Тема 2.6 Основы теплового расчета теплообменных аппаратов
Студент должен: знать: принцип действия основных типов теплообменных аппаратов; уметь: выполнять поверочный расчет рекуперативного теплообменного аппарата. Назначение и принцип действия основных типов теплообменных аппаратов. Сравнительный анализ теплообменных аппаратов (ТА). Особенности рекуперативных теплообменников. Сущность конструктивного и поверочного расчетов рекуперативных теплообменников. Уравнение теплового баланса. Практическое занятие №7 Литература: 1,с.175-192; 3,с.85-89;4,с.239-244 Методические указания к разделу 2
Теория теплообмена занимает одно из ведущих мест в инженерных расчетах. Процессы теплообмена имеют место в системах отопления зданий, в паровых и водогрейных котлах, в холодильных установках, в тепловых двигателях, в ТА при подогреве или охлаждении нефтепродуктов и др. При изучении теплопередачи необходимо четко усвоить законы, по которым происходит передача теплоты от одного тела к другому. При изучении теплопроводности необходимо разобраться в законе Фурье, усвоить такие понятия, как тепловой поток, коэффициент теплопроводности, термическое сопротивление и уметь их рассчитывать для плоских стенок и криволинейных поверхностей. Необходимо знать, в чем заключается физический смысл коэффициента теплопроводности λ и от каких факторов он зависит и как. Процесс передачи тепла от жидкости (газа) к стенке или наоборот называется теплоотдачей. Необходимо знать закон Ньютона – Рихмана, освоив такие понятия, как коэффициент теплоотдачи « α », термическое сопротивление теплоотдачи λ/ α. Необходимо обратить внимание на принцип подобия, критерии подобия и их размерности. Необходимо усвоить, что важнейшей задачей при расчете теплоотдачи или конвективного теплообмена является определение коэффициента теплоотдачи, а поскольку он зависит от многих факторов и для данного конкретного тела может меняться в широких пределах в зависимости от них. Для этого и применяется теория подобия. При ее использовании определяются критерии подобия, определяющие и определяемые ( критериев подобия довольно много, поэтому необходимо запомнить хотя бы шесть наиболее встречающихся: Нуссельта (Nu), Эйлера (Еu), Рейнольдса (Rе), Пекле (Ре), Прандтля (Рr), Грасгофа (Gr) и рассчитываются критериальные уравнения. Критериальные уравнения являются справочным материалом. Студент должен понимать, что всякое нагретое тело испускает в пространство тепловые лучи, что энергия излучения зависит от свойств материала и в значительной степени от температуры.
Е0 = С0 (Т)4 – количество излучаемой энергии (закон Стефана – 100 Больцмана).
Кроме этого при расчете лучистого теплообмена используются законы Планка, Вина, Ламберта, Кирхгофа. Расчет теплообмена излучением между твердыми телами и газом имеют свои особенности, которые необходимо уяснить. Широкое применение в нефтяной и газовой промышленности ТА, требует усвоения студентом простейших методов их расчета. Для этого необходимо знать, по какому принципу ТА подразделяются на различные виды. В основе расчета ТА лежит уравнение, определяющее количество теплоты при теплопередаче, и уравнение теплового баланса. Необходимо понять, как рассчитывается средний температурный напор, площадь поверхности теплообмена в ТА и, что такое индекс противоточности.
Вопросы для самоконтроля
1. Три формы передачи теплоты, чем они отличаются? 2. Какие процессы переноса теплоты называются стационарными и нестационарными? 3. Как формулируется закон Фурье? 4. Что такое тепловой поток и плотность теплового потока? 5. Каково физическое содержание коэффициента теплопроводности и его значение для газов, жидкостей и металлов? 6. От чего зависит тепловой поток в условиях нефтеотдачи и как формулируется основной закон – закон Ньютона – Рихмана? 7. Каков физический смысл коэффициента теплоотдачи « α » и от каких факторов он зависит? 8. Каково строение потока при ламинарном и турбулентном режимах течения и как осуществляется теплоотдача в этих условиях? 9. Когда применяется теория подобия и теория размерностей? 10. Каковы условия подобия физических процессов? 11. Назовите и напишите выражения для важнейших критериев (чисел) подобия конвективного теплообмена. Их физический смысл. 12. Каковы особенности теплоотдачи в условиях свободного движения жидкости в неограниченном пространстве и в узких щелях и каналах? 13. Особенность теплоотдачи при кипении, при пленочной и капельной конденсации пара? 14. Какова сущность коэффициента лучистого теплообмена? 15. Закон Планка и Вина. 16. Закон Стефана- Больцмана. 17. Закон Ламберта. 18. Как определить лучистый тепловой поток между произвольно расположенными телами? 19. Какие виды теплообменников Вы знаете? 20. В чем заключается расчет ТА? 21. Что такое тепловой экран? Примеры применения экранов.
Раздел 3. ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ
Популярное: Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1331)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |