Способи поширення тепла і види теплообміну
Поняття та головний зміст теплообміну як науки про процеси перенесення теплоти. Кількісні характеристики перенесення теплоти та баланс. Теплопровідність як один з видів теплообміну, опис конвективного типу. Типи випромінювань, їх характер та значення.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 16.12.2013 |
| Размер файла | 1,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Курсова робота
Способи поширення тепла і види теплообміну
Вступ
конвективний теплообмін теплопровідність випромінювання
Актуальність дослідження. Теплові процеси відіграють дуже велику роль в хімічній промисловості і оточуючому нас житті. У промисловості не існує жодного хімічного виробництва, де б не використовувалися теплові процеси. У хімічному виробництві із зростанням температури збільшується константа швидкості хімічної реакції, а, відповідно, і швидкість хімічної взаємодії. Хімічні реакції бувають екзотермічні і ендотермічні, тобто виникає необхідність або відводити або підводити тепло. Із збільшенням температури інтенсифікуються дифузійні (масообмінні) процеси. Порівняємо, наприклад, швидкість розчинення солі в гарячій і холодній воді…Якщо б не було можливості нагрівання, не існувало би 90% хімічної промисловості. В хімічній техніці здійснюють теплові процеси за самих різних температур - від близьких до абсолютного нуля до декількох тисяч градусів.
Нині практика висуває перед наукою про тепломасообмін нові і різноманітні завдання, які потребують від інженера вміння самостійно і творчо використовувати основні закони і методи тепломасообміну. Значно розширилась можливість прикладного використання теорії тепломасообміну у зв'язку з все ширшим впровадженням в інженерну практику швидкодіючих ЕОМ. Багато завдань, які нещодавно розв'язувались тільки вузькими спеціалістами в галузі теорії тепломасообміну, можуть бути розв'язані в умовах виробництва. Для цього інженер повинен глибоко розуміти фізичні особливості розглянутих процесів і вміти математично описати досліджуване явище, а також з метою економії енергії і матеріалів раціонально розв'язувати питання проектування систем теплогазопостачання і вентиляції.
Тепломасообмін - порівняно молода наука. Особливо бурхливо вона розвивається в останні десятиріччя. Значний внесок у розвиток науки про тепломасообмін зробили вчені М.В.Кірпічов, М.О.Міхеєв, О.А.Гухман, С.С.Кутателадзе, О.В.Ликов, О.В.Нестеренко та багато інших.[1] Виникає питання - якими способами можна підводити (відводити) тепло і який комплекс проблем при цьому виникає.
Мета дослідження - обґрунтувати актуальність значимості теплових процесів у житті людини.
Предмет дослідження - ефективність застосування тих чи інших способів поширення тепла, видів теплообміну, раціональне використання їх у повсякденному житті.
Об'єкт дослідження - процеси теплообміну, конвекціїі, теплового випромінення як основні види теплообміну.
Поставлена мета потребує вирішення певних завдань, а саме:
- з'ясувати значимість теплових процесів у житті людини;
- проаналізувати теоретичні джерела, періодичні видання за темою дослідження;
- проаналізувати існуючі в науці підходи до розв'язання основних завдань теплових процесів;
- описати ефективність використання усіх видів теплообміну.
Методи досліджень:
теоретичні - аналіз теоретичних джерел, періодичних видань за темою дослідження;
емпіричні - бесіди з інженерами; спостереження за тепловими процесами;
статистичні - для оброблення одержаних методом спостереження даних.
Структура роботи. Робота складається із вступу, двох розділів, висновків, списку використаних джерел, додатків. Загальний обсяг роботи 35 сторінок.
1. Теплообмін - наука про процеси перенесення теплоти
Теплообмін - це наука про самочинні незворотні процеси перенесення теплоти в просторі. Під процесом перенесення теплоти розуміють обмін внутрішньою енергією між окремими елементами і між ділянками розгляданого середовища.
1.1 Способи перенесення теплоти
Згідно з другим законом термодинаміки самочинний процес перенесення теплоти в просторі виникає під дією різниці температур і скерований в напрямку зменшення температури. Закономірності перенесення теплоти і кількісні характеристики цього процесу є предметом дослідження теорії теплообміну (теплоперенесення). Теплота мож е поширюватись у будь-яких речовинах і навіть через вакуум. Перенесення теплоти здійснюється трьома основними способами: теплопровідністю, конвекцією і тепловим випромінюванням.
Теплопровідність - здатність речовини переносити теплову енергію, а також кількісна оцінка цієї здатності: фізична величина, що характеризує інтенсивність кондуктивного теплообміну в речовині, яка дорівнює відношенню густини теплового потоку до градієнта температури.[2]У всіх речовинах теплота переноситься теплопровідністю. Молекули, атоми, електрони та інші мікрочастинки, які містяться в речовині, рухаються зі швидкостями, пропорційними їх температурі, і переносять енергію із зони з вищою температурою в зону з нижчою температурою. Теплопровідність в чистому вигляді частіше зустрічається у твердих тілах.
Конвекція теплоти - це процес перенесення теплоти під час переміщення макроскопічних об'ємів рідини або газу (текучого середовища) в просторі із зони з однією температурою в зону з іншою температурою. При цьому перенесення теплоти конвекцією нерозривно пов'язане з перенесенням самого середовища (рідини або газу). Конвекція можлива тільки в текучому середовищі. Конвекція теплоти завжди супроводжується теплопровідністю. Спільний процес перенесення теплоти конвекцією і теплопровідністю називається конвективним теплообміном. Конвекцією можна переносити теплоту на великі віддалі. Наприклад, від ТЕЦ (теплоелектроцентралі) теплота переноситься трубами разом з рухомою гарячою водою на десятки кілометрів для опалення житлових будинків і промислових споруд. Рухоме середовище (в даному випадку - гаряча вода), яке використовується для перенесення теплоти на відстань, називається теплоносієм. У практиці часто зустрічається конвективннй теплообмін між потоками рідини або газу і поверхнею твердого тіла. Цей процес отримав назву конвективна тепловіддача, або просто тепловіддача (теплота віддається рідиною або газом поверхні або навпаки).
Теплове випромінювання - це процес перенесення теплоти електромагнітними хвилями, зумовлений тільки температурою і оптичними властивостями випромінювального тіла. При цьому внутрішня енергія тіла (середовища) перетворюється в енергію випромінювання. Процес перетворення внутрішньої енергії речовини в енергію випромінювання, перенесення випромінювання і його поглинання речовиною називається теплообмін випромінюванням. Завдяки випромінюванню теплота переноситься у всіх промене-прозорих середовищах, зокрема у вакуумі, наприклад, у космосі, де це єдино можливий спосіб перенесення теплоти між тілами.
У природі і техніці елементарні процеси перенесення теплоти -теплопровідність, конвекція і теплове випромінювання - часто відбуваються разом. Процеси теплопровідності і конвективного теплообміну може супроводжувати теплообмін випромінюванням. Теплообмін, зумовлений спільним перенесенням теплоти випромінюванням і теплопровідністю, називають радіаційно-кондуктивним теплообміном. Якщо перенесення теплоти здійснюється додатково і конвекцією, то такий процес називають радіаційно-конвективним теплообміном. Іноді радіаційно-кондуктивне і радіаційно-конвективне перенесення теплоти називають складним теплообміном.
У техніці і побуті відбуваються процеси теплообміну між різними рідинами, розділеними твердою стінкою. Процес перенесення теплоти від гарячої рідини (газу) до холодної через розділяючу їх стінку називається теплопередачею. Теплопередача здійснюється різними процесами теплоперенесення. Так, наприклад, парогенерувальпі труби котельного агрегата отримують теплоту від продуктів згоряння палива внаслідок радіаційно-конвективного теплообміну. Через шар зовнішнього забруднення, металеву стінку і шар накипу теплота переноситься теплопровідністю. Від внутрішньої поверхні труби до омиваючої її рідини теплота переноситься конвективним теплообміном (тепловіддачею).
Процеси теплообміну можуть відбуватись в різних середовищах і різних сумішах, під час зміни і без зміни агрегатного стану робочих середовищ тощо. Залежно від цього теплообмін відбувається по різному і описується різними рівняннями.
Всі тіла здатні випромінювати енергію у вигляді електромагнітних хвиль, які поглинаються іншими тілами, маючи більш низьку температуру, і перетворюються в теплоту. Всі фізичні тіла взаємодіючи з тепловим випромінюванням пропускають, відбивають і поглинають теплову енергію. Абсолютно прозорі тіла - пропускають, білі тіла - відбивають, чорні тіла - поглинають. Але в процесі не існує тіл, які б володіли ідеальними здібностями. Всі реальні тіла здатні лише частково пропускати, відбивати і поглинати енергію. Такі тіла називаються сірими. По закону Стефана- Больцмана променева пропускаюча здатність сірого тіла пропорційна четвертій степені абсолютній температурі його поверхні і коефіцієнту променевого пропускання.
С-коефіцієнт променевого пропускання;
Т- абсолютна температура поверхні.
Променеве пропускання і поглинання залежить від температури. Кількість теплоти Q, яка віддається або сприймається стінкою площею в 1 м2 за рахунок випромінювання в період 1 с при різниці температури 10С називають коефіцієнтом тепловіддачі променя пропускання.
Теплові процеси нагрівання, охолодження і конденсації рідин та газів проводяться в теплообмінних апаратах, які називаються теплообмінниками.
Теплові носії з більш високою температурою, які віддають теплоту називаються нагріваючими агентами. Теплоносії з більш низькою температурою, які сприймають теплоту називаються охолоджуючими агентами. В якості нагріваючих агентів в хімічній технології використовують димові гази, електроенергію і проміжні теплоносії (водяна пара, вода), а також високотемпературні теплоносії (мінеральні масла, органічні рідини, розплавлені солі і метали). В якості охолоджуючих агентів до звичайних температур застосовують в основному воду і повітря. Одним із найбільш поширених гріючих агентів є насичена водяна пара. В результаті конденсації пари отримують велику кількість тепла при відносно невеликій її витраті, бо теплота конденсації становить 2,26 ·106 Дж/кг при р=1 атм. Внаслідок високих коефіцієнтів насиченої пари тепловіддача від конденсуючої пари відносно з сторони самої пари дуже мала. Це дозволяє проводити процес нагрівання при малій поверхні теплообміну. Але є недолік насиченої водяної пари - це збільшення тиску при високій температурі. Перегрітий пар отримують за рахунок допоміжного нагрівання насиченої пари.
1.2 Кількісні характеристики перенесення теплоти
Інтенсивність перенесення теплоти характеризується густиною теплового потоку, або питомим тепловим потоком, тобто кількістю теплоти, яка переноситься за одиницю часу через одиницю площі поверхні. Ця величина вимірюється у Вт/м2 і звичайно позначається ц. Густина теплового потоку є вектором.
Кількість теплоти, яка переноситься за одиницю часу через довільну поверхню в теорії теплообміну прийнято називати потужністю теплового потоку, або просто тепловим потоком, і позначати). Одиницею її вимірювання звичайно є Дж/с, тобто Вт.
Кількість теплоти, яка переноситься за довільний проміжок часу через довільну поверхню, позначимо
1.3 Теплові баланси
Для підрахунку теплового потоку складають і розв'язують теплові баланси, засновані на законі збереження енергії. Теплота, яка віддається нагрітим теплоносієм витрачається на нагрівання холодного теплоносія, і деяка відносно невелика частина теплоти витрачається на компенсацію втрат теплоти апаратом в навколишнє середовище Овтр. Величина Овтр в теплообмінних апаратах, покритих тепловою ізоляцією, не перевищує 3…5% корисно використаної теплоти.
Нехай витрата нагрітого теплоносія становить С|, кг/с, його середня питома теплоємність (за сталого тиску) с1(Дж. (кг-К), і температура на вході в апарат та на виході з апарата tU:, "С або К. Відповідно для холодного теплоносія -
Якщо теплообмін відбувається під час зміни агрегатного стану теплоносія (конденсація пари, випаровування рідини тощо), то в тепловому балансі повинна враховуватись теплота, яка виділяється або поглинається за фізичного перетворення. У випадку використання перегрітої пари теплове навантаження апарата складається з теплоти, яка віддається перегрітою парою від температури с до температури насичення т.н, теплоти конденсації насиченої пари і теплоти, яка виділяється під час охолодження конденсату.
Під час обігрівання насиченою парою, якщо конденсат не охолоджується, тобто перший і третій члени правої частини рівняння (1. 4) з теплового балансу вилучаються.[6]
Добуток витрати теплоносія на його середню питому теплоємність с умовно називають водяним еквівалентом Числове значення визначає кількість води, яка за своєю тепловою ємністю еквівалентна кількості теплоти, яка необхідна для нагрівання даного теплоносія на 1°С за заданої його витрати. Тому, якщо теплоємності обмінюваних теплотою рідин (с1 і с2) можна вважати незалежними від температури.
2. Види теплообміну
2.1 Теплопровідність як один з видів теплообміну
Теплопровімдність - здатність речовини переносити теплову енергію, а також кількісна оцінка цієї здатності: фізична величина, що характеризує інтенсивність кондуктивного теплообміну в речовині, яка дорівнює відношенню густини теплового потоку до градієнта температури.
Перенесення тепла теплопровідністю
Розглянемо попередньо поняття "температурне поле" і "температурний градієнт". Поширення тепла теплопровідністю відбувається при нерівності температур всередині середовища або тіла. Отже, при передачі тепла теплопровідністю ми маємо температурне поле як простір, в кожній точці якого співставлені температури. Температурне поле в загальному випадку визначається загальною залежністю:
(1)
Якщо температура не змінюється в часі, то температурне поле називається стаціонарним (сталим); якщо температура змінюється в часі, то поле називається нестаціонарним.
Часто температура змінюється тільки по одній або двох просторових координатах, відповідно температурне поле буде одно- або двомірним Крім цього, розрізняють стаціонарне (усталене) температурне поле, коли температура у всіх точках тіла не змінюється з часом, і нестаціонарне (неусталене), коли
Якщо з'єднати всі точки з однаковою температурою, то отримаємо ізотермічні поверхні. Температура змінюється в напрямі від одної ізотермічної поверхні до другої, і найбільша зміна температури відбувається в напрямку нормалі до ізотермічної поверхні (рис. 1), тобто до поверхні треба провести дотичну і в любій її точні встановити перпендикуляр. Для характеристики зміни температури використовується поняття - градієнт температури
grаd Т = dТ/dn.
Градієнтом температури називається зміна температури на одиницю довжини в напрямку нормалі до ізотермічної поверхні. [4]
Основний закон теплопровідності Фур'є
На підставі дослідного поширення тепла в твердих тілах Фур'є встановив закон, згідно якого - кількість тепла переданого теплопровідністю, пропорційна градієнту температури, поверхні перенесення тепла і часу.
(2)
Знак (-) в правій частині говорить про те, що тепло передається в напрямку зменшення температури.
- коефіцієнт пропорційності, який називається коефіцієнтом
теплопровідності. Розмірність = [Вт/(м*К)]. Коефіцієнт теплопровідності показує, яка кількість тепла передається шляхом теплопровідності в одиницю часу через одиницю поверхні при падінні температури в 1 К на одиницю довжини нормалі до ізотермічної поверхні. - характеризує здатність тіл проводити тепло шляхом теплопровідності. Коефіцієнт теплопровідності залежить від агрегатного стану речовини. Для металів -до декількох сотень т/(м*К)], для рідин - десяті частки одиниці, для газів - соті частки, для теплоізоляційних матеріалів
Закон Фур'є можна записати в більш простій формі (через питомий тепловий потік q):
(3)
Диференційне рівняння теплопровідності Фур'є
Процес поширення тепла теплопровідністю може бути описаний математично диференційним рівнянням. Це рівняння виводять на основі закону збереження енергії. Рівняння має вигляд:
(4)
Це рівняння дозволяє визначити температурне поле, тобто знайти залежність температури від координат і часу. При рішенні конкретних задач диференційне рівняння доповнюється початковими і граничними умовами, які характеризують задачу.
У наведеному рівняння коефіцієнт пропорційності, a називається коефіцієнтом температуропровідності. Розмірність a [м /с]. Величина a =, де -коефіцієнт теплопровідності, - густина матеріалу, - теплоємність матеріалу.
З диференціального рівняння бачимо, що чим більше a, тим скоріше змінюється температура в часі, тобто a характеризує інерційні властивості температурного поля.
Якщо температурне поле стаціонарне, то і рівняння приймає більш простий вигляд:
(5)
Почнемо аналіз з цього більш простого випадку.
Теплопровідність через плоску стінку
Розглянемо плоску стінку товщиною з однорідного матеріалу, який має коефіцієнт теплопровідності. Стінка може бути і не плоскою, але якщо товщина стінки мала у порівнянні з іншими параметрами, наприклад, з діаметром, то її кривизною можна нехтувати і розглядати її як плоску.
Для випадку, коли температура змінюється тільки в одному напрямку (називається одномірною задачею) рівняння (5) спрощується
(6)
Проінтегруємо рівняння (6)
(7),(8)
Постійні інтегрування знайдемо з граничних умов:
коли х = 0,, звідки
коли, звідки
Таким чином, градієнт температур визначається залежністю
(9)
і рівняння, яке називається рівнянням теплопровідності плоскої стінки:
(10)
(11)
Рівняння (10) і (11) дозволяють визначити кількість тепла Q і тепловий потік q для випадку теплопровідності плоскої стінки в стаціонарних умовах.
Величина називається термічним (або тепловим) опором стінки. Для того, щоби зменшити опір стінки, треба використати більш тонку стінку, або підібрати матеріал з більшим Якщо стінка складається з декількох шарів, наприклад, стальний апарат емальований зсередини, а зовні покритий тепловою ізоляцією, то опори сумуються:
(12)
В цьому випадку рівняння теплопровідності плоскої стінки (10) буде мати вигляд
(13)
Якщо стінка має циліндричну форму (трубопроводи, покриті тепловою ізоляцією) при співвідношенні , розподіл температури по товщині стінки буде підпорядковуватись вже не лінійному, а логарифмічному закону (в зв'язку з тим, що тепловий потік - постійна величина, а поверхня - змінюється із зміною d), рівняння теплопровідності циліндричної стінки отримає вигляд
Рішення диференційного рівняння теплопровідності для нестаціонарних процесів більш складне і для деяких задач приводиться в спеціальній літературі.
Коефіцієнт теплопровідності рідин.
Механізм поширення теплоти в краплинних рідинах можна припустити як перенесення енергії неузгодженими пружними коливаннями. Здебільшого ця теорія для рідин знайшла добре підтвердження.
Для асоційованих рідин (наприклад, води, спиртів тощо) А = 3.58х х10"8, для неасоційованих і слабо асоційованих рідин (наприклад, бензолу, рідкого метану тощо) /1 = 4.22 10.
Коефіцієнт теплопровідності рідини за довільної температури визначається за формулою (2. 11). Досліди показують, що здебільшого для рідин з підвищенням температури коефіцієнт теплопровідності X зменшується, виняток становлять вода і гліцерин.
Для більшості органічних рідин у межах температур 0… 120°С коефіцієнт теплопровідності = 0.25…0.12 Вт/(м * К), для води в межах вказаних температур = 0.55…0.69 Вт/(м * К). Загалом коефіцієнт теплопровідності краплинних рідин знаходиться в межах від 0.1 до 0.7 Вт/(м * К). Вода є одним з кращих провідників теплоти.
2.2 Конвективний теплообмін
Рідкі і газоподібні теплоносії нагріваються або охолоджуються переважно під час зіткнення з поверхнями твердих тіл. Наприклад, димові гази в печах віддають свою теплоту заготовкам, що нагріваються, а в парових котлах - трубам, всередині яких нагрівається або кипить вода; повітря в кімнаті нагрівається від гарячих приладів опалення тощо. Процес теплообміну між поверхнею твердого тіла і рідиною (газом) називається тепловіддачею, а поверхня тіла, від (до) якої переноситься теплота - поверхнею теплообміну, або поверхнею тепловіддачі.
Згідно із законом Ньютона-Ріхмана густина теплового потоку в Процесі тепловіддачі пропорційна різниці температур поверхні ЦСт) і рідини (газу) ір\
У процесі тепловіддачі, незалежно від напрямку теплового потоку (від стінки до рідини (газу) або навпаки), значення його прийнято вважати додатним, тому різницю температур, яку називають Температурним напором, або рушійною силою процесу тепловіддачі, визначають за абсолютною величиною, тобто від більшого значення Вираховують менше.
Стосовно до всієї поверхні теплообміну для стаціонарного процесу Тепловіддачі рівняння (3. 1) набирає вигляду:
Коефіцієнт тепловіддачі і основні фактори, які впливають на нього.
Коефіцієнт пропорційності а в рівняннях (3. 1) і (3. 2) називається коефіцієнтом тепловіддачі, Вт. (м2К). Він характеризує інтенсивність процесу тепловіддачі. Чисельне значення його дорівнює-- густині теплового потоку (тепловому потокові від одиниці площі поверхні теплообміну) за різниці температур поверхні і рідини (газу) в один кельвін:
Внаслідок складної структури потоків, особливо в умовах турбулентного руху, величина а є складною функцією багатьох змігших. Коефіцієнт тепловіддачі залежить від таких факторів:
- швидкості рідини w, її густини р і в'язкості ц, тобто змінних, які визначають режим течії рідшій;
- теплофізичних властивостей рідини (питомої теплоємності Ср, теплопровідності, а також коефіцієнта об'ємного розширення р;
- геометричних параметрів: форми і визначальних розмірів стінки (для труб - їх діаметра d і довжини /), а також шорсткості є стінки.
Отже,
(3. 4)
тобто можна зробити висновок, що простота рівняння тепловіддачі (3. 1) гадана. За його використання складність полягає в розрахунку величини а.
Внаслідок складної залежності коефіцієнта тепловіддачі від значної кількості факторів неможливо отримати розрахункове рівняння для а, придатне для всіх випадків тепловіддачі. Лише узагальненням дослідних даних за допомогою теорії подібності можна отримати узагальнені (критеріальні) рівняння для типових випадків тепловіддачі, які дають змогу розрахувати а для умов конкретної задачі.[3]
Коефіцієнт тепловіддачі може бути різним в різних точках поверхні теплообміну. В цьому випадку вводять поняття локального (місцевого) коефіцієнта тепловіддачі а, який є функцією координат на поверхні теплообміну. Для спрощення теплових розрахунків користуються середнім по поверхні коефіцієнтом тепловіддачі а.
Необхідно мати на увазі, що розрахувати коефіцієнт тепловіддачі за формулою (3. 3) можна тільки в експериментальних умовах, коли всі інші величний відомі (вимірюються). Під час проектування будіпельних захищень, машин і агрегатів необхідно, знаючи а, розрахувати тепловий потік (3. 2), тому коефіцієнт тепловіддачі визначають за розв'язком задачі про перенесення теплоти в рідині (газі), яка контактує з поверхнею теплообміну. На значення коефіцієнта тепловіддачі вирішальний вилив чинять умови течії рідини (газу) поблизу поверхні теплообміну.
Поняття про вільну і вимушену конвекції.
Розрізняють природний (вільний) і вимушений рух (конвекцію) рідини. Вимушений рух створюється зовнішнім джерелом (насосом, вентилятором, вітром). Природна конвекція виникає тільки під час теплообміну внаслідок теплового розширення нагрітої біля поверхні тепловіддачі рідини (газу) (рис. 1.3). Інтенсивність теплового розширення рідини (газу) характеризується температурним коефіцієнтом об'ємного розширення: (3. 5)
Для газів, які здебільшого можна вважати ідеальними, коефіцієнт
об'ємного розширення можна отримати, користуючись рівнянням Клапейрона:
Для краплинних рідин температурний коефіцієнт об'ємного розширення значно менший, ніж для газів, а інколи може набувати нульових і від'ємних значень, наприклад, для води при. В невеликому діапазоні зміни температур, а отже і питомих об'ємів, похідну в рівнянні (3. 5) можна замінити відношенням кінцевих різниць цих параметрів холодної (з індексом "р") і прогрітої (без індексу) рідини:
Наявність різниці густин призводить до того, що на будь-який одиничний об'єм прогрітої рідини діятиме підіймальна сила Ffl, яка дорівнює алгебраїчній сумі виштовхувальної архі-медової сили і сили ваги
Підіймальна сила Р„ переміщає прогріту рідину вгору без будь-яких спонукальних пристроїв - виникає природна конвекція (див. рис. 3. 1). Всі міркування про виникнення природної конвекції справедливі і під час охолодження рідини з тією лише різницею, що підіймальна сила, як і вектор, буде скерована вниз, оскільки густина теплоносія біля холодної поверхні буде більшою, ніж далі від неї.
Рухові теплоносіїв біля поверхні завжди протидіє сила внутрішнього тертя, яка виникає через в'язкість рідин і газів. Завдяки в'язкому тертю течія рідини біля поверхні загальмовується, тому незважаючи на те, що найбільше нагрівання рідини, а відповідно і значення підіймальної сили під час природної конвекції буде біля поверхні тепловіддачі, швидкість руху частинок рідини, які прилипли до самої поверхні, дорівнює нулеві (див. рис. 3. 1). Нульова швидкість рідини біля самої поверхні спостерігається і під час вимушеної конвекції.Сила внутрішнього тертя залежить від динамічного коефіцієнта в'язкості рідини,, тобто Па-с. В рівняннях тепловіддачі частіше використовують кінематичний коефіцієнт в'язкості. Ці коефіцієнти характеризують фізичні властивості рідини (газу) і значення їх наводяться в довідниках.
Ламінарний і турбулентний режими течії. Фізична суть числа Рейнольдса. Вперше режими течії рідини вивчив О.Рейнольдс у 1883 р.
Рух, під час якого всі частинки рідини рухаються паралельними траєкторіями, називають струменевим, або ламінарним.
Невпорядкований рух, під час якого окремі частинки рідини рухаються заплутаними хаотичними траєкторіями, тоді як вся маса рідини переміщається в одному напрямку, називають турбулентним.
У турбулентному потоці відбуваються пульсації швидкостей, під дією яких частинки рідини, які рухаються в головному (осьовогу) напрямку, отримують також поперечні переміщення, які призводять до інтенсивного перемішування потоку по перерізу і вимагають відповідно більшої затрати енергії на рух рідини, ніж за ламінарного потоку.
Досвід показує, що перехід від ламінарної течії до турбулентної відбувається тим швидше, чим більша масова швидкість рідини і діаметр труби і чим менша в'язкість рідини. Рейнольдс встановив, що вказані величини можна об'єднати в безрозмірний комплекс, чисельне значення якого дає змогу зробити висновок про режим течії рідини. Цей комплекс називається критерієм (числом) Рейнольдса:
39)
Критерій Рейнольдса є мірою співвідношення між силами інерції та в'язкості в рухомому потокові.
За однакових швидкостей руху різних рідші у трубах однакового діаметра турбулентність виникає тим швидше, чим більша р і менша або чим менша кінематична в'язкість. Відповідно критерій Рейнольдса можна записати так:
Перехід від ламінарного до турбулентного руху характеризується критичним значенням. Так, під час руху рідин прямими гладкими трубами 2300. За < 2300 течія звичайно є ламінарною, тому дану область значень називають областю стійкого ламінарного режиму течії. За > 2300 частіше спостерігається турбулентний характер руху. Проте за 2300 < < 10000 режим течії нестійкий турбулентний, або перехідний (змішаний). Хоча турбулентний рух за таких умов ймовірний, але інколи за цих значень Ие може спостерігатись і ламінарний потік. Лише за > 10000 турбулентний рух стає стійким (розвинутим). Для газів густина приблизно на три, а динамічна в'язкість на 1.5…2 порядки нижча, ніж для краплинних рідин. Так, за нормальних 1000 кг/м3, 1.29 кг/м3 0.001 Пас, =0.00002 Пас. Відповідно кінематична в'язкість 110, а 1510 6 м2/с. Тому і турбулентний режим руху для газів досягається за значно більших швидкостей, ніж для краплинних рідин (за однакових).
Під час руху рідини в каналах некруглого перерізу для розрахунку критерій замість d використовують еквівалентний діаметр, який визначається відношенням:
де - площа вільного перерізу трубопроводу або каналу; П - змочений периметр омитого перерізу трубопровода або канала. Для труб круглого перерізу.
2.3 Теплове випромінювання
Теплове випромінювання є результатом перетворення внутрішньої енергії тіл в енергію електромагнітних коливань і навпаки. Під час попадання теплових променів (хвиль) на інше тіло їх енергія частково поглинається ним, знову перетворюючись у внутрішню. Так здійснюється променевий теплообмін між тілами.
Теплове випромінювання як процес поширення електромагнітних хвиль характеризується довжиною хвилі і частотою коливань V. Мри цьому хвилі поширюються зі швидкістю світла с = 3 * 108 м/с, а V = с/Х.
Всі види елетромагнітного випромінювання мають однакову природу, тому класифікація випромінювання за довжинами хвиль залежно від створеного ними ефекту має умовний характер. За температур, які звичайно використовують у техніці, основна кількість Теплової енергії випромінюється при від 0.8 до 80 мкм. Ці промені прийнято називати тепловими (інфрачервоними) і знаходяться вони переважно у невидимій частині спектра. Більшу довжину мають радіохвилі, меншу - хвилі видимого (світлового) випромінювання (0.4…0.8 мкм).
Тепловий потік, випромінюваний на всіх довжинах хвиль з одиниці поверхні тіла у всіх напрямках, називається поверхневою густиною потоку інтегрального випромінювання Е, яка дорівнює
- енергія, яка випромінюється тілом, Дж.
Випромінювальна здатність Е визначається природою даного тіла і його температурою. Це - власне випромінювання тіла. Тверді тіла переважно володіють суцільним спектром випромінювання: вони здатні випромінювати хвилі всіх довжин за будь-якої температури (Т> 0 К). Однак інтенсивність теплового випромінювання зростає з Підвищенням температури тіла, і за високих температур (наближено за t> 600°С) променевий теплообмін (між твердими тілами і газами) Набуває домінуючого значення. Оскільки світло і теплове випромінювання мають однакову природу між ними багато спільного: променева енергія поширюється в однорідному та ізотропному середовищі прямолінійно. Частина енергії випромінювання, яке падає на тіло (рис. 1.4), поглинається (ЕА), частина відбивається (?д) (причому кут падіння дорівнює кутові відбивання) і частина проходить крізь нього (). Отже,
Це рівняння теплового балансу можна записати в безрозмірній формі:
Величина А = ЕА/Етд називається коефіцієнтом поглинання, R= - коефіцієнтом відбивання, - коефіцієнтом пропускання.
Тіло, яке поглинає всі падаючі на нього промені, називається абсолютно чорним. Для цього тіла А = 1 і, відповідно, і? = 0, Б = 0.
Тіла, для яких коефіцієнт 0 < А < 1 і не залежить від довжини хвилі падаючих променів, називаються сірими.
Тіло, яке відбиває всі падаючі на нього промені, називається абсолютно білим. Для цього тіла A = 1 і, відповідно, R - 0, D = 0.
Тіло, яке пропускає всі падаючі на нього промені, називається абсолютно прозорим, або діатермічним. Для цього тіла A = 1 і, відповідно. Здебільшого тверді тіла належать до непрозорих тіл, проте майже всі гази, за винятком деяких багатоатомних газів, є прозорими, або діатермічними.
Якщо поверхня поглинає теплові промені, але не поглинає світлові, вона не видається чорною. Більше цього, наш зір може сприймати таку поверхню як білу (R= 1), наприклад, сніг, для якого А = 0.98 для теплових променів. Скло, прозоре у видимій частині спектра (D = 1), майже непрозоре для теплових променів (А = 0.94).
Тверді і рідкі тіла переважно випромінюють енергію всіх довжин хвиль в інтервалі від 0 до тобто мають суцільний спектр випромінювання (хоча найбільша кількість енергії випромінюється в межах довжин хвиль від 0.8 до 80 мкм). Чисті (неокислені) метали і гази характеризуються вибірковим, селективним випромінюванням, тобто нипромішоють енергію тільки певних довжин хвиль.
Здебільшого тверді і рідкі тіла завершують поглинання теплових променів в тонкому поверхневому шарі, тобто поглинання не Вилежить від товщини тіла. Для цих тіл теплове випромінювання розглядається як поверхневе явище. У газі, через значно меншу концентрацію молекул, променевий теплообмін має об'ємний характер.
Сума потоків власного і відбитого тілом випромінювання називається його ефективним випромінюванням:
Сумарний процес взаємного випромінювання, поглинання, відбивання і пропускання енергії випромінювання в системах тіл називається променевим теплообміном
Основні закони променевого теплообміну.
Встановлює розподілення інтенсивності випромінювання абсолютно чорного тіла на різних ділянках спектра довжини хвиль від температури тіла Т. Виділимо ділянку dнавколо точки спектра (рис. 1.5). В цьому інтервалі довжин хвиль випромінюється енергія. Величина
, Вт/м3,
характеризує інтенсивність випромінювання абсолютно чорного тіла на даній довжині хвилі за певної температури Т і називається спектральною густиною потоку випромінювання абсолютно чорного тіла.[5]
Поняття спектральної густини потоку випромінювання застосовується не тільки для абсолютно чорного тіла, тобто
Зв'язок спектральної густини потоку випромінювання абсолютно чорного тіла (надалі всі характеристики абсолютно чорного тіла записуватимемо з індексом "нуль") з довжиною хвилі випромінювання і абсолютною температурою тіла T встановив у 1900 р. М. Планк:
де с, = 3.74 * 10"16 Втм-,с2 = 1.44 * 10~2 м-К - сталі випромінювання; е - основа натуральних логарифмів.
Графічно закон Планка показаний на рис. 1.5
Закон Віна. З рис. 1.5і виразу (5. 7) видно, що спектральна густина потоку випромінювання зростає від нуля за = 0 до максимуму за певної довжини хвилі,,, і знову прямує до нуля за. В. Він у 1893 р. встановив, що добуток є величина стала:
З виразу (5. 8) = 2.898-10"3/Т (закон Віна легко отримати, досліджуючи на екстремум функцію (5. 7)), звідси виходить, що зі зростанням температури максимум випромінювання зміщується в бік коротких хвиль. Так, під час випромінювання з поверхні Сонця (Т * 5500 К) максимум припадає на видиму частину спектра (0.5 мкм), а під час випромінювання електронагрівника (Т « 1100 К) А.,, и 2.6 мкм, причому енергія видимого (світлового) випромінюваная незначна порівняно з енергією теплового (інфрачервоного) випромінювання.
Закон Стефана-Больцмана. На рис. 5. 2 площа заштрихованого прямокутника дорівнює добуткові і визначає поверхневу густину потоку випромінювання абсолютно чорного тіла = на певному проміжкові довжин хвиль для хвилі -.
Поверхнева густина потоку інтегрального випромінювання абсолютно чорного тіла Ей визначається підсумовуванням на всіх довжинах хвиль, тобто площею під кривою для певної температури тіла Т (рис 5. 2):
Підставивши сюди значення І0-к з формули (5. 7) і провівши інтегрування, отримаємо вираз:
де= 5.67- 10" Вт/(м * К) - стала Стефана-Больцмана.
Формулу (5. 10) отримав дослідним методом у 1879 р. Й. Стефан і теоретично обґрунтував у 1884 р. Л. Больцман.
Для технічних розрахунків закон Стефана-Больцмана звичайно записують у вигляді:
де с0 = 10 = 5.67 Вт/(м * К) - випромінювальна здатність (коефіцієнт теплового випромінювання) абсолютно чорного тіла.
Тіла, які найчастіше зустрічаються на практиці, випромінюють менше теплової енергії, ніж абсолютно чорне тіло за тієї самої температури. Якщо вони випромінюють при цьому у всьому діапазоні спектра довжин хвиль, то вони, як зазначено вище, називаються сірими. Відношення поверхневої густини потоку власного інтегрального випромінювання Е даного тіла до поверхневої густини потоку інтегрального випромінювання Ео абсолютно чорного тіла за тієї самої температури називається відносний коефіцієнт теплового випромінювання, або ступінь чорноти сірого тіла:
Використовуючи поняття відносного коефіцієнта теплового випромінювання сірого тіла, можна записати закон Стефана-Больцмана для реального (сірого) тіла:
де с = є - с0 - випромінювальна здатність (коефіцієнт теплового випромінювання) сірого тіла, Вт/(м К).
Відносний коефіцієнт теплового випромінювання є змінюється для різних тіл від нуля до одиниці залежно від матеріалу, стану поверхні, температури.
Закон Кірхгофа. Встановлює зв'язок між випромінювальною і поглинальною здатністю сірих і абсолютно чорного тіл.
Розглянемо променевий теплообмін між двома тілами - сірим і абсолютно чорним. Нехай їх плоскі поверхні, повернуті одна до одної (рис. 1.6) - паралельні, відстань між ними дуже мала і зайнята прозорим середовищем, площа кожної поверхні становить, наприклад, 1 м2. Якщо зважити на малу відстань між ними, то практично все випромінювання кожної з розгляданих поверхонь потрапляє на протилежну. Сіре і чорне тіла мають, відповідно, температури Т і Т0Взаємний обмін енергією між сірим (С) і чорним (Ч) тілами. Енергія поглинання тілами зображена хвилястими стрілками енергії випромінювання Е і Е0> коефіцієнти поглинання А і А0 = 1. Решта поверхонь ізольовані і в теплообміні з іншими тілами участі не приймають.
Чорна поверхня Ч випромінює на сіру поверхню С енергію Е0. Частина цієї енергії, яка дорівнює АЕ0, поглинається поверхнею сірого тіла С, а інша частина Е0 - АЕ0 відбивається на чорну поверхню Ч, де повністю поглинається. Запишемо баланс теплоти для сірого тіла: прийнята ним енергія дорівнює АЕ0, а віддана Е. Тоді густина результуючого потоку теплоти від сірого тіла дорівнюватиме:
= Е - АЕ0.
За Т =Т0 система тіл знаходиться в термодинамічній рівновазі. Для неї = 0. Тоді з виразу (5. 14) Е = АЕ0, а
Порівнюючи вирази (5. 15) і (5. 12), робимо висновок, що
тобто відносний коефіцієнт теплового випромінювання (ступінь чорноти) будь-якого тіла в стані термодинамічної рівноваги дорівнює його коефіцієнтові поглинання за тієї самої температури. Вираз (5. 15) можна записати також у вигляді Е/А = Е0:
Ця залежність, отримана Г.Р. Кірхгофом у 1859 р., є загальним записом закону, згідно з яким відношення енергії випромінювання до коефіцієнта поглинання не залежить від природи тіла і дорівнює енергії випромінювання абсолютно чорного тіла за тієї самої температури. Чим більший коефіцієнт поглинання, тим більша для цього тіла енергія випромінювання. Якщо тіло мало випромінює, то воно мало і поглинає. Абсолютно біле тіло нездатне випромінювати і поглинати енергію.
Закон Кірхгофа справедливий не тільки для всього спектра, але й для випромінювання певної довжини хвилі (монохроматичного випромінювання). Тоді закон має вигляд:
Звідси випливає, що тіло, яке випромінює енергію тільки в певній частині спектра, здатне і поглинати її тільки в цій частині.
Для монохроматичного випромінювання вираз (5. 16) записується як
де Ах і еk - відповідно коефіцієнт поглинання і коефіцієнт випромінювання у вузькому інтервалі довжин хвиль поблизу розгляданої довжини хвилі.
Для тіл, які неоднаково поглинають промені різноманітних довжин хвиль, коефіцієнт поглинання залежить від довжини хвилі падаючого на них випромінювання:
Ці тіла називаються кольоровими. Наприклад, поверхня, пофарбована цинковими білилами, добре поглинає довгохвильове випромінювання (рис. 5. 4) і погано короткохвильове (за < 3 мкм). Якщо на цю поверхню надає випромінювання від абсолютно чорного тіла, то зі збільшенням його температури відповідно до закону Віна щораз більша кількість падаючої енергії належатиме до короткохвильової ділянки. А в цій ділянці спектра білила поглинають погано (рис. 1.7). Внаслідок інтегральний коефіцієнт поглинання А (враховує поглинання на всіх довжинах хвиль) зменшуватиметься з ростом температури випромінника.
Залежність коефіцієнта поглинання Лх від довжини хвилі. падаючого випромінювання: 1 - для абсолютно чорного тіла; 2 - для поверхні дерева, пофарбованої цинковими білилами;
З - для сірого тіла
Коефіцієнт поглинання сірого тіла не залежить від довжини хвилі падаючого випромінювання, отже він не змінюється і за зміни температури випромінника, тобто для сірого тіла закон Кірхгофа справедливий, якщо навіть випромінник і приймальник мають різні температури.
Теплові промені, які падають на шорстку поверхню, багаторазово відбиваються від неї, що призводить до кращого поглинання променевої енергії, порівняно з поглинанням гладкою поверхнею. Тоді відповідно до закону Кірхгофа, шорсткі поверхні повинні володіти також більшою випромінювальною здатністю, ніж гладкі. І навпаки, випромінювальна здатність полірованих поверхонь, які добре відбивають падаючі на них промені, відповідно до закону Кірхгофа, повинна бути низькою.
Закон Ламберта. Закон Стефана-Больцмана визначає кількість енергії, яка випромінюється тілом у всіх напрямках. Однак інтенсивність залежить від напрямку випромінювання, що визначається кутом ф, який він утворює з нормаллю до поверхні (рис. 1.8). Й.Г. Ламберт у 1760 р. встановив, що максимальне випромінювання Еп спостерігається в напрямку нормалі до поверхні. Кількість енергії Е9, яка випромінюється під кутом до нормалі, пропорційна косинусу кута:
З цього видно, що інтенсивність випромінювання вздовж поверхні (за = 90°) дорівнює нулеві.
Висновок
Отже, згідно з другим законом термодинаміки самочинний процес перенесення теплоти в просторі виникає під дією різниці температур і скерований в напрямку зменшення температури. Закономірності перенесення теплоти і кількісні характеристики цього процесу є предметом дослідження теорії теплообміну (теплоперенесення). Теплота мож е поширюватись у будь-яких речовинах і навіть через вакуум. Перенесення теплоти здійснюється трьома основними способами: теплопровідністю, конвекцією і тепловим випромінюванням.
Теплопровідність - здатність речовини переносити теплову енергію, а також кількісна оцінка цієї здатності: фізична величина, що характеризує інтенсивність кондуктивного теплообміну в речовині, яка дорівнює відношенню густини теплового потоку до градієнта температури.
Конвекція теплоти - це процес перенесення теплоти під час переміщення макроскопічних об'ємів рідини або газу (текучого середовища) в просторі із зони з однією температурою в зону з іншою температурою. Конвекція можлива тільки в текучому середовищі. Конвекція теплоти завжди супроводжується теплопровідністю.
Теплове випромінювання є результатом перетворення внутрішньої енергії тіл в енергію електромагнітних коливань і навпаки. Під час попадання теплових променів (хвиль) на інше тіло їх енергія частково поглинається ним, знову перетворюючись у внутрішню. Так здійснюється променевий теплообмін між тілами.
Список використаних джерел
1. Лабай В. Й. Тепломасообмін - Л.: Тріада Плюс, 1998. - 8 с.
2. ДСТУ 3518-97 Термометрія. Терміни та визначення.
3. Іванченко В. В., Барвін О. І., Штунда Ю. М. Конструювання та розрахунок кожухотрубчатих теплообмінних апаратів. - Луганськ: Вид-во СНУ ім. В. Даля. 2006.- 260с
4. Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. - Донецьк: Донбас, 2004. -243с.
5. Лабай В. Й. Тепломасообмін / В. Й. Лабай. - Львів: Тріада-Плюс, 1998. - 100-120 с.
6. Чепурний М. М. Основи технічної термодинаміки / М. М. Чепурний, С. Й. Ткаченко - Вінниця: Поділля-2000, 2004. - 358 с.
7. Авчухов В. В. Задачник по процессам тепломассообмена / В. В. Авчухов, Б. Я. Паюсте. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 141 с.
8. Кравчук А.М. Основи тепломасообміну в спорудах водопостачання і водовідведення.- К.: Вища школа, 2001 Беляев Н. М. Основы теплопередачи / Н. М. Беляев. - Киев: Высшая школа, 1989. - 342 с.
9. Теплотехнический справочник / Под ред. В. Н. Юреньева, П. Д. Лебедева - М.: Энергия, 1976. - Т.2. - 896 с.
10. Недужий І. Термодинаміка і теплопередача. 1981
11. Константінов С.М. Технічна термодинаміка. - К.: Політехніка, 2001.-368с
12. Константінов С.М. Теплообмін. - К.: ВПІ ВПК Політехніка, 2005.-304с.
13. Ісаченка У. П.Теплопередача. - М.: Енергія, 1969. - 439 З.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Теплообмін як фізичний процес передавання енергії у вигляді певної кількості теплоти від тіла з вищою температурою до тіла з нижчою температурою до настання термодинамічної рівноваги. Найкращі провідники-метали. Природна конвекція та її приклади.
презентация [2,6 M], добавлен 22.04.2015Сутність і сфери використання закону Ньютона – Ріхмана. Фактори, що впливають на коефіцієнт тепловіддачі. Густина теплового потоку за використання теплообміну. Абсолютно чорне, сіре і біле тіла. Густина теплового потоку під час променевого теплообміну.
контрольная работа [40,3 K], добавлен 26.10.2010Теплові процеси в елементах енергетичного обладнання. Задача моделювання теплових процесів в елементах енергетичного обладнання в спряженій постановці. Математична модель для розв’язання задач теплообміну стосовно елементів енергетичного обладнання.
автореферат [60,0 K], добавлен 13.04.2009Класифікація та методи вимірювання. Термодинамічні величини. Термодинамічна температура. Температурний градієнт. Температурний коефіцієнт відносної зміни фізичної величини. Теплота, кількість теплоти. Тепловий потік. Коефіцієнт теплообміну. Ентропія.
реферат [65,6 K], добавлен 19.06.2008Опис топкового пристрою в газощільному виконанні з двозавитковими пальниками. Характеристики середовища і тепловий баланс у газоповітряному тракті котла. Розрахунок теплообміну та вибір пальникового пристрою, його економічна та екологічна оцінка.
дипломная работа [362,9 K], добавлен 01.07.2010Технічні характеристики парогенератора. Розрахунок палива. Тепловий баланс парогенератора. Основні конструктивні характеристики топки. Розрахунок теплообміну в топці, фестону, перегрівника пари та хвостових поверхонь. Уточнення теплового балансу.
курсовая работа [283,3 K], добавлен 09.03.2012Розрахунок витрат гарячого теплоносія, площі поперечного перерізу трубки, кількості трубок в теплообмінному апараті, площі поперечного перерізу міжтрубного простору, процесу теплообміну в теплообмінному апараті. Втрати тепла з гарячої гілки теплотраси.
курсовая работа [587,0 K], добавлен 17.10.2013Загальний тепловий баланс котельної установки. Розрахунки палива, визначення об’ємів повітря та продуктів згорання, підрахунок ентальпій. Визначення основних характеристик пальника. Розрахунок теплообміну в топці і конструктивне оформлення будови топки.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 04.06.2019Матеріальний баланс горіння газів, типи температур: жаропродуктивності, калориметрична, теоретична та дійсна. Методика формування теплового балансу промислових печей. Визначення годинного приходу та витрат теплоти в піч, коефіцієнту корисної дії.
курсовая работа [493,1 K], добавлен 22.11.2013Призначення та область використання роторно плівкових апаратів. Класифікація плівкових апаратів. Опис процесу гідродинаміки в роторно плівковому апараті. Мінімальна густина зрошення. Аналіз впливу витрат, числа лопатей та в’язкості на тепловіддачу.
курсовая работа [507,3 K], добавлен 13.01.2018Фізико-хімічні основи процесів в галузях хімічних технологій, визначення швидкості законами теплопередачі. Процеси перенесення маси енергії і кількості руху, рівняння нерозривності суцільності потоку. Гідростатична подібність, емпіричні залежності.
лекция [2,3 M], добавлен 17.07.2011Визначення використання теплоти у трубчастій печі, ексергії потоку відбензиненої нафти та палива. Розрахунок рекуперативного утилізатора при втратах тепла 2%. Ексергетичний баланс турбіни та теплонасосної компресорної установки, що працює на фреоні.
курсовая работа [161,1 K], добавлен 22.10.2014Визначення теплових потоків з усіх видів теплоспоживання. Побудова графіку зміни теплових потоків. Розрахунок водяних теплових мереж та конденсатопроводів. Побудова температурного графіка регулювання відпуску теплоти. Опис прийнятої теплової ізоляції.
курсовая работа [91,9 K], добавлен 15.12.2011Характеристика котла ТП-230. Розрахунок ентальпій повітря і продуктів згоряння палива. Коефіцієнт надлишку повітря. Тепловий баланс котельного агрегату. Геометричні характеристики топки. Розрахунок теплоти, яка сприймається фестоном, теплопередачею.
курсовая работа [256,5 K], добавлен 18.04.2013Дослідження особливостей роботи паросилових установок теплоелектростанцій по циклу Ренкіна. Опис циклу Карно холодильної установки. Теплопровідність плоскої та циліндричної стінок. Інженерний метод розв’язання задачі нестаціонарної теплопровідності.
реферат [851,8 K], добавлен 12.08.2013Основні споживачі продуктів роботи газотурбінних установок. Принципіальна схема й ідеальний цикл газотурбінної установки з підведенням тепла при постійному тиску та об'ємі. Головні методи підвищення коефіцієнту підвищеної дії, регенерація теплоти.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.03.2013Вимоги до роботи нагрівальних печей. Основні сучасні способи економії енергії в камерних нагрівальних і термічних печах: зменшення теплового дефіциту металу, зниження втрат теплоти в навколишнє середовище і підвищення коефіцієнта її використання.
курсовая работа [45,5 K], добавлен 22.09.2012Опис принципової схеми циклу ТЕЦ, визначення характеристик стану робочого тіла. Витрати палива при виробленні електроенергії на КЕС та в районній котельній. Економія палива на ТЕЦ в порівнянні з роздільним виробленням електроенергії та теплоти.
курсовая работа [519,2 K], добавлен 05.06.2012Аналіз сучасного становища трубопровідного транспорту природних газів й оцінка перспектив його подальшого розвитку. Теоретична робота стиснення в компресорі. Утилізація теплоти відхідних газів. Технічні характеристики газотурбінних електростанцій.
курсовая работа [374,7 K], добавлен 14.08.2012Паливо як основне джерело теплоти для промисловості та інших галузей господарства, його різновиди та відмінні риси, особливості використання. Склад твердого та рідкого палива. Горіння палива і газові розрахунки. Тепловий баланс котельного агрегату.
курсовая работа [250,1 K], добавлен 07.10.2010
