Тема 9.Теплопроводность

ХиМиК.ru Теплопередача через плоскую стенку «Теплотехника. Курс лекций.»

По ключевому слову в яндексе: «теплопередача»

КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ТЕПЛОТЕХНИКЕ

Автор курса: Скрябин В.И.
ведущий инженер кафедры ТГП физического факультета
физико-технического института

Раздел I. Техническая термодинамика

Тема 1. Введение. Основные понятия и определения

· 1.1. Введение

· 1.2. Термодинамическая система

· 1.3. Параметры состояния

· 1.4. Уравнение состояния и термодинамический процесс

Тема 2. Первый закон термодинамики

· 2.1. Теплота и работа

· 2.2. Внутренняя энергия

· 2.3. Первый закон термодинамики

· 2.4. Теплоемкость газа

· 2.5. Универсальное уравнение состояния идеального газа

· 2.6. Смесь идеальных газов

Тема 3. Второй закон термодинамики

· 3.1. Основные положения второго закона термодинамики

· 3.2. Энтропия

· 3.3. Цикл и теоремы Карно

Тема 4. Термодинамические процессы

· 4.1. Метод исследования т/д процессов

· 4.2. Изопроцессы идеального газа

· 4.3. Политропный процесс

Тема 5. Термодинамика потока

· 5.1. Первый закон термодинамики для потока

· 5.2. Критическое давление и скорость. Сопло Лаваля

· 5.3. Дросселирование

Тема 6. Реальные газы. Водяной пар. Влажный воздух

· 6.1. Свойства реальных газов

· 6.2. Уравнения состояния реального газа

· 6.3. Понятия о водяном паре

· 6.4. Характеристика влажного воздуха

Тема 7. Термодинамические циклы

· 7.1. Циклы паротурбинных установок (ПТУ)

· 7.2. Циклы двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

· 7.3. Циклы газотурбинных установок (ГТУ)

Раздел II. Основы теории теплообмена

Тема 8. Основные понятия и определения

Тема 9.Теплопроводность

· 9.1. Температурное поле. Уравнение теплопроводности

· 9.2. Стационарная теплопроводность через плоскую стенку

· 9.3. Стационарная теплопроводность через цилиндрическую стенку

· 9.4. Стационарная теплопроводность через шаровую стенку

Тема 10. Конвективный теплообмен

· 10.1. Факторы, влияющие на конвективный теплообмен

· 10.2.Закон Ньютона-Рихмана

· 10.3. Критериальные уравнения конвективного теплообмена

· 10.4. Расчетные формулы конвективного теплообмена

Тема 11. Тепловое излучение

· 11.1. Общие сведения о тепловом излучении

· 11.2. Основные законы теплового излучения

Тема 12.Теплопередача

· 12.1. Теплопередача через плоскую стенку

· 12.2. Теплопередача через цилиндрическую стенку

· 12.3. Типы теплообменных аппаратов

· 12.4. Расчет теплообменных аппаратов

Раздел III. Теплоэнергетические установки

Тема 13. Энергетическое топливо

· 13.1. Состав топлива

· 13.2. Характеристика топлива

· 13.3. Моторные топлива для поршневых ДВС

Тема 14. Котельные установки

· 14.1. Котельный агрегат и его элементы

· 14.2. Вспомогательное оборудование котельной установки

· 14.3. Тепловой баланс котельного агрегата

Тема 15. Топочные устройства

· 15.1. Топочные устройства

· 15.2. Сжигание топлива

· 15.3. Теплотехнические показатели работы топок

Тема 16.Горение топлива

· 16.1. Физический процесс горения топлива

· 16.2. Определение теоретического и действительного расхода воздуха на горение топлива

· 16.3. Количество продуктов сгорания топлива

Тема 17. Компрессорные установки

· 17.1. Объемный компрессор

· 17.2. Лопаточный компрессор

Тема 18. Вопросы экологии при использовании теплоты

· 18.1. Токсичные газы продуктов сгорания

· 18.2. Воздействия токсичных газов

· 18.3. Последствия "парникового" эффекта

· Литература

Раздел II. Основы теории теплообмена

Тема 8. Основные понятия и определения

Теория теплообмена изучает процессы распространения теплоты в твердых, жидких и газообразных телах. Перенос теплоты может передаваться тремя способами:

· теплопроводностью;

· конвекцией;

· излучением (радиацией).

Процесс передачи теплоты теплопроводностью происходит при непосредственном контакте тел или частицами тел с различными температурами и представляет собой молекулярный процесс передачи теплоты. При нагревании тела, кинетическая энергия его молекул возрастает и частицы более нагретой части тела, сталкиваясь с соседними молекулами, сообщают им часть своей кинетической энергии.

Конвекция – это перенос теплоты при перемещении и перемешивании всей массы неравномерно нагретых жидкости или газа. При этом, перенос теплоты зависит от скорости движения жидкости или газа прямо пропорционально. Этот вид передачи теплоты сопровождается всегда теплопроводностью. Одновременный перенос теплоты конвекцией и теплопроводностью называется конвективным теплообменом.

В инженерных расчетах часто определяют конвективный теплообмен между потоками жидкости или газа и поверхностью твердого тела. Этот процесс конвективного теплообмена называют конвективной теплоотдачей или просто теплоотдачей.

Процесс передачи теплоты внутренней энергии тела в виде электромагнитных волн называется излучением (радиацией). Этот процесс происходит в три стадии: превращение части внутренней энергии одного из тел в энергию электромагнитных волн, распространение э/м волн в пространстве, поглощение энергии излучения другим телом.

Совместный теплообмен излучением и теплопроводностью называют радиационно-кондуктивным теплообменом.

Совокупность всех трех видов теплообмена называется сложным теплообменом.
Процессы теплообмена могут происходит в различных средах: чистых веществах и разных смесях, при изменении и без изменения агрегатного состояния рабочих сред и т.д. В зависимости от этого теплообмен протекает по разному и описывается различными уравнениями.

Процесс переноса теплоты может сопровождаться переносом вещества (массообмен). Например испарение воды в воздух, движение жидкостей или газов в трубопроводах и.т.п. и.т.д. Тогда процесс теплообмена усложняется, так как теплота дополнительно переносится с массой движущегося вещества.

Тема 9.Теплопроводность