ОСНОВЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ Понятие теплопередача охватывает совокупность всех явлений

ОСНОВЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ Понятие «теплопередача» охватывает совокупность всех явлений, при которых происходит перенос тепла из одной части пространства в другую. Предметом теории теплопередачи является изучение процессов передачи тепла, причем основой является Второй Закон ? ? ? .

Общие сведения ? ? ? изображением температурного поля является совокупность линий, имеющих один t (изотерм), которые либо замыкаются сами на себе, либо обрываются на границе поля.

Тепловые процессы Стационарные Нестационарные В печной практике чаще имеют дело с нестационарными процессами, т. к. стабилизация теплового режима требует длительного времени или особых условий протекания процесса (их нужно создавать и поддерживать).

Виды теплообмена теплопроводность конвективный теплообмен излучение Теплопроводность - перенос тепла за счет хаотичного теплового движения или за счет тепловых колебаний микрочастиц (молекул, атомов, ионов). Это молекулярный перенос, т. е. на микроуровне. Конвективный теплообмен - Перенос тепла в движущийся жидкости или газе за счет перемещения объемов среды из области с одной t в область с другой t. Это молярный перенос, т. е. на макроуровне. Излучение - перенос тепла с помощью электромагнитных волн. Этот механизм передачи тепла имеет принципиальные отличия от двух первых: • Отсутствует перенос массы. • Осуществляется без контакта обменивающихся теплом тел и возможен в любой лучепрозрачной среде, в т. ч. и в вакууме.

Теплопроводность

Коэффициент теплопроводности

Дифференциальное уравнение теплопроводности

Общая постановка задачи теплопроводности

Стационарная теплопроводность

Передача тепла через плоскую стенку - ГУ I рода

Передача тепла через многослойную стенку

Теплопотери, связанные с теплопроводностью Рассмотрим какое практическое значение имеют процессы передачи тепла т/пров. Что представляет собой печь? Это объем, ограниченный стенками, в который за счет сжигания топлива развиваются высокие температуры, необходимые для тепловой обработки. Т. к. между наружной и внутренней поверхностями стенки существует разность температур, то это неизбежно приведет к теплопотере через стенку в окружающую среду. Технологически этот процесс не является необходимым, это неизбежное следствие разности температур, приводящее к потерям тепла. Для осуществления каждого теплового процесса (сушка, обжиг и т. д. ) необходимо затратить тепло. Потери тепла (их много: потери, связанные с теплопередачей – это один из видов потерь) приводит к повышению расхода топлива. Экономия топлива – важнейшая научно-химическая задача (не возобновляемые источники топлива составляют >80%)!!! Потери Q т/пров. составляет 2 -10% от всего Q, расходуемого в печи. Чем меньше печь, тем больше потери. А маленьких печей много (кузн. , термические).

Какие возможные пути для уменьшения этих потерь?

Мы рассмотрели возможные пути экономии тепла, топлива и электроэнергии. Сейчас широко применяются электропечи, и хор. их изоляция позволяет резко сократить расход электроэнергии. Это особенно важно именно в электропечах, т. к. теплопроводность – основной вид потерь тепла, т. е. больший удельный вес этих потерь. Как рассчитать потери тепла? В ? ? ? имеются нормали (по температуре печи определяют потери тепла).