит от самых различных факторов, поэтому конвективный теплообмен изучается в основном экспериментальным путем. Величины коэффициента теплоотдачи конвекцией определяются на основе функциональной связи между тепловыми и гидродинамическими критериями подобия. Обратите особое внимание на критерии подобия, входящие в расчетные формулы, и на метод их нахождения по определяющим геометрическим размерам и определяющим температурам, при которых физические константы берутся из таблиц. Уясните, как влияют на характер критериальных зависимостей режим движения теплоносителя (ламинарный или турбулентный) и род движения (свободный или вынужденный). Необходимо научиться вычислять критерий подобия Рейнольдса и по его величине определять режим движения теплоносителя. Следует запомнить основные критерии подобия, применяемые при расчете конвективного теплообмена (критерии Nu, Re, Pr, Gr), четко разобравшись в их физической сущности, а также запомнить структуру основных критериальных уравнений конвективного теплообмена : уравнения типа Nu= ��( Re, Pr ) ; Nu= f(Gr, Pr). Запоминать конкретные эмпирические уравнения не нужно, однако, необходимо на основе анализа этих уравнений уметь объяснять механизм теплообмена в различных условиях теплообмена и давать им сравнительную оценку. Особое внимание нужно обратить на пути интенсификации конвективного теплообмена (влияние скорости движения, диаметра труб, формы пучка и т.д.) При изменении агрегатного состояния необходимо рассмотреть переход от пузырчатого режима кипения к пленочному и уяснить физическую природу снижения коэффициента теплоотдачи при появлении на стенке паровой плёнки. В данном случае нужно ясно представлять себе опасности, связанные с превышением критической тепловой нагрузки. Изучая вопрос теплоотдачи при конденсации пара, особое внимание следует обратить на влияние пленки конденсата и на меры, способствующие ее удалению или уменьшению её толщины.
Знакомясь с теплообменом излучением, следует прежде всего разобраться в основных законах излучения, а затем рассмотреть основные случаи лучистого теплообмена между телами. Разделение теплообмена на три вида (теплопроводность, конвективный и лучистый теплообмен) является условным и приведено по методическим соображениям. В действительности же теплообмен во всякого рода тепловых аппаратах и устройствах обычно происходит одновременно всеми видами переноса тепла.
Теплопередачу необходимо рассматривать как сложный процесс теплообмена, уяснив при этом назначение и классификацию теплообменных аппаратов по принципу действия (рекуперативные, регенеративные и смесительные). В курсе «Теплотехника» рассматривается расчет рекуперативных и регенеративных теплообменников.
Цель расчета при проектировании новых аппаратов заключается в определении величины поверхности теплопередачи. Для работающих аппаратов, когда поверхность нагрева известна, целью расчета является олределение режима работы аппарата, определение конечных параметров процесса. Необходимо ясно представлять себе различие в схемах прямоточного и противоточного рекуперативных теплообменников, разбираться в вычислениях среднего температурного напора в каждой из схем и уметь давать сравнительную характеристику той и другой схемам. Студенты должны знать, в каких случаях расчета ∆tcр необходимо определять как среднюю логарифмическую разность температур, а в каких случаях можно пользоваться средней арифметической разностью.
Вопросы для самопроверки:
Какова роль отечественных ученых в создании современной теории теплообмена?
Как формулируется основной закон теплопроводности (закон Фурье) в дифференциальной и конечной формах? Дайте анализ этого закона.
В чем разница между коэффициентами теплоотдачи и теплопередачи и какова связь между ними?
Какие существуют основные формы движения жидкости и какая между ними разница? Режимы движения жидкости.Как определить режим движения жидкости?
Почему теплоотдача соприкосновением при турбулентном движении происходит интенсивней, чем при ламинарном?
Какими основными безразмерными критериями определяется конвективный теплообмен и каков физический смысл этих критериев?
Какие факторы влияют на величину коэффициента теплоотдачи в каналах при продольном движении потока и какие существуют формулы для определения этого коэффициента?
Какие факторы влияют на величину коэффициента теплоотдачи в пучках труб при поперечном обтекании их потоком и какие существуют формулы для определения этого коэффициента?
Напишите уравнение и дайте формулировку закона Стефана – Больцмана для теплового излучения тела.
В чем отличие газового излучения от излучения твердых тел?
Какие бывают случаи движения теплоносителей в теплообменных аппаратах? Как меняется температура теплоносителей? Как определяется средний температурный напор в теплообменном аппарате при различных схемах движения теплоносителей?
Перечень рекомендуемой литературы по разделу 4.2.
Основная.
Бахмачевский Б.И. (и др.) Теплотехника. Металлургиздат, 1964, с 169-240.
Баскаков А.П. (и др.) Общая теплотехника. Госэнергоиздат, 1963, с 85-134.
Архарова А.М. (и др.) Теплотехника. – М.: Машиностроение 1986, с 432.
Дополнительная
Михеев М.А., Михеева И.М. Краткий курс теплопередачи. Госэнергоиздат, 1961, стр. 9- 26, 34-81, 83-125, 129-156.
Воскресенский К.Д. Сборник расчетов и задач по теплопередаче. Госэнергоиздат, 1961.
Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. Госэнергоиздат, 1963.
Ерохин В.Г., Махонько М.Г. Сборник задач по основам гидравлики и теплотехники: учебное пособие, М. Энергия, 1979-240с.
МИНИСТЕРСТВООБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Дальневосточный федеральный университет
(ДВФУ)
ШКОЛА БИОМЕДИЦИНЫ
МАТЕРИАЛЫ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
По дисциплине: ТЕПЛОТЕХНИКА
260501.65 «Технология продуктов общественного питания»
Владивосток – 2011
|
