- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Содержание
- •Введение
- •Теплопроводность
- •Основные положения теплообмена
- •Температурное поле
- •Температурный градиент
- •Тепловой поток
- •Закон Фурье
- •Коэффициент теплопроводности
- •Дифференциальное уравнение теплопроводности
- •Условия однозначности для процессов теплопроводности
- •Теплопроводность при стационарном режиме
- •Передача теплоты через плоскую стенку ()
- •Передача теплоты через многослойную стенку, состоящую из n однородных слоев
- •Теплопроводность через плоскую стенку. Граничное условие третьего рода
- •Нестационарные процессы теплопроводности
- •1.5.1. Аналитическое описание процесса
- •2. Конвективный теплообмен в однородной среде
- •2.1 Основные положения и определения
- •2.2 Дифференциальное уравнение конвективного теплообмена
- •2.4 Подобие и моделирование процессов конвективного теплообмена
- •2.4.2 Числа подобия
- •2.4.5 Получение эмпирических формул
- •Тепловое излучение
- •Виды лучистых потоков
- •Закон Планка
- •Закон Стефана-Больцмана
- •Закон Кирхгофа
- •Теплопередача
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
А.Г. ЩЕРБИНИН, В.В. ЧЕРНЯЕВ
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА
Утверждено …
Издательство
Пермского национального исследовательского политехнического университета
2012
УДК 621.315
Рецензенты
Щербинин, А.Г., Черняев, В.В.
Теплопередача: учеб. пособие / А.Г. Щербинин, В.В. Черняев. Пермь: Изд-во Перм. национ. исследов. политехн. ун-та. 2012. 126
Рассмотрена стационарная и нестационарная теплопроводность, изложены вопросы конвективного теплообмена подвижных сред, лучистого теплообмена.
Предназначено для студентов направления: 140600 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» специальности: 140611 «Электроизоляционная, кабельная и конденсаторная техника».
Пермский национальный исследовательский политехнический университет , 2012
Содержание
СОДЕРЖАНИЕ 3
Введение 4
1.Теплопроводность 4
1.1.Основные положения теплообмена 4
1.1.1.Температурное поле 4
1.1.2.Температурный градиент 5
1.1.3.Тепловой поток 6
1.1.4.Закон Фурье 6
1.1.5.Коэффициент теплопроводности 7
1.2.Дифференциальное уравнение теплопроводности 8
1.3.Условия однозначности для процессов теплопроводности 10
1.4.Теплопроводность при стационарном режиме 13
1.4.1.Передача теплоты через плоскую стенку () 13
1.4.2.Передача теплоты через многослойную стенку, состоящую из n однородных слоев 15
1.4.3.Теплопроводность через плоскую стенку. Граничное условие третьего рода 16
1.5.Нестационарные процессы теплопроводности 19
1.5.1. Аналитическое описание процесса 19
2. Конвективный теплообмен в однородной среде 27
2.1 Основные положения и определения 27
2.2 Дифференциальное уравнение конвективного теплообмена 28
2.2.1 Уравнение энергии 28
2.2.2 Уравнение движения 29
2.2.3 Уравнение сплошности 29
2.2.4 Условия однозначности 30
2.4 Подобие и моделирование процессов конвективного теплообмена 30
2.4.2 Числа подобия 30
2.4.5 Получение эмпирических формул 32
3.Тепловое излучение 33
3.1.Виды лучистых потоков 34
3.2.Закон Планка 37
3.3.Закон Стефана-Больцмана 38
3.4.Закон Кирхгофа 39
Введение
Различают три элементарных способа переноса теплоты: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение.
Теплопроводностью называется процесс переноса тепла в твердых, жидких и газообразных телах при условии, что вещество во всем объеме рассматриваемого тела остается неподвижным. Внутренний механизм явления теплопроводности объясняется на основе молекулярно-кинематического представления.
Конвекция возможна только в текучей среде. Перенос теплоты при этом происходит за счет перемещения вещества в пространстве.
Тепловым излучением называется явление переноса теплоты в виде электромагнитных волн с двойным взаимным превращением тепловой энергии в лучистую и обратно.