Тепломассоперенос

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

[pic 1]

Центр цифровых

образовательных технологий

13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника

Подготовка обзорной главы в отчет

На тему: Тепломассоперенос

Профилирующая практика (профиль Промышленная теплоэнергетика)

Направление: 13.03.01

Томск – 2021

Введение

Теплообмен и массообмен - это кинетические процессы, которые могут происходить и изучаться отдельно или совместно. Их изучать по отдельности проще, но оба процесса моделируются аналогичными математическими уравнениями в случай диффузии и конвекции (нет сходства массообмена с тепловым излучением), и, таким образом, это больше целесообразно рассматривать их совместно. Кроме того, в некоторых случаях необходимо учитывать тепло и массообмен как испарительное охлаждение и абляция. Обычный способ наилучшего использования обоих подходов - сначала рассмотреть теплопередачу без массопереноса, и представить на более позднем этапе краткое описание сходств и различий между теплопередачей и массообменом, с некоторыми конкретными примерами приложений массообмена. Следуя этой процедуре, мы забываем момент о переносе массы (рассматривается отдельно в разделе "Перенос массы"), и сконцентрируйтесь на более простом проблема теплопередачи.

Существуют сложные проблемы, в которых процессы тепломассопереноса сочетаются с химическими реакциями, как при горении; но часто химический процесс настолько быстр или медленен, что его можно разделить и рассматриваются отдельно, как в важных задачах контролируемого диффузией горения газотопливных струй, и конденсированное топливо (капли и частицы), которые рассматриваются в разделе «Кинетика горения».

1. Основы теплообмена

Теплопередача - это поток тепловой энергии, вызванный тепловым неравновесием (то есть эффектом неоднородного температурного поля), обычно измеряемый как тепловой поток (вектор), то есть тепловой поток в единицу времени (и обычно единица нормальной площади) у руля.

Цель здесь - понять моделирование теплопередачи, но фактическая цель большей части теплопередачи (моделирования)

Задача состоит в том, чтобы найти температурное поле и тепловые потоки в материальной области, учитывая предыдущие знания предмета (общие дифференциальные уравнения в частных производных, PDE) и набор частных ограничений: граница условия (BC), начальные условия (IC), распределение источников или стоков (нагрузок) и т.д. случаи, когда интерес только в том, чтобы знать, когда процесс теплопередачи заканчивается, и в некоторых других случаях цель не в прямой задаче (с учетом PDE + BC + IC, найти T-поле), а в обратной задаче: с учетом

T-поле и некоторые аспекты PDE + BC + IC, найдите некоторые недостающие параметры (проблема идентификации), например поиск необходимых размеров или материалов для определенной цели теплоизоляции или теплопроводности.

Проблемы теплопередачи возникают во многих промышленных и экологических процессах, особенно в энергетике, утилизация, термическая обработка и терморегулирование. Энергия не может быть создана или уничтожена, но так обычна это использование энергии как синонима эксергии или качества энергии, чем обычно говорят, что энергия