Теория тепломассообмена Э.Р. Эккерт Р.М. Дрейк под ред. Лыкова (1013696), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Главной проблемой, с которой, встречаются в техническом исследовании, является перевод физического ,процесса ~на язык математики. Этим вопросом исследователь непременно должен заниматься сам или вынужден прибегнуть я помопви математика, если не сможет само. стоятельно получить решения уравнений, при помощи ко. торых он формулирует свою ~задачу, б При чтении глав, где краткб излагается более сложный материал, требуются более глубокие знания математики. Такие главы включены преднамеренно, ыбо они способствуют пониманию особых форм тепло- или массообмена; однако их можно опустить без ущерба для понимания остального те|кета. Разделы 3-8, 4-1, 4 2, 5-1, 5-2, 6-3, б-б, 7-2, 7-3, 10-3, 11-3 и 1б-2 относятся к втой категории. Не делалось 'попыток более или менее полно представить литературу или хотя бы включить ~всю наиболее важную. Целью ссылок в книге является указать иа оригинальные работы по обсуждаемым темам и источники для получения более обширных сведений.
Во 2-м издании введены дополнительные задачи. Решение этих задач поможет читателю или студенту уяснить проработанный материал. Необходимо отметить, что некоторые задачи не имеют однозначного решения, вто справедливо и для задач, встречающихся в ~инженерной практике. Для некоторых задач невозможно получить какое-нибудь аналитическое решение, а в других случаях читатель должен переходить к численным вычислени~ям в за~висимости от знания аналитических методов решения. Все вго опятьта~ки подчеркивает тот факт, что многие задачи, с которыми всгречаются в инженерной пра|ктике, по своей природе такого типа.
Участие Р. М. Дрейка младшего заключалось в разработке части А — «Теплопроводность», раздела 10-3 «Теплообмен в газах при ~низких плотностях» и дополнения к Приложению с таблицами и графиками физических параметров. Читатели, знакомые с первым изданием книги, увидят, что ббльшая часть ее написана совершенно заново и что вто издание может рассматриваться как ~новая книга, ибо наука, о которой плеть речь в книге, за,последние годы сделала весьма значительные успехи. Надеюсь, что,настоящая книга написана на достаточном научном уровне и найдет та~кой же благосклонный прием среди рабогающих в области тепло- и массообмена, как и первое издание, Э.
Р. ЭККЕРТ СОДЕРЖАНИЕ Предисловие редактора Предисловие автора'. Перечень обозначений Г л а в а п е р в а я. Введение 1-1. Единицы измерения 1-2. Различные способы переноса тепла 1-3. Козффициенты теплопроводности, теплообмена дачи 1-4. Прямоток, протиаоток, перекрестный ток 3 6 12 17 17 24 и теплопере- 26 32 Чисть А. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ Г л а в а а т о р а я. Теория теплопроводности и уравнения теплопроводности 44 2-1.
Понятие теплопроводности 44 2-2. Основной закон теплопроводности .. . . . . . . . . . .. 47 2-3. Уравнение теплопроводности . .. . . . . . . .. . . . . 50 Глава третья. Теплопроводность при стационарном режиме 58 3-1. Решения простейших уравнений теплопроаодности для условий стационарного режима . . . .. . . . . . .
. . . .. 58 3-2. Конвективный теплообмен граничных поверхностей . . . . . 6! 3-3. Критическая толщина изоляции .. . . .. . . . . . .. . 61 3-4. Тонкий стержень . 63 3-5. Ребристая поверхность нагрева . .. . . . . . . . . . . . 67 3-6. Стенка с внутренним источником тепла . . . . . . . . . . 84 3.7. Подземный кабель . 87 38. Двухмерная стационарная теплопроводность........ 9! Г л а в а ч е т в е р т а я. Теплопроводность при нестиционириом режиме .. 103 4-!.
Переходные процессы теплопередачн........... 103 4-2. Периодический перенос тепла .. . . .. . . . . . . . . !29 143 143 147 158 158 167 171 177 189 274 287 287 300 9.3. Шары и насадки . 312 Г л а в а п я т а я. Теплопроводность в системах с подвижными границами 5-1. Теплопроводность при плавлении или затвердевании 5-2. Движущиеся источники тепла . Часть В. КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН Гла за шестая.
Движение вдоль поверхностей и в каналах 6-1. Пограничный слой и турбулентность . 6-2. Уравнение количества движения пограничного слоя . 6-3. Уравнение погранично~о слоя ламинарного потока 6-4. Движение вдоль плоской стенки 6-5.
Градиенты давления вдоль поверхности 6-6. Точные решения уравнений ламинарного пограничного слоя для плоской пластины 6-7. Движение жидкости в трубе 6-8. Поперечное обтекание цилиндра 6-9. Обтекание осесимыетричных тел Г л а в а с е д ь м а я. Вынужденная конвенция при ламинарном режиме . 7-!. Уравнение теплового потока через пограничный слой 7-2. Уравнение энергии ламинарного пограничного слоя .
7-3. Движение жидкости вдоль плиты 7-4. Плоская пластина с произвольно изменяющейся температурой поверхности 7-5. Поперечное омывание цилиндрических тел . 7 6. Точные решения уравнения энергии ламинарного пограничного слоя ч 7-7. Движение жидкости а трубе Гл а в а в о с ь м а я. Вынужденная конвекция в турбулентном потоке 8-1. Аналогия между количествон движения и теплообменом .. 8-2. Движение жидкости в трубе 8-3. Продольное обгекание плиты 8-4. Последние достижения в теории теплообмена при турбулент- нои режиме движения Гла ва девятая.
Вынужденная конвенция в потоке при отрывных обтеканиях, . 9-!. Анализ явления теплообмена с применением теории размер- ности 9-2, Поперечное омывание труб и пучков труб 19! 195 204 208 2!2 2!2 215 220 227 233 236 241 253 253 260 270 Глава десятая. Некоторые особые случаи теплообмепа 10-1. Теплообмен при больших скоростях 10-2. Перенос тепла в газах при высоких скоростях 10-3. Перенос тепла в разреженных газах 10.4.
Перенос тепла в жидких металлах . 10-5. Транспирация (просачивание через поры) ~ пленочное охлаждение Глава один над ца та я. Свободная коивекция... 11-1. Ламннарный перенос тепла нз вертикальной пластине и горизонтальной трубе 11-2. Турбулентный перенос тепла на вертикальной пластине 11-3. Вывод уравнений пограничного слоя ! 1-4. Свободная конвекция в жидкости, заключенной между двумя плоскими стенками 11-5. Смешанная свободная и вынужденная конвекцня Гла ва двенадцатая. Конденсация и испарение . 12-1. Конденсация 12-2. Испарение 14-7 14-8 Часть П.
ПЕРЕНОС МАССЫ Глава пятнадцатая. Уравнения смесей 15-!. Основные уравнения для смесей 15.2. Основные уравнения и 1 — И духа для днухкомпопеитпых двух компонентов диаграмма влажного воз- 536 536 538 Глава 13-!. 13-2. 13-3. 'Глава 14-1. 14-2, 14-3. ! 4-4. 14-5. 14-6. Часть С. ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ т р и на д ца та я. Свойства теплового излучения Абсолютно черное тело Твердые и жидкие тела . Газы . ч е т ы р н а д ц а т а я. Лучистый тенлообмеи Абсолютно черные тела Твердые, жидкие и газообразные тела Лучистый теплообмен внутри замкнутой поверхности Лучеиспускание факела .
Коэффициент теплообмена при тепловом излучении Погрешностгь обусловленная излучением при измерениях температуры . Пирометрия Солнечное излучение 318 318 327 339 369 373 384 385 398 401 404 408 411 4!1 418 434 442 455 467 482 482 491 497 500 5!5 5!9 522 527 Глава 16 1. 16-2. 16-3 16.4 16-5 гпестна дна та я. Миссообмеи Диффузия . Ламинарный пограничный слой на плоской плите при носе массы и тепла .
Интегральные уравнения диффузионного пограничного Подобие процессов массообмена и теплообмена . Испарение воды в воздух Часть Е. ТЕПЛООБМЕНННКН Гл а ва се м на д ца та я. Расчеты теплообмеиников 17-!. Теплообмениики рекуперативного типа !7-2. Теплообменники регенеративиого типа Приложения. Качественные показатели . Литература . Предметный указатель 548 548 пере- 557 слоя 565 573 581 587 587 592 602 640 678 ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИИ а — ускорение, коэффициент аккомодации, коэффициент температуропроводности.
Ь вЂ” толщина стенки, ребра. с — удельная теплоемкость. с — удельная теплоемкость при постоянном давлении. Р Ы вЂ” диаметр. дь — эквивалентный диаметр. ~ — коэффициент трения при движении жидкости в трубе, безразмерная функция тока.
У вЂ” коэффициент лобового сопротивления цилиндра. — коэффициент трения о плоскую плиту. л ~, — коэффициент скорости, скольжения. и — ускорение силы тяжести. З вЂ” энтальпия. — удельная теплота испарения. Ы ~ — степень свободы. к — постоянная Больцмана. г — длина. гл — масса. т — скорость потока массы. и — нормаль, гармоническое число; число молекул. р — давление. р — удельный тепловой поток.
г — радиус; коэффициент восстановленив. з †толщи; расстояние; коэффициент молекулярной скорости. г — температура. гв — средняя интегральная температура. и — внутренняя энергия. и, о, ю — составляющие скорости. о — удельный объем. о* — скорость сдвига, скорость касательного напряжения. х, у, г †координа. хэ †дли волны. А — площадь.
12 С вЂ” постоянная величина, периметр. Š— напряжение (электрическое) или разность потенциалов; эйергий. Р— сила. 1 — интенсивность турбулентности; электричесчий ток; интеграл. А — длина. 1., — длина ввода; участок стабилизацви. М вЂ” молехулярный вес. Я вЂ” количество тепла, передавземое в единицу времени. )г — электрическое сопротивление; газовзя постоянная. Р— термическое сопротивление теплопроводности. И, — термическое сопротивление конвективной передачи тепла. Т вЂ” абсолютная температура.
У вЂ” внутренняя энергия; общий коэффициент переноса. )г — объем, скорость. Ю' — вес, работа. а — угол, параметр, характеризующий свойства, коэффициент теп. лообмена. р — угол, параметр, указывающий на свойства потока, коэффициент распространения, у — параметр для температуры стенки, отношение удельных тепло- емкостей. 6 — толщина пограничного слоя. б* — эквивалентная толщина пограничного слоя.
6 — толщина теплового пограничного слоя. з — пористость. з — гидродинамический коэффициент турбулентной диффузии. з — тепловой коэффициент турбулентной диффузии. ч ь — отношение толщины теплового пограничного слоя к толщине гидродинамичесхого пограничного слоя. й — эффективность оребрения, безразмерная переменная. 0 — разность температур. й — коэффициент теплопередачи, собственные величины (характеристические корни).