Тепловіддача з елементами масообміну (теорія і практика процесу)

Abstract

Теорія тепло і масообміну розглядає один із важливих розділів технічної теплофізики. Вона ґрунтується на таких дисциплінах, як фізика, термодинаміка і газова динаміка. Але інтенсивний розвиток теорії теплообміну, пов'язаний в основному з вимогами нової техніки і технології, призводить до того, що практично будь-який, навіть самий новий підручник, не в змозі представити останні досягнення в області теорії теплообміну і ознайомити з сучасними методами розрахунку теплообміну, які використовуються в провідних конструкторських бюро країни. Виходячи з цього, при викладі основ теорії теплообміну ми намагалися в міру можливості врахувати останні тенденції в цій області. Так, наприклад, в традиційному розділі «Теплопровідність» викладені як методи числового розв'язку диференціальних рівнянь теплопровідності, так і загальні аналітичні методи. Розділ «Конвективний теплообмін в однорідному середовищі» ґрунтується на теорії теплового пограничного шару, яка в останній час отримала інтенсивний розвиток. Емпіричні критеріальні формули приводяться тільки у тих випадках, коли теорія пограничного шару не дає задовільних результатів (в області відриву пограничного шару, під час поперечного обтікання труб, під час руху рідини в шорстких трубах та ін.). Розглянуто процеси теплообміну при надзвукових і гіперзвукових швидкостях і хімічних реакціях. Досить докладно розглянуті методи теплового і хімічного захисту (плівкове і пористе охолодження), які представляють великий інтерес для засобів нової техніки і технології. До розділу «Теплообмін шляхом природної конвекції» включено методи числового розв'язку системи диференціальних рівнянь. Theory warmly and mass-transfer one of important sections of technical heat physics examines. It is based on such disciplines, as physics, thermodynamics and gas dynamics. But intensive development of theory of heat exchange, related mainly to the requirements of new technique and technology, results in that practically any, even the newest textbook, unable to present the last achievements in area of theory of heat exchange and acquaint with the modern methods of calculation of heat exchange, which are utillized in the leading designer bureaus of country. On this basis, at exposition of bases the theory of heat exchange we tried as far as possible to take into account the last tendencies in this area. For example, in a traditional section «Heat-conducting» both the methods of numerical decision of differential equalizations of heat-conducting and general analytical methods are expounded. Section the «Konvektivnyy heat exchange in a homogeneous environment» is based on the theory of thermal boundary layer, which got intensive development lately. Empiric criterion formulas over are brought only in those cases, when the theory of boundary layer does not give satisfactory results (in area of tearing away of boundary layer, during the transversal flowing around of pipes, during motion of liquid in rough pipes et cetera).