Занятие 1 (2 часа). Виды теплопереноса. Основные понятия. Теплопроводность (кондукция). Теплоотдача (конвекция).
- Летучка 1
- Дифференциальное уравнение переноса теплоты в движущейся среде (уравнение Фурье — Кирхгоффа) — вывод.
- Стационарный кондуктивный перенос тепла через плоскую однослойную стенку.
- Стационарный кондуктивный перенос теплоты через многослойную плоскую стенку.
- Стационарный кондуктивный перенос теплоты через цилиндрическую стенку.
- Стационарный кондуктивный перенос теплоты через сферическую стенку.
Вопросы для устных ответов.
1. Теплоперенос в химической технологии.
2. Виды теплоносителей в химической технологии.
3. Что является движущей силой процесса теплопереноса?
4. Что такое теплоемкость? Обозначение и размерность.
5. Какие бывают виды теплопередачи (3 вида)? Дать их определения и примеры.
6. Удельный тепловой поток. Его обозначение и размерность.
7. Полный тепловой поток. Его обозначение и размерность.
8. Кондукция. Уравнение Фурье. Что такое коэффициент теплопроводности? Его обозначение и размерность. Температурное поле.
9. Термическое сопротивление.
10. Конвекция. Уравнение Ньютона. Что такое коэффициент теплоотдачи? Его обозначение и размерность.
11. Что такое энтальпия? Её обозначение и размерность.
12. Что такое коэффициент температуропроводности? Его выражение через коэффициент теплопроводности, обозначение и размерность.
13. В чем физический смысл членов полного уравнения Фурье-Кирхгофа?
14. Критерий Фурье. Его физический смысл.
15. Критерий Пекле. Его физический смысл. Аналогия с критерием Рейнольдса.
16. Критерий Прандтля. Его физический смысл.
17. Коэффициент теплопередачи. Его размерность и физический смысл.
Занятие 2 (2 часа). Конвективный теплообмен. Расчет теплообменников
Вопросы для устных ответов
- Что такое теплоперенос в условиях естественной конвекции?
- Движущая сила процесса в условиях естественной конвекции.
- Режимы движения в условиях естественной конвекции.
- Вынужденная конвекция.
- Механизм образования и роста пузырьков при кипении жидкостей.
- Пузырьковый и плёночный режимы кипения; их влияние на перенос тепла.
- Что такое кризис кипения?
- Теплообмен в химической технологии.
- Виды теплообменников. Их назначение.
- Устройство кожухо-трубчатого теплообменника. Теплообменник труба в трубе.
- Основное уравнение теплопередачи.
- Средняя движущая сила при прямоточном и противоточном движении теплоносителей в режиме идеального вытеснения.
Занятие 3 (2 часа). Конвективный теплообмен. Расчет теплообменников
Летучка 2
1. Виды конвективного теплообмена. Критерии и критериальные уравнения для определения α.
- Теплоперенос при конденсации пара. Вывод формулы для расчёта коэффициента теплоотдачи при конденсация пара .
- Конвективный теплообмен при кипении жидкостей. Расчёт коэффициента теплоотдачи при кипении α.
Занятие 4 (2 часа). Расчет теплообменников
Вопросы для самостоятельной проработки.
1. Тепловые балансы и расчёт коэффициента теплопередачи в теплообменных аппаратах, когда оба теплоносителя не изменяют своего агрегатного состояния.
2. Тепловая изоляция, назначение, требования к материалам. Расчёт толщины изоляции. Критический радиус изоляции. Подход к расчёту потерь тепла в окружающую среду.
3. Тепловые балансы и расчёт коэффициента теплопередачи от конденсирующегося пара к кипящей жидкости .
4. Расчёт коэффициента теплопередачи в теплообменном аппарате при нагревании жидкости (газа) конденсирующимся паром .