Шпаргалка по "Термодинамика"

.

3акон Кирхгофа формулируется так: отношение плотности полусферического интегрального излучения к поглощательной способности одинаково для всех тел имеющих одинаковую температуру  и равно  плотности интегрального полусферического излучения абсолютно черного тела при той же температуре: , где - коэффициент поглощения.

Количество теплоты, которое  останется у одного из двух тел: .

 

 

 

 

Закон смещения Вина  гласит – длина волны, которой соответствует максимальное значение интенсивности излучения (E_0λ=max), обратно пропорциональна абсолютной температуре рис.11

 

,                                                    

 

 

Вопрос №37

 

Теплообмен излучением между твердыми телами.

На основании законов  излучения получено расчетное уравнение  лучистого теплообмена между телом 1 произвольной формы и поверхностью другого, большего и охватывающего его тела 2 ( рис. 14 )

                                   

где Q_1,2 – тепловой поток, передаваемый излучением телом 1 телу 2, Вт;

ε_1,2 – приведенная степень черноты тел 1 и 2, определяемая из выражения

 

            

F₁ и F₂ – площади поверхностей тел 1 и 2, м²; Т₁ и Т₂ — абсолютная температура поверхностей тел 1 и 2, К.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Такой случай еще называют теплообменом излучением между телом  и его оболочкой; внутреннее тело всегда тело 1.

Частный случай рассмотренного теплообмена — теплообмен между двумя параллельными неограниченными стенками (рис. 15). Когда F₁ = F₂ = F, применяют расчетное уравнение теплообмена излучением, а приведенная степень черноты определяется из выражения

                                                    

Уравнение ( 2.57 )можно  использовать для расчета лучистого  теплообмена между двумя телами любой формы и произвольного  их расположения, только в каждом частном случае для определения приведенных степени черноты и поверхности (для ε_1,2 и F_1,2) имеются свои расчетные выражения.

Вопрос №38

Теплопередача чрез плоскую  однослойную и многослойную

плоскую стенку

Уравнение теплопроводности: . 

Граничные условия первого  рода: .

Граничные условия третьего рода: , .

 

;  ;                     

 

В этом ряду равенств первое уравнение определяет количество теплоты, передаваемой конвекцией (и излучением) от горячего теплоносителя к стенке; второе уравнение – то же количество теплоты, передаваемой теплопроводностью через стенку; третье уравнение – передачу того же самого количества теплоты, передаваемого  конвекцией (и излучением) от стенки к холодному теплоносителю.

Выделим из этого ряда равенств разности температур

 

                                                           

 

Складывая левые и  правые части уравнений характеризующих  разности температур  и учитывая, что получим выражение для итоговой разности температур

                            

где –термическое сопротивление плоской стенки (м^{2 0}С\Bm)

 

Отсюда, следует выражение  для плотности теплового потока и теплового потока (уравнение теплопередачи плоской стенки)

 

,                      

где q – плотность теплового потока (Вт/м² );

Q – тепловой поток (Вт);

k=1/R – коэффициентом теплопередачи плоской стенки (Вт/м² ºС)

 

                                                               

 

где —термическое сопротивление теплопередачи плоской стенки (м² ºС/Вт);

  ; - термические сопротивления теплоотдачи со стороны горячего теплоносителя, теплопроводности плоской стенки и термические сопротивления теплоотдачи со стороны холодного теплоносителя соответственно.

Температура внутренней и наружной поверхности стенки определяется из следующих соображений:

 

,                           

 

отсюда имеем

 

,            

 

В случае многослойной стенки

 

                                       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос № 39

Теплопередача – передача теплоты от одного носителя к другому через разделяющую их твёрдую поверхность.

Стационарный  процесс – процесс, при котором температуры сред не меняются, то есть .

Нестационарный процесс – процесс, при котором температуры сред меняются, то есть .

 

 

Для криволинейных стенок коэффициент теплопередачи принято  определять по тому же уравнению, что и для плоской стенки     В этом случае для криволинейных стенок расчетная поверхность теплопередачи определяется из выражения

                  

Водяной эквивалент поверхности  теплопередачи  .

Для цилиндрических стенок: .

Линейный коэффициент  теплопередачи: .

Коэффициент теплопередачи  для внутренней стенки: .

Коэффициент теплопередачи  для внешней стенки: .

.

Вопрос №40-41

Классификация теплообменных  аппаратов.

1. По типу действия:
1. Аппараты поверхностного типа – аппараты, в которых передача теплоты идёт при наличии твёрдой поверхности.
1. Регенеративные аппараты – аппараты поверхностного типа, в которых твёрдая поверхность попеременно омывается горячим и холодным теплоносителями. Эти аппараты используются в случаях, когда теплоносители обладают высокими температурами, или когда те<span class="dash041e_0431_044