ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 167
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Все печи можно разделить на две большие группы: промышленные и бытовые.
Промышленные топливные печи являются сложными агрегатами, основными элементами которых являются: генератор теплоты, по-другому топка, где выделяется теплота, и рабочее пространство, в котором находятся обрабатываемые теплотой материалы (изделия). В зависимости от типа печи генераторы теплоты могут быть конструктивно отделены от рабочего пространства. В большинстве современных печей эти два элемента конструктивно объединены.Кроме указанных двух основных элементов, в состав печи входит ряд других устройств, а именно устройства для подвода топлива и отвода продуктов сгорания, для загрузки, выгрузки и транспортировки через печь отрабатываемых материалов и изделий, для утилизации теплоты продуктов сгорания и снижения их токсичности и д
40. Схема и цикл парокомпрессионной холодильной установки. Холодильный
коэффициент и эксергетический КПД цикла.
41.Основные понятия теории теплообмена. Способы переноса теплоты в про-
странстве.
Теплообмен – это процесс переноса теплоты в пространстве, обусловленный наличием разности температур. Теплота в соответствии со вторым законом термодинамики самопроизвольно всегда передается из области с большей температурой к области с меньшей температурой. Количество передаваемой теплоты зависит от перепадов температур, физических свойств, размеров и геометрии тел, времени процесса и др.
В теории теплообмена фундаментальным является понятие температурного поля. Теория теплообмена опирается на представление о сплошности материальной среды. В соответствии с этим представлением температура определена в каждой точке занятого веществом пространства. Совокупность значений температур во всех точках этого пространства называется температурным полем. Температурное поле может оставаться неизменным во времени. Такое поле называют стационарным
.Если
температурное поле во времени изменяется, его называют нестационарным:
Совокупность расположенных рядом друг с другом точек температурного поля, в которых значения температуры одинаковы, образуют так называемую изотермическую поверхность. Сечение изотермической поверхности плоскостью дает изотермическую линию.
Интенсивность изменения температуры в пространстве поля оценивается градиентом температуры
В процессах теплообмена любой сложности в общем случае можно выделить три различных по своему физическому механизму способа переноса теплоты: теплопроводность, конвекцию, тепловое излучение. Подчеркнем, что на практике чаще всего приходится иметь дело со сложными процессами, в которых все три названных механизма переноса теплоты действуют одновременно.
42. Теплопроводность. Закон Фурье для теплопроводности.
Теплопроводностью называют перенос теплоты в сплошных средах за счет движения и взаимодействия микрочастиц вещества – молекул, атомов, свободных электронов. В чистом виде теплопроводность наблюдается в твердых телах.
В твердых диэлектриках (строительные, теплоизоляционные материалы) теплопроводность осуществляется тепловыми колебаниями микрочастиц. Такой механизм теплопроводности называют фоновой теплопроводностью. Интенсивность фоновой теплопроводности мала, что обусловливает низкую теплопроводность рассматриваемой группы материалов.
В металлах перенос теплоты осуществляется главным образом свободными электронами. Хотя фоновая теплопроводность в металлах также имеет место, ее вклад пренебрежимо мал по сравнению с переносом теплоты свободными электронами.
43. Стационарная теплопроводность. Понятие термического сопротивления.
Стационарной теплопроводностью называют процессы переноса теплоты внутри твердого тела при установившихся во времени температурах и тепловых потоках в каждой точке внутри тела и на его поверхности.
44. Теплопередача и методы ее интенсификации.
Теплопередача — физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к менее горячему, либо непосредственно (при контакте), или через разделяющую (тела или среды) перегородку из какого-либо материала.
Рассмотрим случай, когда поверхности неограниченной твердой стенки (рис. 12.5) омываются жидкостями с разными температурами и . Кроме того, на поверхностях различные коэффициенты теплоотдачи: и . Так как температуры жидкостей не равны, то теплота будет передаваться от одной жидкости к другой через разделяющую их стенку. Такой процесс называют теплопередачей. Обменивающиеся теплотой жидкости часто называют теплоносителями.
В инженерной практике часто требуется добиться большей величины теплового потока без увеличения размеров устройства, в котором протекает процесс теплопередачи, то есть интенсифицировать этот процесс. Инженер должен уметь найти наиболее эффективный путь решения этой задачи.
Этот путь подсказывает анализ формулы (12.56), из которого следует, что при неизменных температурах теплоносителей тепловой поток тем больше, чем меньше термическое сопротивление теплопередачи. Это термическое сопротивление, как показано выше, складывается из нескольких термических сопротивлений, которые, в общем случае, могут значительно отличаться по величине. Чтобы быстрее и дешевле добиться увеличения теплового потока, целесообразно начинать с уменьшения самого большого из термических сопротивлений, составляющих общее сопротивление теплопередачи.
45. Конвективная теплоотдача. Факторы, влияющие на интенсивность теплоот-
дачи.
Конвективным теплообменом называется одновременный перенос теплоты конвекцией и теплопроводностью. В инженерных расчетах часто определяют конвективный теплообмен между потоками жидкости или газа и поверхностью твердого тела. Этот процесс конвективного теплообмена называют конвективной теплоотдачей или просто теплоотдачей.
Основными факторами, влияющими на процесс теплоотдачи являются следующие:
1). Природа возникновения движения жидкости вдоль поверхности стенки. Самопроизвольное движение жидкости (газа) в поле тяжести, обусловленное разностью плотностей её горячих и холодных слоев, называют свободным движением (естественная конвекция). Движение, создаваемое вследствие разности давлений, которые создаются насосом, вентилятором и другими устройствами, называется вынужденным (вынужденная конвекция).
2). Режим движения жидкости. Упорядоченное, слоистое, спокойное, без пульсаций движение называется ламинарным. Беспорядочное, хаотическое, вихревое движение называется турбулентным
3). Физические свойства жидкостей и газов. Большое влияние на конвективный теплообмен оказывают следующие физические параметры: коэффициент теплопроводности (), удельная теплоемкость (с), плотность (ρ), коэффициент температуропроводности (а = λ/cр·ρ), коэффициент динамической вязкости (μ) или кинематической вязкости (ν = μ/ρ), температурный коэффициент объемного расширения (β = 1/Т). 4). Форма (плоская, цилиндрическая), размеры и положение поверхности (горизонтальная, вертикальная).
46. Способы расчета процесса конвективной теплоотдачи.
47. Расчет процессов теплообмена излучением.
Перенос теплоты излучением рассматривается как процесс распространения электромагнитных волн, испускаемых телом, энергия которых при взаимодействии с веществом переходит в теплоту.
48.Типы теплообменных аппаратов и области их применения. Основные урав-
нения для расчета рекуператоров.
Регенератор теплоты – это теплообменник, то есть устройство для передачи теплоты от греющего теплоносителя (в данном случае уходящих газов) к нагреваемому (в данном случае воздуху или топливу). При температуре греющего теплоносителя менее 1000 С используются рекуперативные теплообменники, при С – регенеративные. Иногда регенеративные теплообменники используются при С для охлаждения сильно запыленных газов
Теплообменные аппараты классифицируются следующим образом:
по назначению — подогреватели, конденсаторы, охладители, испарители, паропреобразователи и т.п.;
принципу действия — рекуперативные, регенеративные и смешивающие.
Рекуперативными называются такие теплообменные аппараты, в которых теплообмен между теплоносителями происходит через разделительную стенку. При теплообмене в аппаратах такого типа тепловой поток в каждой точке поверхности разделительной стенки сохраняет постоянное направление.
Температура нагрева теплоносителя составляет 400... 500°С для конструкций из углеродистой стали и 700...800°С для конструкций из легированных сталей
Регенеративными называются такие теплообменные, аппараты, в которых два или большее число теплоносителей попеременно соприкасаются с одной и той же поверхностью нагрева.
Смешивающими называются такие теплообменные аппараты, в которых тепло- и массообмен происходят при непосредственном контакте и смешивании теплоносителей. Поэтому смешивающие теплообменники иногда называют контактными.
Необходимость передачи теплоты от одного теплоносителя к другому возникает во многих отраслях техники: энергетике, химической, металлургической, нефтяной, пищевой и других отраслях промышленности.
