Wymiana ciepła

Wymiana ciepła

rok wydania: 2023, wydanie szóste
ilość stron: 445
ISBN: 978-83-01-19443-7
format: 16,5x23,5 cm
oprawa: miękka

Opis

W książce przedstawiono :
•analityczne i numeryczne metody rozwiązywania ustalonego i nieustalonego przewodzenia ciepła;
•wyniki rozwiązań teoretycznych i badań eksperymentalnych z zakresu przejmowania ciepła przy wymuszonym opływie ciał, przepływie przez kanały, konwekcji swobodnej, kondensacji pary i wrzeniu;
•wymianę ciepła przez promieniowanie w ośrodku przezroczystym i w ośrodku emitującym i pochłaniającym promieniowanie;
•podstawy teorii wymienników ciepła

Podstawowe zagadnienia wymiany ciepła zilustrowano przykładami obliczeniowymi.

Spis treści

Przedmowa / 9
Wykaz oznaczeń / 11
Liczby podobieństwa / 15

1. Podstawowe prawa przewodzenia ciepła / 17
1.1. Rodzaje wymiany ciepła / 17
1.2. Sposoby badania problemów wymiany ciepła / 20
1.3. Przewodzenie ciepła w ciałach stałych / 22
1.4. Równanie różniczkowe przewodzenia ciepła w ciałach stałych i warunki jednoznaczności jego rozwiązania / 25
1.5. Bezwymiarowa postać równania różniczkowego przewodzenia ciepła / 32
1.6. Właściwości termofizyczne ciał stałych / 33

2. Ustalone przewodzenie ciepła w ciałach stałych / 37
2.1. Ustalone przewodzenie ciepła przez ściankę płaską / 37
2.2. Ustalone przewodzenie ciepła przez ściankę walcową / 43
2.3. Wymiana ciepła przez pręty / 48
2.4. Wymiana ciepła przez żebra / 51
2.5. Ustalone przewodzenie ciepła przy istnieniu wewnętrznych źródeł ciepła w ściance płaskiej i walcu / 57
2.6. Analityczne metody rozwiązywania zagadnień dwuwymiarowych ustalonych pól temperatury / 63
2.7. Numeryczne metody rozwiązywania zagadnień ustalonego przewodzenia ciepła / 75
2.8. Przykłady obliczeniowe / 90

3. Nieustalone przewodzenie ciepła / 97
3.1. Analityczne metody rozwiązywania zagadnień nieustalonych pól temperatury / 97
3.2. Ochładzanie lub ogrzewanie ciał o małym oporze przewodzenia ciepła / 124
3.3. Przewodzenie ciepła przy okresowo zmiennym warunku brzegowym / 129
3.4. Numeryczne metody rozwiązywania zagadnień nieustalonego przewodzenia ciepła / 138
3.5. Przykłady obliczeniowe / 153

4. Podstawy przejmowania ciepła / 159
4.1. Rodzaje przejmowania ciepła / 159
4.2. Właściwości terrnofizyczne płynów / 162
4.3. Równania różniczkowe opisujące konwekcyjną wymianę ciepła / 166
4.4. Równania różniczkowe opisujące przepływ turbulentny / 170
4.5. Zastosowanie teorii podobieństwa do zagadnień przejmowania ciepła / 174

5. Przejmowanie ciepła przy wymuszonym opływie ciał / 181
5.1. Hydrodynamiczna warstwa przyścienna na powierzchni płaskiej / 181
5.2. Przejmowanie ciepła przy laminarnej warstwie przyściennej na powierzchni płaskiej / 192
5.3. Przejmowanie ciepła przy turbulentnej warstwie przyściennej na powierzchni płaskiej / 202
5.4. Przejmowanie ciepła na powierzchni walca i kuli / 210
5.5. Przejmowanie ciepła w złożach nieruchomych / 217
5.6. Przejmowanie ciepła w złożach fluidalnych / 218
5.7. Przejmowanie ciepła przy poprzecznym opływie pęczków rur / 221
5.8. Przykłady obliczeniowe / 227

6. Przejmowanie ciepła przy przepływie wymuszonym przez kanały / 231
6.1. Ogólna charakterystyka przepływu płynu przez kanały / 231
6.2. Przejmowanie ciepła przy przepływie laminarnym przez rury okrągłe / 238
6.3. Przejmowanie ciepła przy przepływie turbulentnym przez rury okrągłe / 246
6.4. Przejmowanie ciepła przy przepływie przez kanały niekołowe / 256
6.5. Przykład obliczeniowy / 263

7. Przejmowanie ciepła przy konwekcji swobodnej / 265
7.1. Podstawowe równania dla konwekcji swobodnej / 265
7.2. Przejmowanie ciepła na powierzchni pionowej płyty płaskiej przy konwekcji swobodnej / 268
7.3. Przejmowanie ciepła przez ciała o różnych kształtach przy konwekcji swobodnej w nieograniczonej przestrzeni / 278
7.4. Konwekcja swobodna między równoległymi powierzchniami płaskimi / 281
7.5. Konwekcja swobodna w przestrzeniach zamkniętych / 286
7.6. Konwekcja mieszana / 287
7.7. Przykłady obliczeniowe / 291

8. Przejmowanie ciepła przy kondensacji pary / 294
8.1. Ogólna charakterystyka przejmowania ciepła przy kondensacji pary / 294
8.2. Przejmowanie ciepła przy kondensacji błonkowej na powierzchni pionowej / 297
8.3. Przejmowanie ciepła przy kondensacji błonkowej na powierzchni zewnętrznej poziomych rur / 307
8.4. Przejmowanie ciepła przy kondensacji błonkowej pary wewnątrz rur / 310
8.5. Przejmowanie ciepła przy kondensacji pary przegrzanej i kondensacji pary w roztworze z gazem nie skraplającym się / 311
8.6. Przejmowanie ciepła przy kondensacji kroplowej / 313
8.7. Przykład obliczeniowy / 317

9. Przejmowanie ciepła przy wrzeniu / 321
9.1. Rodzaje wrzenia / 321
9.2. Powstawanie i wzrost pęcherzyków pary / 323
9.3. Przejmowanie ciepła przy wrzeniu pęcherzykowym w warunkach konwekcji swobodnej / 331
9.4. Przejmowanie ciepła przy wrzeniu błonkowym / 334
9.5. Przejmowanie ciepła przy wrzeniu pęcherzykowym podczas konwekcji wymuszonej w kanałach / 339
9.6. Przykład obliczeniowy / 343

10. Wymiana ciepła przez promieniowanie / 345
10.1. Podstawowe prawa promieniowania termicznego / 345
10.2. Promieniowanie ciała doskonale czarnego / 348
10.3. Właściwości radiacyjne powierzchni ciał stałych / 353
10.4. Wymiana ciepła przez promieniowanie między równoległymi powierzchniami płaskimi / 358
10.5. Wymiana ciepła przez promieniowanie między powierzchnią niewklęsłą a powierzchnią ją otaczającą / 363
10.6. Wymiana ciepła przez promieniowanie między dowolnie położonymi, izotermicznymi powierzchniami ciał doskonale czarnych / 366
10.7. Współczynniki konfiguracji / 371
10.8. Wymiana ciepła przez promieniowanie między powierzchniami szarymi / 375
10.9. Wymiana ciepła przez promieniowanie między gazem a powierzchniami ciała stałego / 378
10.10. Przykłady obliczeniowe / 386

11. Wymienniki ciepła / 393
11.1. Rodzaje wymienników ciepła / 393
11.2. Średnia różnica temperatur czynników w rekuperatorach / 394
11.3. Końcowe temperatury czynników w rekuperatorach / 398
11.4. Efektywność rekuperatorów / 403
11.5. Wymiana ciepła w elementach Fielda / 405
11.6. Uproszczona teoria regeneratorów ciepła / 409
11.7. Rury cieplne / 413
11.8. Przykład obliczeniowy / 419

Bibliografia / 422
Tablice ogólne i wykresy / 423
Skorowidz / 443