Основы теплопередачи - Крейт Ф.
Скачать (прямая ссылка):
Материал представлен в соответствии с классической линией изложения первоначального текста Крейта с акцентом на решение инженерных задач и на использование вычислительных машин. В ходе изложения особое внимание уделяется физическому пониманию процессов переноса тепла и способам применения необходимых предположений и упрощений в реальных задачах, позволяющим найти инженерное решение. В книге используется международная система единиц СИ.
Задачи теплопроводности решаются как аналитическими, так и численными методами с привлечением численных методов решения на ЭВМ. При анализе задач конвективного теплообмена для ламинарного и турбулентного режимов течения сначала представлены аналитические решения, а затем приведены эмпирические формулы для тел различной формы, наиболее важных в инженерной практике. Число корреляционных соотношений сведено к минимуму, чтобы читателю было проще находить численный ответ. Указаны способы правильного выбора определяющей температуры, которую нужно использовать в эмпирических формулах для каждой из наиболее важных геометрических конфигураций. Для решения задач теплообмена излучением применен метод тепловых цепей, который также был использован при совместном анализе всех процессов теплопередачи с единых методологических позиций.
В главе, посвященной теплообменникам, представлены метод Среднелогарифмйческого температурного напора и метод, основанный на использовании понятия эффективности теплообмен* Ника, причем указаны преимущества и недостатки каждого из них. Кроме того, в отдельных разделах этой главы описаны современные теплообменные устройства: тепловые трубы, регенеративные теплообменники с насадкой и солнечные коллекторы.
8 Предисловие
Задачи в конце каждой\главы расположены в порядке возрастания сложности. В первых нескольких задачах нужно провести расчет обычными методами; в остальных требуется сделать инженерные предположения и проявить творческий подход к решению.
В приложениях содержатся таблицы теплофизических характеристик, которые помогают изложению материала и решению помещенных в книге задач. Все приведенные в книге ответы на задачи были получены с помощью теплофизических свойств, указанных в этих таблицах. Однако, если нужна более полная информация о теплофизических свойствах, следует обратиться к соответствующим справочникам.
Мы старались избежать перегрузки квдги специальными сведениями и представить материалы, полезные для многих сторон инженерной деятельности. Мы не претендуем на оригинальность, но надеемся, что наш стиль изложения поможет студентам учиться, а преподавателям учить их.
Фрэнк Крейт Уильям Блэк
ОБОЗНАЧЕНИЯ
а — ускорение;
а — скорость звука;
А — площадь (поперечного сечения); A8 — площадь поверхности;
с — удельная теплоемкость;
с — скорость света; Cp — удельная теплоемкость при постоянном давлении; Cv — удельная теплоемкость при постоянном объеме;
С — теплоемкость; Cf — коэффициент трения;
С — мольная концентрация; Dk — эквивалентный (гидравлический) диаметр; D — диаметр;
D — коэффициент диффузии; E — энергия;
E — плотность потока собственного излучения излучающего тела или газа;
E — электрический потенциал; f — коэффициент трения; F — сила;
Fl->2 —угловой коэффициент излучения от поверхности / к поверхности 2\
g — ускорение свободного падения;
G =s р V — плотность потока массы;
G — плотность потока падающего излучения;
h — постоянная Планка;
hc — коэффициент конвективной теплоотдачи поверхности; і — удельная энтальпия; / — интенсивность излучения; / — сила электрического тока; / — параметр теплообмена; 1 — плотность потока эффективного излучения; k — постоянная Больцмана; k — коэффициент теплопроводности; I — длина;
/ — длина пути перемешивания Прандтля; L — линейный размер; т — масса;
т — массовый расход; 3)1 — молекулярный вес; M — число Маха; N — число молекул; N — поток массы; P — периметр; P — давление; Я — тепловой поток;
IO Обозначения
а" — плотность теплового потока; ///
qG — интенсивность тепловыделения в единице объема; Q — количество тепла; Q= VA — объемный расход; г — радиус;
г — коэффициент восстановления; R — коэффициент загрязнения; R — газовая постоянная; Ru — универсальная газовая постоянная; R — термическое сопротивление; .S — формфактор теплопроводности;
t — время;
t — толщина; T — температура;
и -— местная скорость вдоль поверхности;
U — внутренняя энергия;
U — суммарный коэффициент теплопередачи;
V -~ местная скорость по нормали к поверхности;
V — удельный объем;
V — скорость;
V — объем;
X — координата, направленная обычно вдоль поверхности; X — мольная долевая концентрация;
у — координата, направленная обычно по нормали К поверхности; z — координата;
а — поглощательная способность;
а — коэффициент температуропроводности;
? — термический коэффициент объемного расширения;
V — отношение удельных теплоємкостей; o — толщина пленки;
б — толщина динамического пограничного слоя; — толщина теплового пограничного слоя;
Д — изменение, конечная разность;
е — излучательная способность (степень черноты);
