Слайд 1Теплопередача или теплообмен
Необратимые процессы распространения теплоты в пространстве
Три вида теплообмена:
теплопроводность
– молекулярный перенос теплоты в телах, обусловленный разностью температур
конвекция –
процесс переноса теплоты при перемещении жидкости или газа
тепловое излучение – процесс распространения теплоты с помощью электромагнитных волн
Слайд 2Теплообмен между потоком вещества и поверхностью твердой стенки называют теплоотдачей
Теплообмен
между потоками вещества, разделенными твердой поверхностью - теплопередачей
Слайд 3Гипотеза Фурье
Количество теплоты, проходящее через единицу изотермической поверхности в единицу
времени пропорционально температурному градиенту
Слайд 4Коэффициент 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 5Коэффициент температуропроводности
Характеризует скорость изменения температуры в телах.
Измеряется м2/с.
Слайд 6Дифференциальное уравнение теплопроводности в твердом теле (уравнение Фурье)
оператор Лапласа («набла»)
Слайд 7Условия 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 10Коэффициент 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 11Передача тепла через плоскую стенку
граничные условия:
при х = 0
t = tw1,
при x = t = tw2,
t
tw1
tw2
x
Q
Слайд 12Передача 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 14Теплообменники
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 15Рекуперативные теплообменники подразделяются на кожухотрубчатые, змеевиковые, типа «труба в трубе»,
секционные, спиральные, пластинчатые и др.
Слайд 18Расчет 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 19Интенсификация теплопередачи
при /0
Слайд 20Трубчато-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 завихрители; в - диафрагмовые трубы с вертикальными канавками; г
- диафрагмовые трубы с наклонными канавками; д - проволочные турбулизаторы; е - турбулизирующие вставки.
Слайд 22Виды движения теплоносителей в теплообменных аппаратах:
1 – прямого тока;
2 – противоточные; 3 – перекрестного тока; 4 – со
сложным направлением движения теплоносителей (смешанного тока)
Слайд 23Ориентировочные значения коэффициента теплопередачи
