Теплопроводность

1. Основные положения учения о теплопроводности. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности. Механизм передачи теплоты в металлах, диэлектриках, полупроводниках, жидкостях и газах. Дифференциальное уравнение теплопроводности для однородных изотропных тел; условия однозначности. Коэффициент температуропроводности.

2. Теплопроводность при стационарном режиме. Теплопроводность однослойной и многослойной плоской и цилиндрической стенки при граничных условиях I рода. Теплопроводность сферической стенки. Теплопроводность при стационарном режиме и граничных условиях III рода (теплопередача). Теплопередача через однослойную и многослойную плоскую и цилиндрическую стенки; коэффициент теплопередачи. Пути интенсификации процесса теплопередачи. Критический диаметр тепловой изоляции. Выбор целесообразного материала тепловой изоляции.

3. Нестационарный процесс теплопроводности. Методы решения задач нестационарной теплопроводности. Охлаждение (нагревание) неограниченной пластины. Граничные условия I, II и III рода. Регулярный режим охлаждения (нагревания) тел. Теплопроводность тела с внутренними источниками теплоты. Основы расчета задач теплопроводности на ЭВМ.

Методические указания.

Рассматривая теплопроводность элементарных тел (пластинка, труба, шар), студент должен уметь применить закон Фурье для каждого случая, т.е. вывести уравнения, определяющие закон распределения температур по толщине стенки и количество теплоты, передаваемой через стенку. При изучении процесса теплопередачи через стенку уметь анализировать влияние отдельных термических сопротивлений на общее сопротивление, а также знать способы уменьшения термических сопротивлений. В нестационарной теплопроводности обратить внимание на решение конкретных задач с помощью критериев и , твердо усвоив их физический смысл и влияние на протекание процессов нагрева или охлаждения.

Литература: [1, с. 73—75, 118—122]; [2, с. 164—177].

Вопросы для самопроверки. 1. Как передается теплота в процессе теплопроводности? 2. Сформулируйте основной закон теплопроводности. 3. Каков закон распределения температуры по толщине плоской и цилиндрической стенок? 4. При каком условии расчет цилиндрической стенки можно заменить расчетом плоской стенки? 5. Всегда ли с увеличением толщины изоляции цилиндрической трубы тепловой поток через нее уменьшается? По какому условию выбирается изоляция трубы? 6. Какова методика расчета нагрева и охлаждения простейших тел с помощью критериев Био и Фурье?

Date: 2016-02-19; view: 837; Нарушение авторских прав