 |
Санкт-Петербургский Политехнический университет Петра Великого
|
|
|
|
Санкт-Петербургский Политехнический университет Петра Великого
Институт Материаловедения, машиностроения и транспорта
Проект!!
Григорьев А. А
Теплофизика – Теплотехника (Ч2 Теория)
Конспект лекций для студентов
металлургов и материаловедов
СПБ 2023
Содержание
Излучение
1. Природа теплового излучения.
2. Поглощательная, отражательная и пропускательная способность.
3. Виды лучистых потоков.
4. Закон Планка.
5. Закон смещения Вина.
6. Закон Стефана-Больцмана.
7. Закон Кирхгофа.
8. Закон Ламберта.
9. Понятие об угловых коэффициентах и их свойства.
10. Взаимные поверхности.
11. Свойство взаимности.
12. Свойство аддитивности.
13. Свойство замыкаемости.
14. Радиационный теплообмен в замкнутой системе из двух серых поверхностей, разделенных лучепрозрачной средой.
15. Излучение через окна и отверстия в кладке печи.
16. Излучение через не футерованные дверцы печи.
17. Защита от излучения с помощью экранов.
18. Особенности излучения газов.
19. Лучистый теплообмен изотермической излучающей среды с поверхностью нагрева.
20. Теплообмен в системе серый газ- замкнутая серая оболочка.
21. Лучистый теплообмен в рабочем пространстве пламенных печей.
22. Теплообмен излучением и конвекцией.
Теплопроводность
23. Распространение теплоты внутри нагреваемого материала
24. Температурное состояние тел
25. Стационарное температурное поле в неограниченной пластине.
26. Стационарное температурное поле в многослойной пластине
27. Теплопроводность однослойной цилиндрической стенки
28. Теплопроводность многослойной цилиндрической стенки
29. Нестационарная теплопроводность
|
|
|
30. Дифференциальное уравнение теплопроводности
31. Общее решение уравнения теплопроводности
32. Физический смысл критерия Фурье
33. Физический смысл критерия Био
35. Граничные условия 1ГО рода
36. Решения уравнения теплопроводности при постоянной температуре поверхности тела
37. Температура печи и тепловой поток во время выдержки
38. Нагрев с постоянной скоростью изменения температуры поверхности тела
39. Температура печи и тепловой поток для обеспечения линейного изменения температуры поверхности тела
40. Граничные условия 2го рода
41. Время запаздывания
42. Граничные условия 3ГО рода
Конвекция
43. Конвекция. Общие понятия
44. Формула Ньютона-Рихмана
45. Дифференциальные уравнения теплообмена
46. Диффернциальное уравнение конвективной теплоодачи
47. Дифференциальное уравнение энергии (Уравнение теплопроводности для движущейся жидкости)
48. Уравнение движения
49. Уравнение неразрывности
50. Тепловой пограничный слой
51. Уравнение теплового пограничного слоя. Ламинарное движение
52. Уравнение теплового пограничного слоя. Турбулентное движение
53. Полуэмпирическая теория турбулентности Прандтля для переноса тепла
54. Подобие процессов теплообмена конвекцией
55. Условие подобия процессов теплообмена при естественной конвекции.
56. Условие подобия конвективного теплообмена при вынужденном движении теплоносителя.
57. Физический смысл критериев подобия для процессов конвективного теплообмена
58. Теплоотдача в неограниченном пространстве при естественной конвекции
59. Критериальные уравнения для расчета теплообмена при естественной конвекции
60. Критериальные уравнения для расчета теплообмена при вынужденном движении теплоносителя внутри канала
61 Ламинарное течение
62. Турбулентное течение
63. Конвективный теплообмен при вынужденном внешнем обтекании тел
|
|
|
64. Пучки труб
65. Особенности подготовки греющей среды в конвективных печах, работающих с рециркуляцией газов
66. Первый способ сжигания топлива
67. Второй способ сжигания топлива
ИЗЛУЧЕНИЕ
1. Природа теплового излучения
Процессы лучистого теплообмена получили широкое распространение в теплотехнике, ядерной энергетике, ракетной технике, химической технологии и других областях науки и техники.
Очень большую роль передача тепла излучением играет при теплообмене в рабочем пространстве большинства нагревательных и плавильных печей.
Теплообмен излучением существенно отличается от теплообмена теплопроводностью и конвекцией. Если перенос тепла теплопроводностью и конвекцией вполне определяется в каждой точке среды локальным градиентом температуры, то при теплообмене излучением лучистый поток в произвольном относительно малом объеме прозрачной среды не зависит от температуры и градиента температур в этом объеме, а определяется излучением внешних источников (излучающих тел).
Для передачи тепла теплопроводностью или конвекцией между телами обязательно наличие среды, энергия же излучением может передаваться и через вакуум.
Любое тело, температура которого отличается от абсолютного нуля, излучает электромагнитные волны. Эти волны в изотропной среде или вакууме распространяются прямолинейно со скоростью света и подчиняются оптическим законам преломления, поглощения и отражения.
Помимо волновых свойств излучение обладает также и корпускулярными свойствами, т. е. лучистая энергия испускается и поглощается материальными телами не непрерывно, а отдельными дискретными порциями - квантами или фотонами. Следовательно, излучение имеет двойственный характер, поскольку оно обладает свойствами непрерывности поля электромагнитных волн и свойствами дискретности, типичными для фотонов.
|
|
|
