Новости Словари Конкурсы Бесплатные SMS Знакомства Подари звезду
В нашей
базе уже
59876
рефератов!
Логин

Пароль

Тепломассообмен

Тепломассообмен.
Тепломассообмен



1. Основные виды переноса тепловой энергии. 1.1. Теплообмен Обмен тепловой энергией между взаимодействующими физическими объектами, протекающий под действием разности температур, называется теплообменом. При этом, в соответствии со 2-м законом термодинамики самопроизвольный перенос тепловой энергии в пространстве протекает от тел с более высокой температурой к телам с менее высокой температурой. Мерой теплообмена служит количество перенесенной тепловой энергии в единицу времени, называемое тепловым потоком [Дж/с = Вт]. Процессы теплообмена имеют важное значение в технике и технологии промышленного производства и в быту. К ним относятся: * процессы преобразования энергии, термодинамические циклы; * технологические промышленные процессы; * коммунально-бытовое теплоснабжение. Процесс теплообмена системы тел в общем характеризуется наличием: * источника тепловой энергии; * приемника тепловой энергии; * теплоносителя, посредника в переносе тепла; * поверхности теплообмена; * температурное поле, совокупность температур во всех точках системы тел. Различают стационарные и нестационарные процессы теплообмена. Стационарные процессы теплообмена характеризуются постоянством во времени температур во всех точках температурного поля и равенством притока и оттока тепла в системе тел, и наиболее важны для практических целей. Нестационарный теплообмен характеризуется изменением температур во времени, неравновесием потоков тепла и др. В общем случае, процесс теплообмена носит сложный характер и зависит от множества факторов. Поэтому для облегчения изучения сложного процесса, его разбивают на более простые, основные процессы переноса тепла: теплопроводность, конвекция и конвективный теплообмен, тепловое излучение. 1.2. Теплопроводность. Теплопроводность это процесс переноса тепловой энергии, протекающий на молекулярном уровне, путем непосредственного контакта микрочастиц (атомы, молекулы), неподвижных в этот момент друг относительно друга. При этом, частица, обладающая большей энергией (температурой), отдает часть избыточной энергии контактирующей частице, а та, в свою очередь передает его дальше и т.д. Интенсивность переноса тепловой энергии теплопроводностью зависит от физических свойств тела (плотность, наличие свободных электронов и др.), от его размеров и формы, от разности температур на поверхностях теплообмена и др. Наибольшую теплопроводность имеют твердые металлы, за счет высокой плотности кристаллической решетки и движения свободных электронов - "электронный газ". В неметаллических твердых телах теплопроводность осуществляется, в основном, упругими акустическими волнами, образующимися вследствие согласованного смещения всех молекул и атомов кристаллических решеток из их равновесных положений, что облегчает обмен энергией их между собой. Теплопроводность в жидкостях и газах протекает за счет молекулярного движения их структур и столкновения молекул. Однако, в объеме жидкости и газа теплопроводность играет незначительную роль, главный вид переноса здесь конвекция. Наоборот, в тонких неподвижных слоях молекул жидкости и газа, удерживаемых на поверхности твердых тел, теплопроводность является основным видом переноса тепла. В целом теплопроводность является процессом переноса тепла с очень малой интенсивностью и уступает остальным видам переноса. 1.3. Конвекция и конвективный теплообмен. Конвекцией называется перенос тепловой энергии в пространстве движущимися объемами микрочастиц жидкости, газа или твердых тел. Конвекция бывает свободной (естественной) или вынужденной. Свободная конвекция протекает под действием естественных сил возникающих в силовых полях (поле силы тяжести, инерционные силы и др.). Вынужденная конвекция протекает под действием разности давления среды, возникающей за счет искусственных нагнетателей (насосы, вентиляторы, компрессоры и др.). Характер конвекции зависит от режима движения жидкости или газа, определяемого скоростью движения потока. При ламинарном режиме течения частицы жидкости движутся не перемешиваясь друг с другом параллельными струями. Перенос тепла конвекцией идет по направлению движения потока, в поперечном направлении тепло переносится, в основном теплопроводностью. При турбулентном режиме движения с увеличением скорости, частицы жидкости движутся неупорядоченно, хаотично и перемещаются не только вдоль движения потока, но и поперек него за счет пульсации скорости и давления, завихрений, турбулентных токов и т.д. При этом конвективный перенос тепловой энергии протекает по всем направлениям. Конвекция является процессом переноса тепла большой интенсивности, величина которой увеличивается с увеличением скорости движения жидкости, а при вынужденной конвекции скорость движения и интенсивность ее ничем, практически не ограниченны. Интенсивность переноса тепла при конвекции возрастает с переходом режима движения от ламинарного к турбулентному. Конвекция в природе не существует в чистом виде, т.к. во всех процессах теплообмена между объектами процесс переноса тепловой энергии конвекцией в теплоносителе (жидкость, газ, сыпучее тело) заканчивает процессом контактной передачи тепла на твердой поверхности объекта, т.е. теплопроводностью. Такой комбинированный процесс переноса тепловой энергии, включающий конвективный перенос тепла в жидкости и теплопроводность на границе между жидкостью и твердой стенкой называется конвективным теплообменом или теплоотдачей. Это основной вид переноса тепла от жидкости к твердой стенке и обратно. Интенсивность конвективного теплообмена зависит от условий гидродинамического и теплового взаимодействия жидкости и твердой стенки. Наличие относительно неподвижного слоя частиц жидкости прилегающих к поверхности твердой стенки, вследствие действия поверхностных сил, приводит к образованию гидродинамического пограничного слоя, в котором скорость перемещения частиц мала, а у стенки равна 0. В таком слое перенос тепловой энергии протекает только за счет теплопроводности, вследствие чего общая интенсивность конвективного теплообмена ограничивается теплопроводностью в пограничном слое и зависит от толщины пограничного слоя и разности. Т.к. с ростом скорости движения потока, толщина пограничного слоя уменьшается то это приводит к увеличению интенсивности конвективного теплообмена. 1.4. Тепловое излучение. Тепловым излучением называется процесс переноса тепла в пространстве в форме энергии электромагнитных колебаний без непосредственного соприкосновения тел. Лучистая энергия, испускаемая одним телом, проходит сквозь прозрачную среду, поглощается другим телом, превращаясь в тепло. При переносе тепла за счет теплового излучения происходит двойное преобразование энергии. На первом этапе, тепловая энергия на поверхности первого тела в
Умар.Ш. был тут !!!!!
 
давайте изгоним мат !!!
 
ДОБРОЙ НОЧИ ОТ Ъ
ЛОКИ ИНО
 
ДМК МЭ
 
где инфааа?