Основы теплопередачи Михеев М.А, Михеева И.М. (1013622)
Текст из файла
6П2,2 М69 УДК 636.24: 621.! .016,4 Михеев М. А., Михеева И. М. М69 Основы аеплопередачи. Изд. 2-е, «Энергия», 1977. 344 с. с ил. стереотип. Мы 30302-001 М 21-77 061(0Ц-77 6П2.2 © Издательство «Энергия», 1977. и книге изложены основные наложения учения о теплообмене и их прилажена» к анализу работы тепловых устройств. Последовательно рассмотрены злементарные виды переноса теплоты (теплопроводность, конвекцня и тепловое излучение).
комплексный процесс теплопередачй и основы расчета теплообменных аппаратов. Первое издание книги вышло в !973 г. Во второе издаане книги внесены незначительные изменения и уточнения. Книга предназначена для инженерно-текиическах работнякав, ззкимающихся вопросами проектирования. изготовления н зксплуатации теплообменного оборудования. Она может быть использована студентами вузов в качестве учебного пособия.
ПРЕДИСЛОВИЕ Основные закономерности явлений переноса теплоты, механизм и методология исследования процессов теплообмена, рекомендации для практических расчетов составляют содержание этой книги. При ее написании преследовалась цель рассказать о сложных явлениях теплопередачи в возможно более простой и ясной форме при сохранении необходимой научной строгости.
Материал в книге расположен в порядке нарастания сложности обсуждаемых процессов с целью облегчения его усвоения читателем. Поэтому, например, комплексные процессы. теплопередачи излагаются после описания элементарных видов теплообмена, а вопросы гидромеханики по мере надобности приводятся совместно с изложением отдельных задач конвектнвного теплообмена. В книге рассмотрены основные положения теории подобия и их приложение к изучению процессов переноса теплоты. В конце каждого раздела приводятся числовые примеры решения наиболее характерных задач.
В целом в настоящем издании сохранены стиль, структура и характер, присущие известному учебнику академика М. А. Михеева (1902 — 1970 гг.) «Основы теплопередачи», последнее издание которого было выпущено в 1956 г. В учебнике М.
А. Михеева был обобщен опыт его многолетнего преподавания курса теплопередачи в вузах, рассмотрены результаты наиболее значительных экспериментальных и теоретических работ в области теории теплообмена и теплового моделирования. Издание книги в настоящем виде посвящается его памяти.
И. Михеева ВВЕДЕНИЕ Теплопередача является частью общего учения о теплоте, основы которого были заложены в середине ХЧ!11 в. М. В. Ломоносовым, создавшим механическую теорию теплоты и основы закона сохранения и превращения материи и энергии. В дальнейшем развитии учения о теплоте разрабатывались его общие положения.
В Х1Х в. основное внимание уделялось вопросам превращения теплоты в работу. С развитием техники и ростом мощности отдельных агрегатов роль процессов переноса теплоты в различных тепловых устройствах и машинах возросла. Во второй половине Х1Х в. ученые и инженеры стали уделять процессам теплообмена значительно больше внимания. В литературе имеется много работ тех времен по вопросам распространения и переноса теплоты, некоторые из них сохранили значимость до наших дней.
Именно в эти годы, например, была опубликована работа О. Рейнольдса, в которой устанавливается единство процессов переноса теплоты и количества движения, его «гидродинамическая теория теплообмена» (1874 г.). Учение о теплоте окончательно оформилось в самостоятельную научную дисциплину лишь в начале ХХ в. В настоящее время теплопередача вместе с технической термодинамикой составляют теоретические основы теплотехники. В развитие теплопередачи наряду с зарубежными исследователями большой вклад внесли русские ученые. Их труды до сих пор сохранили свое значение.
Изучение вопросов теплообмена в нашей стране с 20-х годов возглавил акад. М. В. Кирпичев, придавший ему новое инженерно-физическое направление. Были разработаны оригинальные пути исследования сущности рабочих процессов и работы тепловых устройств в целом, что позволяло научно обоснованно решать многие инженерные задачи.
Одновременно с этим была разработана общая методология исследований, обработки и обобщения опытных данных. Все имевшиеся данные по теплообмену были пересмотрены, уточнены и приведены в определенную систему. Большое развитие в нашей стране получила теория подобия, являющаяся по существу теорией эксперимента.
На ее основе была разработана теория теплового моделирования технических устройств. 4 Исследования показывают, что теплопередача является слож ным процессом. При изучении этот процесс расчленяют на простые явления. Различают три элементарных способа переноса теплоты: теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение. Т е п л о п р о в о д н о с т ь ю называется перенос теплоты (или внутренней энергии) при непосредственном соприкосновении тел (или частей одного тела) с различной температурой. Явление к о н в е к ц и и наблюдается в движущихся жидкостях или газах. Перенос теплоты при этом происходит просто за счет перемещения вещества в пространстве.
Тепловым излучением называется явление переноса теплоты в виде электромагнитных волн с двойным взаимным превращением — тепловой энергии в лучистую и обратно. В действительности элементарные виды теплообмена не обособлены и в чистом виде встречаются редко. В большинстве случаев один вид теплообмена сопровождается другим. Например, обмен теплотой между твердой поверхностью и жидкостью (или газом) происходит путем теплопроводиости и коивекции одновременно и называется к о н в е к т и в н ы м т е и л о о б м е н о м или т е п л о о т д а ч е й.
В паровых котлах в процессе переноса теплоты от топочных газов к внешней поверхности кипятильных труб одновременно участвуют все три вида теплообмена — теплопроводность, конвекция и тепловое излучение. От внешней поверхности кипятильных труб к внутренней через слой сажи, металлическую стенку и слой накипи теплота переносится путем теплопроводности. Наконец, от внутренней поверхности труб к воде теплота переносится путем теплопроводности и конвекции. Следовательно, на отдельных этапах прохождения теплоты элементарные виды теплообмена могут находиться в самом различном сочетании. В практических расчетах такие сложные процессы иногда целесообразно рассматривать как одно целое.
Так, например, передачу теплоты от горячей жидкости к холодной через разделяющую их стенку называют процессом те ил о не р ед а ч и. В книге рассмотрены основные количественные и качественные закономерности протекания этих как элементарных, так и более сложных процессов. Все замечания по содержанию книги просьба направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, изд-во «Энергия». ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ г, /1 б, В 1, /. '6 д, и Г $ 1 Т тс /м б/ Л1 А/ о Р Ар б т Е Р Р Р с„; ср— 1 г Р У 3 о е г/ Ю чс "и а радиус, м; диаметр, м; характерный размер, длина, м; толщина, и; высота, и; поверхность, площадь поверхности теплообмена, мз; плошадь поперечного сечения, мз; время, с; температура, 'С; температура, К; температура поверхности, 'С; температура жидкости, газа, 'С; температура насыщения, 'С; изменение температуры жидкости в направлении ее движе- ния, 'С; температурный напор, разность температур, 'С; средний логарифмический температурный напор, 'С; избыточная температура, 'С; давление, Па; перепад давлений, Па; массовый расход жидкости, газа, кг/с; объем, мэ, или объемный расход жидкости, газа, мэ/с; масса вещества, кг; скорость, м/с; ускорение свободного падения, м/сз; плотность, кгlмэ; плотность.
соответственно жидкости и пара, кгlма; температурный коэффициент объемного расширения, 1/'С, 1/К; удельная теплоемкость при постоянном объеме и давлении со- ответственно, Дж/(кг 'С); энтальпия, Дж/кг1 теплота фазового перехода, Дж/кг; динамический коэффициент вязкости, Па с; кинематическнй коэффициент вязкости, мз/с; сила трения, Па; поверхностное натяжение, Н/и; коэффициент сопротивления трения; краевой угол между стенкой и свободной поверхностью жид- кости; тепловой поток, Вт; плотность теплового потоха, Вт/мз; линейная плотность теплового потока, Вт/м; мощность внутреннего источника теплоты, Вт/мэч коэффициент теплапроводностн, Вт/(м 'С); коэффициент температуропроводиости, мз/с; ГЛАВА пгРВлз ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ 1-с ОснОВнОЙ 3АкОн теплОНРОВОднОсти Если в твердом теле, неподвижной жидкости или газе температура в различных точках неодинакова, то, как показывает опыт, теплота самопроизвольно переносится от участков тела с более высокой температурой к участкам с более низкой температурой.
Такой процесс называется теплопроводностью. Внутренний механизм явления теплопроводности объясняется на основе молекулярно-кннетнческих представлений; перенос энергии при этом осуществляется вследствие теплового движения и энергетического взаимодействия между микрочастицами (молекулами, атомами, электронами), из которых состоит данное тело. Процесс теплопроводности неразрывно связав с распределением температуры внутри тела. Поэтому при его изучении прежде всего необходимо установить понятия температурного поля и градиента температуры. 1. Т е м п е р а т у р н о е и о л е.
Температура, как известно, характеризует тепловое состояние тела и определяет степень его нагретости. Так как тепловое состояние отдельных частей тела в процессе теплопроводности различно, то в общем случае температура 1 является функцией координат х, у, г и времени т, т. е. 1 = ~ (х, у,г,т), (а) Совокупность значений температуры для всех точек пространства в данный момент времени называется температурным полем.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
