- •1. Основные понятия технической термодинамики
- •2. Параметры состояния рабочего тела, единицы измерения.
- •3. Внутренняя энергия и энтальпия.
- •4. Работа изменения объема рабочего тела.
- •5. Первый закон термодинамики.
- •6. Уравнение состояния идеальных газов
- •7. Основные законы идеальных газов.
- •8. Смеси идеальных газов
- •9. Теплоёмкость идеальных газов
- •Теплоемкости с и ср
- •10. Основные процессы изменения состояния идеальных газов.
- •Адиабатный процесс
- •11. Термодинамическая обратимость процессов
- •12. Оценка эффективности циклов.
- •13. Основные формулировки второго закона термодинамики
- •14. Цикл Карно
- •15.Энтропия и ее изменение энтропии в необратимых процессах
- •16. Физический смысл энтропии.
- •17. Аналитическое выражение второго закона термодинамики
- •18.Водяной пар. Основные понятия
- •19. Парообразование в – диаграмме
- •20.Влажный пар и его параметры
- •22.Влажный воздух. Основные определения
- •24.Термодинамический анализ работы компрессора, многоступенчатое сжатие в компрессорах.
- •25.Термодинамический цикл двс, цикл Отто.
- •26.Термодинамический цикл двс, цикл Дизеля.
- •27.Цикл воздушно холодильной установки.
- •28.Цикл парокомпрессионной холодильной установки.
- •29.Цикл теплового насоса.
- •30.Основные способы передачи тепловой энергии.
- •31.Основные положения теплопроводности. Температурное поле и градиент.
- •32.Тепловой поток. Плотность. Закон Фурье.
- •33.Дифиринциальное уравнение теплопроводности.
- •34.Условее однозначности для процессов теплопроводности.
- •35.Стационарная теплопроводность однослойной и многослойной плоской стенки при граничных условиях 1-го рода.
- •36. Стационарная теплопроводность однослойной и многослойной плоской стенки при граничных условиях 3-его рода.
- •37.Стационарная теплопроводность однослойной и многослойной трубы 1-ого рода.
- •39.Пути интенсификации теплопередачи.
- •41.Дифферинциальные уравнения конвективного теплообмена: уравнения теплоотдачи, энергии, движения, неразрывности.
- •43.Условия подобия физических процессов.
- •44.Теплоотдача плоской поверхностью.
- •46.Теплоотдача при движении жидкости в трубах.
- •47.Теплоотдача при поперечном омывании.
- •48.Теплоотдача при свободном движении жидкости.
- •49.Общее представление о процессе кипения. Кризисы кипения.
- •50.Теплоотдача при плёночной и капельной конденсации.
- •51. Тепловое излучение. Основные понятия и определения
- •52. Основные законы теплового излучения.
- •53. Теплообмен излучения между параллельными пластинами и при наличии экрана
- •54.Теплообмен излучением между телами произвольно расположенными в пространстве. Угловые коэффициенты и их свойства
- •55. Классификация теплообменников
- •56. Основные положения теплоотсчёта рекуперативных аппаратов
48.Теплоотдача при свободном движении жидкости.
Будем рассматривать теплоотдачу при свободном гравитационном движении, которая возникает за счёт разности плотности жидкости в поле земного притяжения.
Возникающее свободное движение жидкости у вертикальных поверхностей может быть как ламинарным, так и турбулентным. Характер движения жидкости в основном зависит от температурного напора , где tст – температура нагретой поверхности, tж – температура неподвижной жидкости вдали от поверхности. При малых значениях температурного напора вдоль всей поверхности наблюдается ламинарное движение жидкости. При больших температурных напорах преобладает турбулентный режим движения.
Средний коэффициент теплоотдачи при ламинарном режиме определяется:
при tст=const
при qст=const
Для определения средних коэффициентов теплоотдачи при свободном турбулентном движении жидкости вдоль вертикальной стенки, которое наступает при числах > 6·106, предложена следующая формула
Характерная картина свободного движения и изменение коэффициента теплоотдачи вдоль вертикальной стенки показаны на рисунке. У нижней части стенки в поднимающемся с небольшой скоростью воздухе (жидкости) наблюдается ламинарное движение с постепенно увеличивающейся толщ иной ламинарного пограничного слоя. На некотором расстоянии от нижнего конца стенки по ее высоте ламинарный пограничный слой начинает разрушаться, возникает локонообразное движение жидкости, которое постепенно усиливается и переходит в развитое турбулентное движение с ламинарным подслоем в непосредственной близости к поверхности трубы. В соответствии с изменением толщины пограничного слоя и характера движения жидкости у поверхности изменяется и коэффициент теплоотдачи. По мере увеличения ламинарного пограничного слоя, считая от нижнего конца стенки, коэффициент теплоотдачи уменьшается. Минимального значения коэффициент теплоотдачи достигает там, где толщина ламинарного пограничного слоя будет максимальной.
49.Общее представление о процессе кипения. Кризисы кипения.
Кипение- процесс образования пара внутри объёма жидкости. Он протекает при температуре насыщения или несколько большей её, и сопровождается поглощением теплоты фазового перехода.
Процесс теплообмена при кипении более интенсивен чем обычный конвекционный теплообмен, т.к. он сопровождается дополнительным переносом теплоты и массы паровыми пузырьками или плёнкой.
Существует 3 режима кипения:
Пузырьковый – режим при котором пар образуется виде периодически зарождающихся на поверхности и растущих пузырьков.
Плёночный – режим при котором на поверхности нагрева образуется сплошная плёнка пара, периодически прорывающаяся в жидкость.
Переходный – режим характеризующий переход от пузырькового к устойчивому плёночному.
Линия характеризующая зависимость теплового потока идущего от стенки жидкости от температурного напора
(tcm – tн)=∆t называется кривая кипения.
Максимальную нагрузку при пузырьковом кипении называют первой критической плотностью теплового потока.
Минимальную нагрузку при плёночном кипении называют второй критической плотностью.
Характер кривой кипения может резко меняться при изменении граничных условий. Так при обогреве электрическим током qcm=const.
В этом случаи наблюдается кризис кипения - скачкообразный переход из пузырькового в плёночный и наоборот.
Кризис сопровождается резким упадом температуры стенки и если она не тугоплавкая, то возможно разрушение поверхности.
При условии tcm=const кризис не наблюдаеться.
Для расчёта интенсивности теплообмена при кипении существуют критериальные уравнения, аналогичные уравнениям для конвективного теплообмена.