Объяснить, что такое сложный теплообмен

Разделение общего процесса переноса теплоты на элементарные явления: теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение - производится в основном из методологических соображений. В действительности же эти явления протекают одновременно, влияют друг на друга и такое совокупное воздействие носит название - Сложный теплообмен. Конвекция, например, часто сопровождается тепловым излучением, теплопроводность в пористых телах - конвекцией и излучением в порах, а тепловое излучение - теплопроводностью и конвекцией. Процесс переноса теплоты между потоком излучающего газа и стенкой также является совместным результатом действия конвективного теплообмена и теплового излучения.

В практических расчетах разделение таких сложных процессов на элементарные явления не всегда возможно и целесообразно. Обычно результат совокупного действия отдельных элементарных явлений приписывается одному из них, которое и считается главным. Влияние же остальных (второстепенных) явлений сказывается лишь на количественную характеристику основного. Так, например, при распространении теплоты в пористом теле в качестве основного явления принято считать теплопроводность, а влияние конвекции и теплового излучения в порах учитывается соответственным увеличением значения коэффициента теплопроводности. Количественной характеристикой совокупного теплового процесса является коэффициент теплоотдачи

39. Назвать основные принципы расчета теплообменных аппаратов

4. Методика теплового расчета теплообменных аппаратов

В данной работе необходимо выполнить конструктивный тепловой и гид-

родинамический расчет теплообменного аппарата, который заключаются в оп-

ределении величины его поверхности теплообмена и мощности, необходимой

для перемещения каждого теплоносителя в теплообменнике.

Тепловой расчет основан на совместном решении уравнений теплового ба-

ланса и теплопередачи.

Уравнение теплового баланса имеет вид:

4.1. Определение среднего температурного напора

Вид расчетной формулы для определения среднего температурного напора

зависит от направления движения теплоносителей, которые могут двигаться по

схеме: прямотока, противотока, перекрестного тока и смешанного тока. При

прямотоке и противотоке средний температурный напор определяется как

средний логарифмический:

4.2. Определение коэффициента теплопередачи

Если толщина стенок труб невелика по сравнению с диаметром

Загрязнение поверхности теплообмена обычно учитывается коэффициен-

том использования поверхности теплообмена. Действительный коэффициент

теплопередачи равен:

4.3. Определение коэффициентов теплоотдачи

1. Теплоотдача при течении жидкости в гладких трубах:

- для ламинарного режима течения средний коэффициент теплоотдачи оп-

ределяется по формуле [6]:

2. Теплоотдача при вынужденном поперечном омывании труб:

- теплоотдача при поперечном омывании одиночной круглой трубы может

быть рассчитана по соотношениям [6]:

при 5 < Re < 103

- теплоотдача при поперечном омывании пучков труб. Чаще всего встре-

чаются два основных типа трубных пучков: шахматный и коридорный. Выде-

ляют три основных режима омывания и теплоотдачи в поперечно-омываемых

трубных пучках: ламинарный, смешанный и турбулентный. На основании ис-

следований теплоотдачи сделан ряд общих выводов: средняя теплоотдача пер-

вого ряда различна и определяется начальной турбулентностью потока; начи-

ная примерно с третьего ряда, средняя теплоотдача стабилизируется, так как в

глубинных рядах степень турбулентности потока определяется компоновкой

пучка, являющегося системой турбулизирующих устройств. Теплоотдача пуч-

ков труб зависит от расстояния между трубами. Это расстояние принято выра-

жать в виде безразмерных характеристик S1/d и S2/d, называемых соответствен-

но относительными поперечным и продольным шагами.

При смешанном режиме (3 5 Re 10...10) средний коэффициент теплоотдачи

определенного ряда пучка определяется:

Определяющим размером является внешний диаметр трубок пучка. За

определяющую температуру принимается средняя температура жидкости. Ско-

рость жидкости, входящая в критерий ж,d

Re, подсчитывается по самому узкому

поперечному сечению ряда пучка. Поправочный коэффициент  s учитывает

влияние относительных шагов. Для глубинных рядов коридорного пучка:

4. Теплоотдача при пленочной конденсации пара на горизонтальной трубе

(скорость перемещения пара не белее 10 м/сек).

Средний коэффициент теплоотдачи по длине труб при горизонтальном их

расположении в этом случае определяется по формуле [6]:

В качестве определяющего размера принимается наружный диаметр труб,

а в качестве определяющей температуры принимается температура насыщения.

При конденсации пара на горизонтальном пучке труб теплоотдача нижележа-

щих труб заметно понижается вследствие дополнительного увеличения толщи-

ны стекающей пленки конденсата от притока его с верхних труб. В этом случае

коэффициент теплоотдачи каждого нижеследующего ряда по сравнению с

трубками первого ряда находится по соотношению п 1

Для коридорного пучка труб n равно числу рядов труб, для шахматного

пучка n равно половине числа труб.

При решении критериальных уравнений (4.11) и (4.12) необходимо знать

среднюю температуру стенки. Вычислить температуру стенки можно, предва-

рительно определив величины коэффициентов теплоотдачи, которые по усло-

вию не заданы.Поэтому поставленную задачу решают методом последователь-

ных приближений, задаваясь значением температуры стенки.

Если условные эквиваленты W1 и W2 одного порядка, что имеет место в

случае водоводяных теплообменников (где W G c p  ), то можно задаться

Если получилось значение ср

ст t, близкое к заданному (разница не должна

превышать 3 градуса), то расчет температуры стенки считают законченным. В

противном случае расчет повторяют до получения допустимой разницы темпе-

ратур.

Основы гидравлики

1. Объяснить классификацию насосов

2. Назвать основные физические свойства жидкости

3. Объяснить, что такое гидравлический удар

4. Объяснить, что такое гидравлическое сопротивление, написать формулу для определения гидравлического сопротивления, объяснить, от чего зависит величина гадравлического сопротивления

5. Основные сведения о насосах, применяемых в теплотехнике

6. Нарисовать схему устройства насоса

7. Описать принцип работы насоса

8. Понятие о производительности, развиваемом напоре и давление на выходе из насоса

9. назвать примеры, влияющие на производительность насоса

10. Перечислить основные рабочие параметры насоса

11. Объяснить, как производится регулирование и совместная работа насосов

12. Объяснить, что такое допустимая высота всасывания м в чем заключается явление кавитации

13. назвать силы, действующие на насос и способы их уравновешивания

14. Объяснить, что такое нестационарные режимы работы

15. Объяснить, что такое «срыв» «запаривание» насоса

16. Описать конструкцию и принцип действия эжекторной установки

17. Описать конструкцию и принцип действия вакуумных насосов

18. Назвать факторы, влияющие на конструкцию и работу насоса

19. Перечислить критерии выбора насоса для эксплуатации

Вентиляционные установки

1. Перечислить виды вентиляционных систем

2. Описать устройство вентилятора

3. Дать классификацию основных типов вентиляторов по конструктивному исполнению

Общая электротехника

1. назвать основные законы цепей постоянного тока и записать их формулы

2. Объяснить, что такое силы Ампера, Лоренца

3. Сформулировать закон Ампера

4. Описать принцип получения однофазного, трехфазного и постоянного тока

5. Объяснить, что такое активная, реактивная и полная мощность

6. Изобразить графически схемы соединения приемников треугольником и звездой

7. Объяснить, что такое фазное и линейное напряжение

8. Описать устройство и принцип действия асинхронного двигателя

9. Описать устройство и принци действия электрических двигателей постоянного тока

10. описать в общем устройство электропривода

11. Назвать назначение и описать принцип действия трансформаторов

Контрольно-измерительные приборы и автоматическое регулирование тепловых процессов

1. Объяснить принцип измерения температуры, давления, уровня, расхода

2. Описать устройство датчиков измерения температуры, давления, уровня, расхода

3. Объяснить, что такое вторичные приборы

4. Назвать основные типы вторичных приборов

5. Дать определение терминам «Класс точности прибора» и «Погрешность измерения»

6. Изобразить принципиальную схему автоматического регулирования

Дозиметрия и защита от ионизирующего излучения

1. Назвать основные дозиметрические величины и единицы их измерений

2. описать биологическое воздействие ионизирующего излучения

3. Объяснить, каким образом осуществляется защита от воздействия радиоак4тивных веществ и ионизирующего излучения

4. Назвать основные методы регистрации ионизирующего излучения

5. Перечислить основные приборы радиационного контроля

Ядерная физика. Основы физики реакторов

1. Перечислить и охарактеризовать основные модели строения атома

2. Объяснить, что такое а. е. м.

3. Описать строение атома

4. Объяснить, что такое энергетический спектр атома

5. Объяснить, как происходит превращение атомных ядер

6. Объяснить, что такое ядерные силы и охарактеризовать их

7. Объяснить, что такое дефект массы

8. Объяснить, что такое устойчивость ядер

9. Объяснить, что такое радиоактивность

10. Объяснить, что такое искусственная радиоактивность

11. Перечислить основные типы ядерных реакций и охарактеризовать их

12. Описать, как осуществляется цепная реакция деления ядер

13. перечислить основные типы ядерных реакторов

14. Описать процессы. Происходящие с нейтронами в период от рождения до поглощения в уране 235

15. написать формулу четырех сомножителей, реактивности, периода для реактора, работающего на постоянном уровне мощности

16. Объяснить, что такое коэффициент размножения

17 Объяснить, что такое реактивность

18. Объяснить, период реактора

19. назвать значении коэффициент размножения, реактивности, периода для реактрора, работающего на постоянном уровне мощности

20. Объяснить, что такое запас реактивности

21. Объяснить, что такое температурный и мощностной эффект реактивности

22. Объяснить, что такое кампания реактора

Теоретические основы химии воды

1. Описать классификацию природных вод и содержащихся в них примесей

2. Назвать факторы, влияющие на растворимость твердых веществ

3. назвать факторы, влияющие на растворимость газов в воде

4. Назвать способы выражения концентрации растворов

5. Объяснить зависимость температуры кипения растворов от их химического состава

6. Объяснить, что такое электролитическая диссоциация

7. Объяснить, что такое водородный показатель

8. Объяснить, что такое гидролиз растворов

9. Понятие о механической и химической очистке воды

10. Описать механизм очистки воды ионообменными установками

11. Объяснить сущность процессов катионирования, анионирования

Теплообменное оборудование АЭС

1. Назвать назначение, описать классификацию теплообменных аппаратов

Теплообменным аппаратом называют всякое устройство, в котором одна жидкость — горячая среда, передает теплоту другой жидкости - холодной среде. В качестве теплоносителей в тепловых аппаратах используются разнообразные капельные и упругие жидкости в самом широком диапазоне давлений и температур. По принципу работы аппараты делят на регенеративные, смесительные и рекуперативные. В регенеративных аппаратах горячий теплоноситель отдает свою теплоту аккумулирующему устройству, которое в свою очередь периодически отдает теплоту второй жидкости - холодному теплоносителю, т. е. одна и та же поверхность нагрева омывается то горячей, то холодной жидкостью. В смесительных аппаратах передача теплоты от горячей к холодной жидкости происходит при непосредственном смешении обеих жидкостей, например смешивающие конденсаторы. Особенно широкое развитие во всех областях техники получили рекуперативные аппараты, в которых теплота от горячей к холодной жидкости передается через разделительную стенку. Только такие аппараты будут рассмотрены в дальнейшем. Теплообменные аппараты могут иметь самые разнообразные назначения — паровые котлы, конденсаторы, пароперегреватели, приборы центрального отопления и т. д. Теплообменные аппараты в большинстве случаев значительно отличаются друг от друга как по своим формам и размерам, так и по применяемым в них рабочим телам. Несмотря на большое разнообразие теплообменных аппаратов, основные положения теплового расчета для них остаются общими. В теплообменных аппаратах движение жидкости осуществляется по трем основным схемам. Если направление движения горячего и холодного теплоносителей совпадают, то такое движение называется прямотоком (рис.12.3,а). Если направление движения горячего теплоносителя противоположно движению холодного теплоносителя, то такое движение называется противотоком (рис.12.3,б). Если же горячий теплоноситель движется перпендикулярно движению холодного теплоносителя, то такое движение называется перекрестным током (рис.12.3,в). Кроме этих основных схем движения жидкостей, в теплообменных аппаратах применяют более сложные схемы движения, включающие все три основные схемы.

2. Объяснить классификацию теплообменных аппаратов

3. Перечислить требовании, предъявляемые к теплообменному оборудованию АЭС

4. Назвать основные конструкционные элементы, принцип действия теплообменников

Трубопроводы и оборудование АЭС

1. Назвать назначение трубопроводов АЭС

2. Перечислить признаки, по которым различаются трубопроводы АЭС

3. Назвать назначение энергетической арматуры

4. Перечислить виды, энергетической арматуры по функциональному назначению

5. Назвать основные типы арматуры, применяемой на АЭС

6. Перечислить требования к арматуре, применяемой на АЭС

7. Назвать назначение, описать конструкцию, принцип действия запорной, дроссельной-регулирующей, защитно-предохранительной арматуры

Паровые турбины

1. Описать принцип действия паротурбинной кстановки

2. Описать процессы преобразования энергии в турбинной ступени

3. назвать типы паровых турбин, применяемых на АЭС

4. Перечислить основные характеристики паровых турбин

5. Назвать основные элементы паровой турбины