Műszaki hőtan

Tartalom

Bevezetés 3
1. A HŐVEZETÉS ALAPTÖRVÉNYE 7
Hővezetési tényező 8
2. AZ ÁLLANDÓSULT EGYDIMENZIÓS HŐVEZETÉS NÉHÁNY EGYSZERŰ ESETE 10
Homogén síkfal 10
Hővezetési ellenállás 10
Többrétegű síkfal 11
Egyenértékű hővezetési tényező 13
Homogén hengeres fal 15
Többrétegű hengeres fal 22
Homogén gömb alakú fal 25
Többrétegű gömb alakú fal 29
3. SZIGETELETLEN RUDAK, LEMEZEK HŐFOKELOSZLÁSA ÁLLANDÓSULT ÁLLAPOTBAN
Végtelen hosszú, állandó-keresztmetszetű rúd 35
Véges hosszúságú, állandó keresztmetszetű rúd 39
Bordahatásfok 44
Mindkét végén azonos hőmérsékleten tartott állandó keresztmetszetű rúd 45
Változó keresztmetszetű bordák 49
"Saját lépték" 54
4. A HŐVEZETÉS ÁLTALÁNOS DIFFERENCIÁLEGYENLETE 59
Hőfokgradiens 60
Hőáramsűrűség 61
A hővezetés általános differenciálegyenlete 63
5. A HŐVEZETÉS DIFFERENCIÁL-EGYENLETEINEK MEGOLDÁSÁRÓL ÁLTALÁBAN 69
A hővezetés differenciálegyenletét kielégítő függvények 70
Határfeltételek (kezdeti peremfeltételek) 76
A hőfokmezők hasonlósági kritériumai 80
A differenciálegyenlet megoldása, a kezdeti- és peremfeltételeket kielégítő partikuláris megoldások kiválasztása 87
6. A HŐVEZETÉS DIFFERENCIÁLEGYENLETÉNEK MEGOLDÁSAI EGYSZERŰ TESTEKBEN LEFOLYÓ EGYDIMENZIÓS HŐVEZETÉS ESETÉBEN 94
Állandósult, hőforrásmentes hővezetés 94
Állandó hőforrás sűrűségű, állandó keresztmetszetű palástja mentén szigetelt rúd állandósult állapotban 95
Hőfokfüggő hőforrás sűrűség állandó keresztmetszetű rúdban állandósult állapotban 97
Síkfal instacioner hővezetése egyenletes kezdeti hőfokeloszlás, első- vagy harmadfajú peremfeltétel mellett 99
Henger instacioner hővezetése egyenletes kezdeti hőfokeloszlás első- vagy harmadfajú peremfeltétel esetén 121
Gömb instacioner hővezetése egyenletes kezdeti hőfokeloszlás első- vagy harmadfajú peremfeltétel esetén 141
Különböző testek lehűlésének összehasonlítása 142
Végtelen vastag síkfal instacioner hővezetése egyenletes kezdeti hőfokeloszlás első- vagy harmadfajú peremfeltétel esetén 151
Végtelen vastag síkfal instacioner hővezetése egyenletes kezdeti hőfokeloszlás és másodfajú peremfeltétel esetén 164
Hővezetés periodikus hőfokingadozások mellett 165
Végtelen vastag síkfal hőfokeloszlása periodikusan változó felületi hőmérséklet esetén 166
Egy grafikus közelítő eljárás: a Schmidt szerkesztés 172
7. A HŐÁTADÁS ALAPFOGALMAI 179
Hőterjedés áramló közegekben 181
A hőátadó közeg áramlása és mozgásegyenletei 184
Határréteg 186
Termikus határréteg 195
Csúsztatófeszültség és hőáramsűrűség a határrétegben 197
Sebességeloszlás a határrétegben 201
Csőben áramló közeg sebességeloszlása 205
A hőátadási tényező számítása a hőfokeloszlás alapján 209
A Ta közepes közeghőfok számítása 210
8. HASONLÓSÁG 212
9. HŐÁTADÁS TERMÉSZETES ÁRAMLÁSNÁL 219
A hőátadási tényező analitikai úton való meghatározása 220
Empirikus összefüggések a szabadáramlásos hőátadásra 231
10. HŐÁTADÁS KÉNYSZERÍTETT ÁRAMLÁSNÁL CSÖVEKBEN ÁRAMLÓ KÖZEGEKNÉL 238
Lamináris áramlás 238
Számítási képletek 243
Egyidejű kényszerített és természetes áramlás 248
Turbulens áramlás 250
Raynolds-féle analógia 250
A hőátadási és csősúrlódási tényező közötti összefüggés kiterjesztése Pr =/= 1 esetre 254
Hőfokeloszlások igen kis Pr-számok esetén 258
Martinelli elmélete 259
Gázok hőátadása turbulens áramlásnál 265
Folyadékok hőátadása turbulens áramlásnál 266
Folyadékok és gázok turbulens áramlására egyaránt érvényes összefüggések 267
Egyidejű termikus és hidraulikus kialakulás 267
Átmeneti zóna 2000 < Re < 10000 268
Hőátadás számítása nem körkeresztmetszetű csövekben történő áramlás esetén 270
Csövek görbületének befolyása 273
11. KÖRÜLÁRAMLOTT TESTEK HŐÁTADÁSA 274
Hőátadás egyedülálló cső és reá merőlegesen áramló levegő között 276
Folyadékok hőátadása egyedülálló hengerekre merőleges áramlás esetén 278
Folyadékokra és gázokra egyaránt érvényes összefüggés 279
Hőátadás levegő csőkötegekre merőleges áramlása esetén 279
Folyadékok és gázok hőátadása csőkötegekre merőleges áramlásnál 284
Csőkötegek között áramló folyadékokra és gázokra egyaránt érvényes összefüggések 284
Gömbök hőátadása levegőre 285
Gömbök hőátadása folyadékokra 286
Hőátadás csőköteges hőcserélők külső terében 287
Csőköteges hőcserélők terelőlemezek nélkül 289
Csőköteg szegmens alakú terelőlemezekkel 290
Kör - és körgyűrű alakú terelőlemezek 291
Lamináris áramlás síklapok mentén 292
Turbulens áramlás síklapok mellett 293
12. FORRÁSBAN LEVŐ FOLYADÉKOK HŐÁTADÁSA 294
Néhány alapvető kísérleti eredmény 295
Felületi feszültség, Laplace egyenlet 297
Illeszkedési szög, a felület nedvesítése 299
Gőzbuborékok keletkezése és mozgása 301
A hőátadás mechanizmusa buborékos forrásnál 305
A forrásos hőátadás jelleggörbéje 306
A hőátadási tényezők számítására szolgáló összefüggések nagy térfogatban történő buborékos forrás esetén 310
Az áramlási sebesség befolyása 312
Helyi elgőzölgés a telítési hőfoknál hidegebb folyadékoknál. Felületi forrás 314
13. HŐÁTADÁS GŐZ KONDENZÁCIÓJAKOR 317
14. HŐÁTVITEL, HŐCSERÉLŐKÉSZÜLÉKEK 320
Hőátviteli tényező 320
Falhőmérsékletek. 323
Hőátvitel hengeres felületen 325
Hőátvitel bordázott felületen keresztül 327
Hőmérsékletek alakulása a hőcserélőkben 331
Logaritmikus közepes hőfokkülönbség 344
Bosnjakovic-féle 0/ tényező 346
Forrásmunkák és ajánlott irodalom 351
Irodalomjegyzék 352

Témakörök