Список источников информации

Основная:

1. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. – 4-е изд. – М,: Энергия, 1981. – 466с.

2. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М,: Энергия, 1977. – 341 с.

3. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. – 4-е изд. – М,: Энергия, 1980. – 264 с.

Дополнительная:

4. Беляев Н.М. Основы теплопередачи: Учебник, - Киев: Вища школа. Головное изд.-во, 1989. – 343 с.

5. Леонтьев А.И. и др. Теория тепломассообмена . – М,: Высш. Шк., 1979. – 496 с.

6. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод). Под ред. Н.В. Кузнецова и др., М,: Энергия, 1973. – 296 с.

1. Учебная программа и методические указания к темам

1.1 Введение. Основные положения теории теплопроводности

Общие понятия о процессах передачи теплоты и массы история развития теории теплообмена. Вклад отчественных и зарубежных ученых. Современные проблемы. Роль тепломассообмена в создании высокоэффективных котельных агрегатов, реакторов и парогенераторов АЭС.

Элементарные виды теплообмена: теплопроводность, конвективный теплообмен, лучистый теплообмен. Температурное поле, изотермические поверхности, температурный градиент, линии теплового тока, тепловой поток. Закон Фурье, плотность теплового потока, коэффициент теплопроводности. Механизм передачи теплоты в газообразных, жидких, твердых, пористых, металлических телах. Коэффициенты теплопроводности этих тел.

Дифференциальное уравнение теплопроводности. Условия однозначности решения дифференциального уравнения теплопроводности. Закон Ньютона-Рихмана. Теплоотдача и теплопередача.

Методические_указания.

В процессе изучения этой темы необходимо обратить внимание на роль и место теплообмена в области естественных технических наук, , в частности, в области котло- и реакторостроения. Помощь в этом окажет отношение с историческими этапами развития теплотехники.

Следует установить, что тепломассообмен представляет собой самопроизвольный необратимый процесс распространения те5плоты и массы в пространстве. Теплообмен связан с обменом теплотой между неравномерно нагретыми телами, их частями, теплоносителями, телами и теплоносителями. Перенос теплоты осуществляется тремя элементарными способами: теплопроизводительностью, конвекцией и тепловым излучением. Массообмен – это процесс распространения массы вещества в пространстве. Каждый из этих процессов может протекать как самостоятельно, так и во взаимодействии, оказывая влияние друг на друга.

Результатом изучения этой темы является получение представлений о закономерностях передачи теплоты одним из трех элементарных видов теплообмена – теплопроводностью. Необходимо разобраться в физической сущности закона Фурье и таких основных понятий, связанных с ним, как температурное поле, температурный градиент, тепловой поток, плотность теплового потока, коэффициент теплопроводности. Обратить внимание на единицы измерения основных параметров, характеризующих теплопроводность. Следует иметь представление о значениях коэффициента теплопроводности различных тел: газообразных, жидких, металлов, строительных материалов.

При рассмотрении дифференциального уравнения теплопроводности обратить внимание на то, что его вывод базируется на законе сохранения энергии и законе теплопроводности Фурье при условии постоянства значения коэффициента теплопроводности.

Следует учесть, что дифференциальное уравнение охватывает бесчисленное множество процессов теплопроводности. Поэтому для конкретизации задачи к дифференциальному уравнению необходимо присоединить условия однозначности (краевые условия): геометрические, физические, граничные, начальные.

Литература: [1], [2].

Вопросы_для_самопроверки:

1. Каковы роль и значимость теории тепломассообмена в решении научно-технических задач, стоящих перед теплоэнергетикой?

2. Каковы механизмы переноса теплоты энергии в элементарных процессах теплообмена? Какие отличительные особенности этих процессов?

3. Возможен ли конвективный теплообмен в твердом теле?

4. Каковы механизмы переноса теплоты в процессе теплопередачи? Является ли теплопередача одним из элементарных видов теплообмена?

5. В чем отличие от неустановившегося (нестационарного) тепловых режимов и, соответственно, температурных полей?

6. Могут ли пересекаться изотермические поверхности?

7. Достаточно ли знать градиент температур для определения разности температур между двумя точками температурного поля?

8. Как напрвлен вектор градиента температур по отношению к изотермической поверхности?

9. Положительна ли величина градиента температур в направлении убывания температуры?

10. Одинаковы ли размерности теплового потока и плотности теплового потока?

11. Что представляет собой линии теплового потока?

12. Почему закон Фурье имеет знак «минус» в первой его части?

13. Каков физический смысл коэффициента теплопроводности?

14. Почему пористые материалы имеют низкое значение коэффициента теплопроводности?

15. почему влажные строительные материалы имеют более высокое значение коэффициента теплопроводности по сравнению с аналогичными коэффициентами строительного материала и воды?

16. Какой закон положен в основу вывода дифференциального уравнения теплопроводности?

17. Какие значения приняты при выводе дифференциального уравнения теплопроводности?

18. Каков физический смысл коэффициента теплопроводности?

19. Для чего нужны условия однозначности?

20. Тождественны ли понятия «условия однозначности», «краевые условия», «граничные условия»?

21. Каковы способы задания граничных условий, необходимых для решения дифференциального уравнения теплопроводности?

22. Каков физический смысл коэффициента теплоотдачи, входящего в уравнение Ньютона-Рихмана?

23. Как формируется дифференциальное уравнение теплоотдачи (граничные условия третьего рода)?

24. Можно ли решить конкретную задачу с помощью дифференциального уравнения теплопроводности при отсутствии условий однозначности?