Процеси теплопередачі в теплообмінних апаратах.

ІІ. Змістовна частина

І. Зміст.

Лекція 4. Інженерні розрахунки тепло- та масообмінних апаратів.

IV. Питання самоконтролю.

ІІІ. Використані матеріали.

1. Бурдо О.Г., Калинин Л.Г. Прикладное моделирование процессов переноса в технологических системах: Учебник. - Одесса, ОНАХТ, 2008-348 с.

2. Мультимедійний підручник «Прикладное моделирование процессов переноса в технологических системах» Одеса: ОНАХТ 2007.

1. Які основні критерії подібності використовуються для розрахунку гідравлічних опорів? Їх фізичний зміст.
2. Приведіть схему розрахунків енергетичних характеристик механічної мішалки.
3. Приведіть схему розрахунку швидкості осадження.
4. Які основні критерії подібності використовуються для розрахунку процесів фільтрування?
5. Які основні критерії подібності використовуються для розрахунку процесів псевдозрідження?

V. Література.

1. Процеси теплопередачі в теплообмінних апаратах.

2. Загальні схеми розрахунку теплообмінників рекуператорів.

3. Регенеративні теплообмінні апарати, їх схеми розрахунку.

4. Схеми розрахунку випарних апаратів та конденсаторів.

5. Проектні та перевірочні розрахунки.

6. Схеми розрахунку сушарок

И1 193-213 (вибірково)

Конвективний теплообмін або тепловіддача є процесом передачі теплоти між твердим тілом і рідиною, яка знаходиться у контакті з ним. Залежно від причин руху рідини розрізняють тепловіддачу при природній конвекції і тепловіддачу при вимушеній конвекції. У першому випадку рух рідини відбувається під дією сил гравітації і обумовлене відмінністю щільності окремих нагрітих ділянок рідини; у другому випадку цей рух обумовлений силами, не залежними від різниці температур в ній і що виникають під впливом зовнішньої різниці тиску. Конвективний теплообмін між рідиною і граничною поверхнею визначають за допомогою рівняння

яке відоме як рівняння тепловіддачі Ньютона. Тоді як формула сама по собі дуже проста, коефіцієнт тепловіддачі б є дуже складною функцією потоку рідини, її теплофізичних властивостей і геометричних параметрів системи. Як правило, за винятком незначного числа простих випадків, отримати точні аналітичні вирішення цього рівняння не представляється можливим, і тому притягуються наближені методи. Для більшості практичних завдань коефіцієнт тепловіддачі оцінюють по емпіричних рівняннях, отриманих обробкою експериментальних результатів методами теорії подібності. Коефіцієнт би зазвичай виражають через співвідношення між одним залежним безрозмірним комплексом – числом Нуссельта Nu – і трьома іншими незалежними безрозмірними комплексами – числами Рейнольдса Re, Грасгофа Gr і Прандтля Рr

– для вимушеної конвекції;

– для природної конвекції.

Тепловіддача при вимушеній конвекції рідини в трубах, при поперечному обтіканні труб і течії уздовж плоских поверхонь достатньо повно і систематично досліджена. Результати цих експериментальних досліджень зазвичай інтерполюються рівнянням Нуссельта

де С, т і п – константи для даного типу потоку і геометрії системи.