33. Теплопр-ть плоской стенки при гр-х ус-х 1го рода.

Дано: ₁,₂,₃; ₁,₂,₃;Т/=0; Т₁ и Т₂; Опрд-ть: 1)q, 2) T₂, T₃; 1) q=(T₁-T₂)/₁/₁; q=(T₂-T₃)/₂/₃; q=(T₃-T₄)/₃/₃; T₁-T₂=q*₁/₁; T₂-T₃=q*₂/₂; T₃-T₄=q*₃/₃; T₁-T₄=q(₁/₁+₂/₂+₃/₃); q=(T₁-T₄)/( ₁/₁+₂/₂+₃/₃); 2) T₂=T₁-q*₁/₁; T₃=T₂-q*₂/₂=T₁-q(₁/₁+₂/₂); q=(T₁-T_n+1)/ _i/_I; T_j+1= T₁-q* _i/_I; / -термич-е сопрот-е теплопров-ти односл-й стенки ;  _i/_I – термич-е сопр-е теплопр-ти многосл-й стенки;

34. Теплоп-ча ч/з плоскую стенку при гр-х усл-х 3го рода.

Дано: ; ; Т/=0; Тс₁ и Тс₂; ₁ и ₂; Опрд-ть: 1)q, 2) Tn₁, Tn₂;

Теплопер-ча вкл-т в себя: теплопер-чу от горячего теплон-ля к стенке; теплопров-ть ч/з стенку; теплоотд-чу от стенки к холодному теплонос-лю; поскольку тепл-й поток, перед-й ч/з стенку 1н и тот же, то: q=₁(Tc₁-Tn₁); q=(Tn₁-Tn₂)//; q=₂(Tn₂-Tc₂); q=(Tc₁-Tc₂)/(1/₁+/+1/₂); Если ср-ть пол-е ур-е с запис-м ранее Ур-ем теплопер-чи q=K(Tc₁-Tc₂), то видно, что коэф-т теплопер-чи ч/з односл-ю плоскую стенку опр-ся: К=1/(1/₁+/+1/₂); Величина обр-я коэф-м теплопер-чи наз-ся термич-м сопрот-ем теплопер-чи. R₀=1/K=1/₁+/+1/₂; Если ср-ть пол-е Ур-я с Ур-ми д/теплопров-ти многосл-й стенке, то очевидно, что при теплопер-че ч/з многосл-ю стенку, ур-е: q=(Tc₁-Tc₂)/(1/₁+_i/_i+1/₂); K=1/(1/₁+_i/_i+1/₂); Темп-ру любого промеж-го слоя: Тn^j+1=Tc₁-q(1/₁+_i/_i);

35. Теплопр-ть цилинд-й стенки при гр-х усл-х 1го рода.

Дано: d₁,d₂,d₃,d₄; ₁,₂,₃;Т/=0; Т₁ и Т₄; Опрд-ть: 1)ql, 2) T₂, T₃…; 1) ql=((T₁-T₂)/(1/2₁*ln*d₂/d₁); ql=((T₂-T₃)/(1/2₂*ln*d₃/d₂); ql=((T₁-T₄)/(1/2i*ln*d_i+1/d_i); T₁-T₂=ql*1/*1/2₁*ln*d₂/d₁; T₂-T₃=ql*1/*1/2₂*ln*d₃/d₂; T₃-T₄=ql*1/*1/2₃*ln*d₄/d₃; T₁-T₄=ql*1/*(1/2₁*ln*d₂/d₁+1/2₂*ln*d₃/d₂…); 2) Kl=1/(1/₁d₁+1/2_i*ln*d_i+1/d_i+1/₂d_n+1); T₁=Tc₁-q_L/*(1/₁d₁); T₂=T₁-q_L/*1/2₁*ln*d₂/d₁; T₂=Tc₁-q_L/*(1/₁d₁+1/2*ln*d₂/d₁); T_j+1=Tc₁-q_L/*(1/₁d₁+1/2_i*ln*d_i+1/d_i);

36. Теплопер-ча ч/з цилинд-ю стенку при гран-х усл-х 3го рода.

Дано: d₁,d₂,d₃,d₄; ₁,₂,₃;Т/=0; Тс₁ и Тс₂; ₁ и ₂; Опрд-ть: 1)q_L, 2) T₄, T₃…; 1) По з-ну Ньютона-Рихмана: q_L=₁(Tc₁-T₁)*d₁*1; q_L=((Tc₁-Tc₂)/1/₁d₁+1/2i*ln*d_i+1/d_i+1/₂d_n+1 ; 2) Kl=1/(1/₁d₁+1/2_i*ln*d_i+1/d_i+1/₂d_n+1); T₁=Tc₁-q_L/*(1/₁d₁); T₂=T₁-q_L/*1/2₁*ln*d₂/d₁; T₂=Tc₁-q_L/*(1/₁d₁+1/2*ln*d₂/d₁); T_j+1=Tc₁-q_L/*(1/₁d₁+1/2_i*ln*d_i+1/d_i);

38. Основы теории подобия. Числа подобия и их физ-й смысл.

Теплоотдача – это теплообмен м/д движ-ся средой и пов-ю, осущ-ся в соот-и с з-ном Ньютона-Рихмана. Сложность з-на закл-ся в опред-и  - коэф теплоотдачи, кот-я зав-т от факторов. В зав-ти от причины возн-я дв-я теплоотд-а м.б. естест-й и вынужденной. Естеств-я возн-т в рез-те действия массовых сил – сил тяжести. Причина дв-я при естес-й конвекции – разная  среды в разл-х точках. Причина вынуж-й конвекции – внешнее силовое поле, созд-е вентилят-м, насосом, ветром. При вынужд-й конвекции теплоотд-а интенс-е, чем  скорость, тем . В зав-ти от режима течения коэф-нт теплопер-чи может измен-ся. При ламин-м движении Ж движ-ся слоями, кот-е не перемеш-ся и перенос теплоты от пов-ти в Ж осущ-ся за счет теплопров-ти поперек этих слоев. При турбул-м дв-ии Ж разбив-ся на множ-во макроск-х частиц, кот-е двигаясь с потока соверш-т хаотич-и пульсации по всем направлениям, Ж переем-ся и передача теплоты осущ-ся в 1ю очередь за счет пульсации турбул-го перемеш-я . При турб-ии режим теплоотдача интенсивнее, чем при ламинарном. Однако даже при турбул-м режиме течение у поверх-ти сущ-ет тонкий слой ламин-но текущей Ж, вязкий подслой. турб-е сопрот-е этого подслоя велико. И д/интенсиф-и теплоотдачи его следует разрушить; Н: с помощью шероховатости. Т.О. анализ пок-т, что  сложным обр-м зав-т от большого кол-ва факторов: t, , Р, скорости режима, теплоемкости, теплопр-ти. Очень сложно пол-ть уравн-е в размерном виде, кот-е могли бы учесть влияние измен-я всех пар-в и физ-е законом-ти. Re _KP=2300, Re= _СР*d _ВН/ = 2300. Эту сложность в знач-й степени позв-т устранить теория подобия; она утверждает, что влияние разл-х факторов на явление надо расм-ть не по отдельности, а в совок-ти, обьединяя безразм-е комплексы – числа подобия. Теория подобия позв-ет пол-ть матем-е выр-е этих комплексов. Все числа подобия имеют физ-ий смысл – они безразмерные. Числа подобия, кот-е соед-т искомую величину наз-ся определенными. Числа подобия, кот-е состоят из известных величин (зад-х по усл-м однозначности) наз-ся определяющими. 1). Осн-й опр-й величиной явл-ся коэф-нт теплоотдачи, кот-й входит в опр-е число Нуссельта: Nu=*l₀/2, l₀- характ-й линейный размер, - коэф-т теплопров-ти движ-ся среды, при характ-й t, Физ-й смысл Нуссельта: безразмерный коэф-т теплоотдачи. 2). Число Re, Re=₀*l₀/, ₀- характ-я скорость,  - кинем-й коэф-т вязк-ти среды, при харак-й t. Физ смысл: хар-т соотн-е сил инерции и вяз-ти в однород-м потоке. При ReReкр преобл-т силы вяз-и, возмущ-я гаснут и течение остается ламин-м. При ReReкр преоб-т силы инерции, возмущ-я, возн-е в потоке разбив-ся дальше и течение меняет хар-р, стан-ся Турб-м. 3) Число Грасгофа Gr=q**T*l₀³/², - коэф-нт обьемн-о расширения среды, T- разность t. Физ смысл хар-ся отношением подъемных сил и вязкости. Явл-ся опр-м критерием ест-й конвекции. 4). Число Прандтля Рr=/a, где а – коэф-нт t-проводности . 5). Парам-ий критерий, учит-т геом-ие особенности l/h. Т.о. Ур-е теплоотдачи Nu=f(Re,Gr,Pr,l/h). Изм-ся физ-й смысл и уменьш-ся кол-во перем-х.

39. Теплоотдача в глад, шороховатых и пучках труб. Пучки труб явл-ся осн-ми раб-ми поверх-ми в теплооб-ных аппаратах. Пучки бывают коридорные и шахматные. Расчет теплоотдачи любой трубы в пучке расчитыв-ся: Nu=CreⁿPr_c^0,33(Pr_c/Pr_n)^0,25EiEs; с и n-коэф-ты зависящие от вида пучка и оп-ся по справ-ку. Pr_c и Pr_n –числа прандтя для двуж-ся среды оп-мые по t-рам среды и по t-рам поверх-ти.Поправочный множ-ль (Pr_c/Pr_n)^0,25-учитыв-ет направления теплового потока, т.е. нагревается среда или охлаждается. Тп=Тс-изотермич-й. В случае Тп>Тс тепловой поток направлен от стенки в жид. Жид нагрев-ся, вязкость ,v-ть у поверх-ти , коэф теплоотд..ЕслиТс>Тп все наоборот. Еi учитыв-ет в каком ряду располаг-ся труба. При натекании потока в 1-й ряд, поток турбулизируется и приходит возмущенным на 2-й ряд. 2-й ряд доп-но турбулизирует. Чем  турбул-ть тем.Еs-множ-ль учитыв-й плот-ть располож-я труб в пучках. Теплоотдача в шорох-х трубах и каналах.  завис от сост-я поверх-ти. Шорохо-ть м.б. естеств-й. и искуств-й. Влияние шороховатости завис от режима течения. При ламинар. бугорки обтекаются плавно и без отрыва,  почти не завис от шорохов-ти. Не большое   на 3-5% возможно из-за  лощади обтекаемых поверх-тей, эффект оребрения. При турбул режиме течения бугорки обтекаются с отрывом и образованием вихрей, поток у поверхти турбулиз-ся, погранич-й слой разруш-ся,  значит-но . При оптимально подобранной искуств шор-ти   в 2 раза и более. В то время как полщадь  на 3-5 %. Для   использ. различного рода выступы h кот = 0,5-2 мм, сферич-е или конич-е углубления, проволочныю навивку, сетчатое рефление.   за счет шор-ти приводит к  сопротивл-я потока, это вызыв-ет доп-е затраты эл. Энергии на прокачку теплонос-ля. Поэтому использ-е искуств шор-ти возможно там, где доп-ные затраты не приводят к  себестоимости прод. Выбор оптимальной шор-ти должен осущ-ся на основе технико-экономич анализа. Расчет  осущ-ют оп ур-ю: Nu_ш=Nu_глЕ_ш ; Nu_гл-число Нуссельта расчитанное для глад поверх, Е_ш-учитыв-ет влияние шор-ти.

40.тепплообмен при естеств-й конвекции.

Естеств. конвекция возник. в рез-те действ. массовых сил-сил тяж. При нагреве жидк. увертик. поверх-ти плот-сть уменьш. и возник. восходящее движ-е. рис.1. Жидк. внижн. части движ-ся у поверх-ти ламинарно. Толщина движущегося слоя увелич. Устойчивость течения уменьш. появл-ся вихри и затем поток становится турбулентным.  имеет max знач-ние на нижн. кромке, с увелич. толщины ламин-го погран-го слоя  , в переход зоне  неск-ко  . В турбул-й зоне  const. Расчет теплоотдачи при 500<= Gr Pr<= 2*10⁷ Nu=0,54(GrPr)^0,25 При GrPr>2*10⁷ Nu=0,135(GrPr)^1/3 'В этих ур-ях теплофиз. хар-ки потока оп-ся по сред. т-ре Nu=h/; Gr=gth³/²; Nu=h/~( Gr= gth³/²)^1/3  независит от h