Műszaki hőtan és áramlástan

Tartalom

Elősző 7
1. Bevezetés 9
1.1 Hőátviteli feladatok az erősáramú villamosmérnöki gyakorlatban 9
1.2 A hőátvitel (hőenergia-transzport) alapformái 11
1.3 A konvekciós hőátvitel és az áramlás kapcsolata 14
2. Gyakorlati áramlástan. Izotermikus áramlások 16
2.1 Áttekintés. Ismeretelméleti kérdések 16
2.2 A modellközeg dinamikai egyensúlyának általános kifejezése 18
2.3 A mechanikai egyensúly. A nyugvó modellközeg egyensúlyi viszonyai (hidrosztatika) 19
2.31 A nyugvó közeg nyomáseloszlása nehézségi erőtérben 20
2.32 Nyomásmérés folyadéktöltésű manométerekkel 21
2.33 Járulékos tehetetlenségi erőterek 25
2.4 A modellközeg mozgásának vizsgálata (hidrodinamika) 28
2.41 Vizsgálati módszerek 28
2.42 A sebességi potenciál értelmezése 30
2.43 Az áramlás jellemzésére alkalmas fogalmak 30
2.44 A koordináta-rendszer választása 33
2.45 A közeg részecskéinek elmozdulása. A deformáció 33
2.46 A kontinuitási (folytonossági) egyenlet. Az anyagmegmaradás törvénye 36
2.47 Mozgásegyenletek 38
2.48 Az energiaegyenletek
2.49 A potenciálos örvény 47
2.410 Összenyomható modellközeg áramlása nagy nyomáscsökkenés mellett. A Laval-féle cső 50
2.411 Az impulzustétel stacionárius áramlásra 55
2.412 Az áramcső hirtelen keresztmetszet-változásának és irányváltozásának következményei 58
2.413 Gyorsuló áramlás, állandó keresztmetszetű, egyenes csőben 65
2.5 A közegek valóságos tulajdonságainak figyelembevétele 66
2.51 A valóságos közeg állapotváltozásai 67
2.52 A valóságos folyadékok szennyeződése, gáz- és gőzelnyelése
2.53 Az ideálisan rugalmas folyadék lengési jelenségei hirtelen csőelzárás esetén 71
2.54 A molekuláris erők befolyása 77
2.55 A folyadéksúrlódás következményei és azok figyelembevétele 84
3. A hőátviteli folyamatok általános leírása 119
3.1 A hőmérsékleti mező 119
3.2 Az anyagon belüli hőáram 119
3.3 A környezettel való kölcsönhatás 124
3.4 A testen belüli hőforrás 124
3.5 A hőátviteli folyamatok vizsgálatának célja 126
3.6 A hőátvitel matematikai megfogalmazása, a hővezetés általános differenciálegyenlete 126
3.7 A hővezetés általános differenciálegyenletének megoldási lehetőségei 130
3.8 Állandósult hőátviteli folyamatok megoldása 130
3.81 Állandósult hőmérsékleteloszlás belső hőforrás nélküli, homogén, sík falban. Egyenértékű hővezetési tényező 131
3.82 Állandósult hőmérsékleteloszlás belső hőforrással rendelkező, homogén, sík falban 137
3.83 Állandósult hőmérsékleteloszlás, belső hőforrással rendelkező, többrétegű sík falban. Aszimmetrikus hőmérsékleteloszlások 141
3.84 Állandósult hőmérsékleteloszlás belső hőforrás nélküli, homogén, hengeres falban 149
3.85 Többrétegű hengeres fal egyenértékű hővezetési tényezője 151
3.86 Állandósult hőmérsékleteloszlás belső hőforrással rendelkező, hosszú, homogén hengerben 152
3.87 Állandósult hőmérsékleteloszlás belső hőforrással rendelkező, homogén, hengeres csőfalban 156
3.88 Állandósult hőmérsékleteloszlás belső hőforrással rendelkező, többrétegű, hengeres falban 159
3.89 Állandósult hőmérsékleteloszlás belső hőforrás nélküli, homogén, gömbfalban 160
3.810 Állandósult hőmérsékleteloszlás szabálytalan alakú testékben 161
3.9 Nem állandósult (tranziens) hőátviteli feladatok megoldása 161
3.91 Felmelegedési folyamatok 162
3.92 Lehűlési folyamatok 167
3.93 Schmidt közelítő eljárása: a véges különbségek módszere 168
3.94 Egyéb közelítő eljárások, nem állandósult hőátvitel számítására 173
3.95 Analitikailag levezetett megoldások általánosítása, megoldás diagramok alkalmazása 174
3.96 Hőátviteli feladatok közelítő megoldása villamos analóg áramkörök segítségével 186
3.97 Szempontok analóg áramkörök kivitelezésére 198
4. A hőszállítás (konvekció) 207
4.1 A hőszállítás jellege. A hőátadási tényező 207
4.2 A hőtechnikai hasonlóság feltételei és kritériumai 209
4.3 A kritériumos egyenletek 214
4.4 Hőszállítás a közeg természetes áramlása esetén (természetes konvekció) 215
4.41 Természetes konvekció nem határolt térben 216
4.42 Természetes konvekció határolt térben 229
4.5 Hőszállítás (konvekció) a hőhordozó közeg kényszerített áramlása esetén 236
4.51 Hőátadás csöveken belül, kényszerített konvekcióval 237
4.52 Hőátadás csöveken kívül, kényszerített konvekcióval 252
4.53 Kényszerített konvekciós hőátvitel sík felületek mentén 260
5. Hőátszármaztatás egyidejű halmazállapot-változással 270
5.1 A gőzfejlődés és a lecsapódás alapfogalmai 270
5.2 Az elpárologtató (forraló) hűtés várható előnyei 273
5.3 Az elpárologtató hűtés alkalmazásai 273
5.4 Az elpárologtató hűtés alapformái 274
5.5 A statikus tartályforrás mechanizmusa 276
5.6 A hőátadási tényező meghatározása tartályforrásnál 281
5.7 A hőátadási tényezőt és a kritikus hőáramsűrűséget befolyásoló tényezők 282
5.8 Az áramlásos forrás mechanizmusa 284
5.9 A hőátadás mechanizmusa csövek belsejében történő forrás mellett 286
5.91 Forrás függőleges csövekben 286
5.92 Forrás vízszintes csövekben 292
5.93 Nyomásesés kétfázisú közeg csőben való áramlásánál 293
5.10 Hőátadás gőzök lecsapódása (kondenzációja) esetén 295
5.101 A kondenzációs melegítés alkalmazási területei 295
5.102 A gőzök kondenzációjának alapformái és mechanizmusa 296
5.103 A hőátadási tényező számítása filmkondenzációnál 296
5.104 Hőátadás cseppes kondenzáció mellett 299
6. Hőátvitel sugárzás útján 304
6.1 A hősugárzás alapvető eltérése a hőátvitel egyéb alapformáitól 304
6.2 A testek energiasugárzásainak mibenléte 305
6.3 A negatív abszolút hőmérsékletekről 305
6.4 A sugárzási spektrumról 307
6.5 A sugárzási jellemzők 309
6.6 Sugárzási alaptörvények 311
6.61 Kirchhoff törvénye 311
6.62 Planck törvénye 312
6.63 A Stefan-Boltzmann törvény 313
6.64 Wien törvénye 317
6.65 Lambert törvénye 318
6.7 Hőátvitel hőcsere, sugárzás útján 320
6.71 Hőátvitel sugárzás útján, két elemi felület között 320
6.72 Hőátvitel sugárzás útján, véges felületek között 323
6.73 Hőátvitel sugárzás útján, véges méretű, "szürke" felületek között 327
6.74 A sugárzó hőátvitel látszólagos villamos analógiája 330
6.75 Sugárzásvédő ernyők alkalmazása 334
6.76 A Nap besugárzásának figyelembevétele 336
6.8 Gázok és gőzök sugárzása és abszorpciója 338
6.9 Villamos vezetőanyagok sugárzása 339
7. Összetett hőátadás. Hőátbocsátás 342
7.1 Az összetett hőátadás 342
7.2 A hőátbocsátás 343
7.3 Az egyenértékű felület 346
7.4 A hőátbocsátási viszonyok javítása 347
7.5 Állandósult hőmérsékleteloszlás homogén hűtőbordában 350
7.6 Bonyolultabb hűtőbordák hőleadásának számítása analóg villamos kapcsolás segítségével 355
7.7 A hőátbocsátási viszonyok rontása: a hőszigetelés 360

Témakörök