• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

ТЕПЛОВІ ПРОЦЕСИ

Лекція № 17

Теплові процеси пов’язані з перенесенням теплоти від більш нагрітих тіл до менш нагрітих.

Теплові процеси включають процеси:

• нагрівання

• охолодження

• випаровування

• конденсації

Перенесення теплової енергії між тілами з різною температурою називають теплообміном.

Тіла, які беруть участь у теплообміні називають теплоносіями. Теплоносії можуть перебувати у різному агрегатному стані.

Розрізняють три принципово різних елементарних способи розповсюдження тепла: теплопровідність, конвекцію і теплове випромінювання.

Теплопровідність – перенесення тепла внаслідок хаотичного (теплового) руху мікрочастинок, які безпосередньо контактують одна з другою.

Конвекція – перенесення тепла внаслідок руху і перемішування макроскопічних об‘ємів газів або рідин. Розрізняють:

а) природну (або вільну) конвекцію;

б) вимушену конвекцію

Теплове випромінювання – процес розповсюдження електромагнітних коливань з різною довжиною хвиль, який обумовлений тепловим рухом атомів або молекул тіла, яке випромінює. Теплове випромінювання складається з променевого випромінювання і променевого поглинання.

В реальних умовах тепло передається не одним із вказаних методів, а комбінованим шляхом.

Процес перенесення тепла від стінки до газу чи рідини або навпаки називають тепловіддачею.

Теплопередача – передача тепла від більш нагрітого тіла до менш нагрітого тіла через стінку, що їх розділяє. Процес теплопередачі – складний, оскільки складається з таких стадій :

1) тепловіддача ( перенесення теплоти від гарячого теплоносія до стінки);

2) теплопровідність – перенесення теплоти через розділяючу теплоносії стінку;

3) тепловіддача від стінки до холодного теплоносія.

Кількість тепла, що переноситься від гарячого до холодного теплоносія визначається основним рівнянням теплопередачі

(Дж) (1)

тут Q – кількість переданого тепла(Дж); k – коефіцієнт теплопередачі (Вт/м²К); Δt_ср – середня різниця температур теплоносіїв (середня рушійна сила); τ – час процесу (с).

Рушійною силою процесу теплопередачі є різниця температур теплоносіїв, і оскільки кожен з них в процесі може змінювати свою температуру, в розрахунки вводять Δt_ср.

Якщо процес теплопередачі встановлений (стаціонарний), то перенесення тепла відбувається рівномірно, а рівняння теплопередачі записується у виді

,(Вт) (2)

де Q (Дж/с=Вт) - кількість тепла, що передається в одиницю часу.

Основне рівняння теплопередачі в проектних розрахунках використовується для визначення поверхні теплопередачі

(3)

Щоб використати це рівняння слід попередньо розраховувати відповідно Q – кількість тепла; k – коефіцієнт теплопередачі, Δt_ср – середню рушійну силу. Кількість тепла Q визначають з рівняння теплового балансу, який без врахування втрат тепла можна представити у вигляді

Q = Q₁= Q₂ (4)

Q– це тепло, що передається при охолодженні гарячого теплоносія Q₁ і нагріванні Q₂ холодного теплоносія.

Q₁ можна визначити за рівнянням

Q₁=G₁c₁(t_1n - t_1k) , (5)

де G₁ – масова витрата гарячого теплоносія кг/с, c₁ – теплоємність Дж/(кг·К), залежить від природи теплоносія і температури і вибирається за довідником; t_1n і t_1k – початкова і кінцева температура гарячого теплоносія.

По холодному теплоносію Q₂ відповідно визначають за рівнянням

Q₂=G₂c₂(t_2k - t_2n) (6)

де G₂ – витрата холодного теплоносія кг/с, c₂ – теплоємність холодного теплоносія Дж/(кг·К), t_2k і t_2n – відповідно кінцева і початкова температура холодного теплоносія.

Якщо агрегатний стан теплоносія в процесі теплопередачі не змінюється (наприклад випаровування або конденсація), то кількість тепла в цих випадках визначають за рівнянням

Q = G ∙ r , (7)

де G – витрата пари, що конденсується, або рідини, що випаровується, кг/с; r – питома теплота конденсації (випаровування), Дж/кг і залежить від природи речовини та тиску.

Читайте також:

1. V Практично всі психічні процеси роблять свій внесок в специфіку організації свідомості та самосвідомості.
2. Блок 1. Соціально-демографічні та міграційні процеси.
3. Важелі впливу на процеси розвитку ринку капіталу.
4. Виробничий, технологічний і трудовий процеси
5. Виробничі процеси, їх класифікація і принципи організації
6. Вплив нового зовнішньополітичного мислення, американо-радянського співробітництва на світові процеси
7. Вплив опромінення на процеси старіння
8. Вплив рослин та тваринних організмів на процеси переносу
9. Вплив світових фінансових криз на процеси глобалізації.
10. Вплив суб’єктивних факторів на процеси управління ризиком
11. Геодинамічні процеси у озерах і болотах
12. Геологічні процеси і явища

Переглядів: 10482