В учебном пособии систематизированы методы построения
математических моделей различного назначения для всех типов
тепло-обмениых аппаратов. Изложены методы инженерных расчетов, они
иллюстрируются примерами. Показаны особенности конструктивных
решений аппаратов и их элементов, использование вычислительной
техники в проектных исследовательских расчетах. Рассмотрены вопросы
анализа и оптимизации проектных решений, даны основы
оптимизационных расчетов аппаратов и систем.
Нормативные материалы приведены по состоянию на I января 1985 г. Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Промышленная теплоэнергетика».
ОГЛАВЛЕНИЕ
Раздел первый Теплообменные аппараты поверхностного типа
Глава
1. Математические модели рекуперативных теплообменных аппаратов
1.1. Уравнения переноса вещества и энергии в сплошной среде
1.2. Универсальные математические модели рекуперативных теплообменных аппаратов
1.3. Математическая модель стационарного переноса энергии в модульном элементе аппарата рекуперативного типа
1.4. Математическая модель стационарного переноса количества движения и массы в теплообменном аппарате
1.5. Методика теплового и гидромеханического расчетов теплообменного аппарата
Глава
2. Теплоотдача и гидравлические сопротивления в характерных каналах теплообменных аппаратов
2.1. Теплоотдача при течении в трубах
2.2. Теплоотдача при поперечном обтекании труб и трубных пучков
2.3. Теплоотдача в каналах пластинчатых теплообменных аппаратов
2.4. Теплоотдача при фазовых превращениях
2.5. Коэффициент сопротивления трения при течении в трубах и каналах
2.6. Теплоотдача и гидравлические сопротивления в насадках регенеративных воздухонагревателей
2.7. Коэффициенты местных сопротивлений
Глава
3. Поверхности теплообмена в рекуперативных теплообменных аппаратах
3.1. Гладкотрубные рабочие поверхности. Оребрение как метод интенсификации теплообмена
3.2. Пластинчатые теплообменные поверхности
Глава
4. Классификация и конструктивные особенности рекуперативных теплообменных аппаратов
4.1. Классификация аппаратов рекуперативного типа
4.2. Кожухотрубные аппараты
4.3. Аппараты из оребренных труб
4.4. Пластинчатые аппараты
4.5. Спиральные аппараты
4.6. Керамические аппараты
Глава
5. Машинные методы расчета рекуперативных теплообменных аппаратов
5.1. Решение на ЭВМ задачи проектного расчета рекуператора 87
5.2. Методы максимальной формализации машинных расчетов 91
5.3. Средства и методы машинного расчета аппаратов при нестационарных условиях переноса тепла
Глава б. Математические модели регенеративных теплообменных аппаратов
6.1. Универсальная модель переноса энергии (тепла) в регенеративном аппарате
6.2. Интегральная модель регенератора с неподвижной насадкой
6.3. Интегральная модель регенератора с подвижной насадкой
6.4. Математические модели исследования переходных режимов работы регенеративных теплообменников (воздухонагревателей)
Глава
7. Конструктивные особенности регенеративных теплообменных аппаратов
7.1. Регенераторы с неподвижной насадкой
7.2. Регенераторы с подвижной насадкой
Раздел второй Аппараты и установки выпаривания
Глава
8. Выпарные аппараты
8.1. Физико-химические основы процесса выпаривания
8.2. Классификация и конструктивные особенности выпарных аппаратов
8.3. Особенности теплового, конструктивного гидромеханического расчетов выпарных аппаратов
Глава
9. Многокорпусные выпарные установки
9.1. Типовые схемы
9.2. Количество корпусов выпарной установки
9.3. Материальный баланс многокорпусной выпарной установки
9.4. Тепловые расчеты многокорпусных выпарных установок
9.5. Расчет температурного режима работы выпарной установки
Раздел третий Тепло- и массообменные аппараты и установки
Глава
10. Математические модели массопсреноса в бинарных и многокомпонентных средах
10.1. Универсальные модели переноса вещества и законы диффузии
10.2. Интегральные модели переноса вещества в сложных системах
Глава
11. Ректификационные установки
11.1. Особенности конструктивного решения ректификационных колонн
11.2. Методика расчета ректификационной колонны
Глава
12. Деаэрационные установки термической деаэрации
12.1. Основы процесса деаэрирования воды
12.2. Классификация и особенности работы термических деаэраторов
12.3. Конструктивные особенности термических деаэраторов
12.4. Методика расчета термического деаэратора
Глава
13. Градирни
13.1. Свойства влажного воздуха
13.2. Математическая модель испарительного охлаждения на пленочном оросителе
13.3. Приближенные методы расчета пленочных оросителей
13.4. Особенности конструктивных решений градирен систем технического водоснабжения
Глава
14. Аппараты охлаждения и мокрой очистки технологических газов
14.1. Физико-химические свойства технологической пыли, силы взаимодействия между газом и пылью
14.2. Аппараты мокрой очистки газов
Раздел четвертый Методы статистического анализа и оптимизации теплоиспольэующих аппаратов и установок
Глава
15. Методы планирования эксперимента и оптимизации проектных решений
15.1. Предварительный эксперимент
15.2. Полный факторный эксперимент
15.3. Дробный факторный эксперимент
15.4. Планы второго порядка
15.5. Поиск оптимальных значений функции цели
Глава
16. Методы оптимизации теплоиспользующих установок и аппаратов
16.1. Выбор функции цели-критерия оптимизации
16.2. Составление математической модели
16.3. Выбор стратегии оптимизации
16.4. Стоимость энерго- и теплоносителей
Нормативные материалы приведены по состоянию на I января 1985 г. Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Промышленная теплоэнергетика».
ОГЛАВЛЕНИЕ
Раздел первый Теплообменные аппараты поверхностного типа
Глава
1. Математические модели рекуперативных теплообменных аппаратов
1.1. Уравнения переноса вещества и энергии в сплошной среде
1.2. Универсальные математические модели рекуперативных теплообменных аппаратов
1.3. Математическая модель стационарного переноса энергии в модульном элементе аппарата рекуперативного типа
1.4. Математическая модель стационарного переноса количества движения и массы в теплообменном аппарате
1.5. Методика теплового и гидромеханического расчетов теплообменного аппарата
Глава
2. Теплоотдача и гидравлические сопротивления в характерных каналах теплообменных аппаратов
2.1. Теплоотдача при течении в трубах
2.2. Теплоотдача при поперечном обтекании труб и трубных пучков
2.3. Теплоотдача в каналах пластинчатых теплообменных аппаратов
2.4. Теплоотдача при фазовых превращениях
2.5. Коэффициент сопротивления трения при течении в трубах и каналах
2.6. Теплоотдача и гидравлические сопротивления в насадках регенеративных воздухонагревателей
2.7. Коэффициенты местных сопротивлений
Глава
3. Поверхности теплообмена в рекуперативных теплообменных аппаратах
3.1. Гладкотрубные рабочие поверхности. Оребрение как метод интенсификации теплообмена
3.2. Пластинчатые теплообменные поверхности
Глава
4. Классификация и конструктивные особенности рекуперативных теплообменных аппаратов
4.1. Классификация аппаратов рекуперативного типа
4.2. Кожухотрубные аппараты
4.3. Аппараты из оребренных труб
4.4. Пластинчатые аппараты
4.5. Спиральные аппараты
4.6. Керамические аппараты
Глава
5. Машинные методы расчета рекуперативных теплообменных аппаратов
5.1. Решение на ЭВМ задачи проектного расчета рекуператора 87
5.2. Методы максимальной формализации машинных расчетов 91
5.3. Средства и методы машинного расчета аппаратов при нестационарных условиях переноса тепла
Глава б. Математические модели регенеративных теплообменных аппаратов
6.1. Универсальная модель переноса энергии (тепла) в регенеративном аппарате
6.2. Интегральная модель регенератора с неподвижной насадкой
6.3. Интегральная модель регенератора с подвижной насадкой
6.4. Математические модели исследования переходных режимов работы регенеративных теплообменников (воздухонагревателей)
Глава
7. Конструктивные особенности регенеративных теплообменных аппаратов
7.1. Регенераторы с неподвижной насадкой
7.2. Регенераторы с подвижной насадкой
Раздел второй Аппараты и установки выпаривания
Глава
8. Выпарные аппараты
8.1. Физико-химические основы процесса выпаривания
8.2. Классификация и конструктивные особенности выпарных аппаратов
8.3. Особенности теплового, конструктивного гидромеханического расчетов выпарных аппаратов
Глава
9. Многокорпусные выпарные установки
9.1. Типовые схемы
9.2. Количество корпусов выпарной установки
9.3. Материальный баланс многокорпусной выпарной установки
9.4. Тепловые расчеты многокорпусных выпарных установок
9.5. Расчет температурного режима работы выпарной установки
Раздел третий Тепло- и массообменные аппараты и установки
Глава
10. Математические модели массопсреноса в бинарных и многокомпонентных средах
10.1. Универсальные модели переноса вещества и законы диффузии
10.2. Интегральные модели переноса вещества в сложных системах
Глава
11. Ректификационные установки
11.1. Особенности конструктивного решения ректификационных колонн
11.2. Методика расчета ректификационной колонны
Глава
12. Деаэрационные установки термической деаэрации
12.1. Основы процесса деаэрирования воды
12.2. Классификация и особенности работы термических деаэраторов
12.3. Конструктивные особенности термических деаэраторов
12.4. Методика расчета термического деаэратора
Глава
13. Градирни
13.1. Свойства влажного воздуха
13.2. Математическая модель испарительного охлаждения на пленочном оросителе
13.3. Приближенные методы расчета пленочных оросителей
13.4. Особенности конструктивных решений градирен систем технического водоснабжения
Глава
14. Аппараты охлаждения и мокрой очистки технологических газов
14.1. Физико-химические свойства технологической пыли, силы взаимодействия между газом и пылью
14.2. Аппараты мокрой очистки газов
Раздел четвертый Методы статистического анализа и оптимизации теплоиспольэующих аппаратов и установок
Глава
15. Методы планирования эксперимента и оптимизации проектных решений
15.1. Предварительный эксперимент
15.2. Полный факторный эксперимент
15.3. Дробный факторный эксперимент
15.4. Планы второго порядка
15.5. Поиск оптимальных значений функции цели
Глава
16. Методы оптимизации теплоиспользующих установок и аппаратов
16.1. Выбор функции цели-критерия оптимизации
16.2. Составление математической модели
16.3. Выбор стратегии оптимизации
16.4. Стоимость энерго- и теплоносителей