- •Частные случаи первого закона термодинамики для изопроцессов
- •7) Понятие о термодинамических циклах. Термический коэффициент полезного действия цикла
- •8) Обратимые и необратимые процессы. Второй закон термодинамики.
- •10) Энтропия. Тепловая диаграмма.
- •Возможности компрессора.
- •20) Способы переноса теплоты.
- •22) Дифференциальное уравнение теплопроводности.
- •23) Теплопроводность через плоскую стенку при граничных условиях первого рода.(можно скатать еще начало 24 билета ,про 3 вида)
- •24) Теплопроводность в плоской стенке при граничных условиях третьего рода.
- •26) Передача теплоты через цилиндрическую стенку при граничных условиях первого рода.
- •27) Передача теплоты через цилиндрическую стенку при граничных условиях третьего рода.(практически нет информации в интернете)
- •29) Безразмерные переменные (числа подобия) и уравнения подобия.
- •25) Теплопроводность через многослойную плоскую стенку при граничных условиях первого и третьего рода.
26) Передача теплоты через цилиндрическую стенку при граничных условиях первого рода.
Рассмотрим стационарный процесс теплопроводности в цилиндрической стенке (трубе) с внутренним диаметром d1=2r1 и наружным диаметром d2=2r2 (рис). На поверхностях стенки заданы постоянные температуры tc1 и tc2. В заданном интервале температур коэффициент теплопроводности материала стенки λ является постоянной величиной. Необходимо найти распределение температур в цилиндрической стенке и тепловой поток через нее.
Рис.Теплопроводность цилиндрической стенки.
В рассматриваемом случае дифференциальное уравнение теплопроводности удобно записать в цилиндрической системе координат:
Когда коэффициент теплопроводности является функцией температуры вида λ(t)=λ0(1+bt), можно показать, что линейную плотность теплового потока можно вычислить по той же формуле, что и для λ=const: λcp – среднеинтегральное значение коэффициента теплопроводности. Для нахождения температурного поля при λ=λ(t)=λ0(1+bt) можно воспользоваться уравнением закона Фурье, записанного для цилиндрической стенки - выражение (2.46). Если разделить переменные и проинтегрировать уравнение (2.46) в пределах от r=r1 до r и от t=tc1 до t и найти из полученного интеграла t, то получим выражение для температурного поля - выражение (2.47).
27) Передача теплоты через цилиндрическую стенку при граничных условиях третьего рода.(практически нет информации в интернете)
Рассмотрим однородную цилиндрическую стенку (трубу) с постоянным коэффициентом теплопроводности λ. Заданы постоянные температуры подвижных сред tF1 и tF2 и постоянные значения коэффициентов теплоотдачи на внутренней и наружной поверхностях трубы 1 и 2 (рис. 2.7).
Рис. 2.7. Теплопередача через однородную цилиндрическую стенку.
Согласно теории теплопередачи, зависимость теплового потока через изолированную стенку трубы от толщины изоляции следующая: сначала тепловой поток растет за счет увеличения диаметра поверхности, достигает максимума при критической толщине изоляции, и далее снижается. Критический диаметр изоляции = 2 * коэффициент теплопроводности изоляции / коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции воздуху.
28) Закон Нью́тона — Ри́хмана — эмпирическая закономерность, выражающая тепловой поток между разными телами через температурный напор.
Теплоотдача — это теплообмен между теплоносителем и твёрдым телом.
Теплопередача — это передача тепла от одной среды к другой через разделяющую их стенку. Закон утверждает, что
Плотность теплового потока (выражается в Вт/м²) на границе тел пропорциональна их разности температур (так называемый температурный напор):
Конве́кция— явление переноса теплоты в жидкостях или газах путем перемешивания самого вещества (как вынужденно, так и самопроизвольно). Существует т. н. естественная конвекция, которая возникает в веществе самопроизвольно при его неравномерном нагревании в поле тяготения. При такой конвекции нижние слои вещества нагреваются, становятся легче и всплывают, а верхние слои, наоборот, остывают, становятся тяжелее и опускаются вниз, после чего процесс повторяется снова и снова. При некоторых условиях процесс перемешивания самоорганизуется в структуру отдельных вихрей и получается более или менее правильная решётка из конвекционных ячеек.
Различают ламинарную и турбулентную конвекцию.
Естественной конвекции обязаны многие атмосферные явления, в том числе, образование облаков. Благодаря тому же явлению движутся тектонические плиты. Конвекция ответственна за появление гранул на Солнце.
При вынужденной (принудительной) конвекции перемещение вещества обусловлено действием каких-то внешних сил (насос, лопасти вентилятора и т. п.). Она применяется, когда естественная конвекция является недостаточно эффективной.
Конвекцией также называют перенос теплоты, массы или электрических зарядов движущейся средой.