 |
Какие факторы влияют на интенсивность конвективного теплообмена.
|
|
|
|
Предмет и задачи курса «Тепломассообмен», его роль в теоретической подготовке специалистов-теплоэнергетиков.
Задачей теории ТМО является определение полей температуры и концентрации в различных телах и элементах технических устройств, а так же нахождение потоков теплоты и вещества.
Определение процесса теплопередачи и его физическая сущность;освещает основные вопросы, связанные с переносом теплоты и массы в пространстве и времени; чтобы не только видеть, но и знать, какие процессы происходят в котле.
Основные способы и механизмы передачи тепла.
Существует 3 основных способа передачи теплоты:
Теплопроводность, конвекция, тепловое излучение.
Механизм передачи теплоты теплопроводностью - перенос теплоты от более нагретых участков к менее нагретым, за счет теплового движения и взаимодействия микро частиц.
Механизм передачи теплоты конвекцией - перенос теплоты за счет перемещения частиц вещества в пространстве (наблюдается в движении жидкостей и газов).
Механизм передачи теплоты излучением - перенос энергии тепло-магнитными волнами, при отсутствии контакта между телами.
3. Основной закон теплопроводности, коэффициент λ, его физический смысл.
Плотность теплового потока прямо пропорционально градиенту температуры.
q = - λ gradT. Знак “–” показывает на взаимно противоположные направления векторов градиента температуры и теплового потока.Знак " –" поставлен из тех соображений, что тепловой поток, будучи вектором, направлен в сторону убывания температуры, т.е. в противоположную сторону чем градиент температур.
Коэффициент теплопроводности λ является физической характеристикой тела в отношении его способности к теплопроводности, таким образом, коэффициент теплопроводности λ равен количеству тепла, протекающего в единицу времени, через единицу поверхности, при перепаде температуры на единицу нормали, равную одному градусу. [Вт/(м*к)]
|
|
|
Поле Температуры и концентрации, векторы плотности теплового потока и потока массы.
Полем температур называется совокупность значений температуры для всех точек пространства в данный момент времени.
Полем концентрации называется совокупность значений концентрации для точки пространства в данный момент времени.
Количественной мерой переноса теплоты является вектор плотности теплового потока q [Вт/м^2], который указывает направление переноса и численно равен количеству теплоты, проходящему за единицу времени через единицу контрольной поверхности нормальной к направлению переноса.
Количественной мерой переноса вещества является вектор плотности потока массы j [кг/((м^2)*с)] указывающий направление потока вещества и численно равный массовому количеству компонента смеси проходящего за единицу времени через единицу контрольной поверхности, перпендикулярной к направлению переноса.
На какие периоды делится нестационарный нагрев (охлаждение) тела, чем они характеризуются.
3 периода:
1) Неупорядоченный(увеличение температуры возбуждения)
2) Регулярный (скорость изменения температуры =const)
3) Стационарный (распределение температуры = const)
Понятие термически тонкого и термически массивного тела.
Термически тонкое тело - тело, при нагреве и охлаждении которого разность температур по сечению пренебрежительно мала.
Термически массивное тело - тело, при нагреве и охлаждении которого возникает существенная разность температур по сечению.
Критерий БИО может изменяется в интервале:
1 случай - от 0 до бесконечности (практически Bi> 100)
2 случай – от 0 до 0.1
3 случай – 0.1 ≤ Bi < 100
при Bi =>бесконечность (терм.массивное тело) Bi => 0 (терм.тонкое тело)
|
|
|
Bi=(альфа*l)/лямда
Основные понятия и определения в теории конвективного теплообмена.
Конвективным теплообменом называется процесс передачи теплоты, между поверхностью твердого тела и жидкой средой. При этом перенос теплоты осуществляется одновременным действием теплопроводности и конвекцией. Конвекция – второй элементарный вид распространения теплоты, где процесс переноса теплоты неразрывно связан с переносом самой среды, по этому конвекция возможно лишь в газах, частицы которых могут легко перемещаться.
По природе различают 2 вида движения: свободное (проходящее в следствии разности плотностей нагретых и холодных частиц жидкости в гравитационном поле) и вынужденное (возникающие под действием посторонних возбудителей).
8. Основной закон теплоотдачи, коэффициент α, его физический смысл.
Основной закон теплоотдачи (или закон Ньютона – Рихтера):
Согласно этому закону, тепловой поток Qпропорционален поверхности теплообмена F, и разности температур стенки и жидкости. К-нт теплоотдачи α Вт/м2 К можно определить, как количество теплоты отдаваемое в единицу времени, единицей поверхности при разности температур поверхностью и жидкостью = 1 градусу.
Какие факторы влияют на интенсивность конвективного теплообмена.
Интенсивность конвективного теплообмена характеризуется коэффициентом теплоотдачи α [ 
]
Зависит от рода жидкости, разности температур напряжения, гравитационного поля и объема пространства, в котором протекает процесс.
|
|
|
