Inżynieria procesowa. Wymiana ciepła

Inżynieria procesowa jest dyscypliną naukową z dziedziny nauk technicznych. Zajmuje się badaniem i opisem praw i procesów zachodzących w płynach i w układach płyn- ciało stałe. Wraz z technologią inżynieria procesowa daje integralny opis wszystkich procesów przemysłowych zachodzących w przemysłach: chemicznych. spożywczym, biotechnologicznych, a także zjawisk zachodzących w środowisku naturalnym. Podstawy inżynierii procesowej stanowią: mechanika płynów, wymiana ciepła i dyfuzyjny ruch masy. Kolejna, druga książka prof. Zarzyckiego dotyczy procesów i zasad wymiany ciepła. Książka kierowana jest do studentów studiów wyższych takich kierunków jak INŻYNIERIA CHEMICZNA, INŻYNIERIA ŚRODOWISKA, INŻYNIERIA MECHANICZNA.

Spis treści

Od autora 9 Wykaz oznaczeń 11 1. Wprowadzenie do ruchu ciepła 15 1.1. Energia 15 1.2. Istota wymiany ciepła 17 2. Właściwości cieplne substancji 25 2.1. Ciepła właściwe 25 2.2. Ciepła przemian fazowych 29 3. Przewodzenie ciepła 31 3.1. Współczynnik przewodzenia ciepła 31 3.2. Jednokierunkowe, ustalone przewodzenie ciepła przez ściankę płaską 34 3.3. Ustalone przewodzenie ciepła przez ściankę cylindryczną 39 4. Równanie różniczkowe przewodzenia ciepła 45 4.1. Sformułowanie równania różniczkowego przewodzenia ciepła 45 4.2. Jednokierunkowe przewodzenie ciepła z wewnętrznym źródłem ciepła 49 4.3. Jednokierunkowe przewodzenie ciepła w ciele półnieskończonym 54 4.4. Ogrzewanie lub chłodzenie kuli 59 4.5. Uwagi końcowe 64 5. Konwekcja ciepła. Wnikanie ciepła w ruchu laminarnym 65 5.1. Wprowadzenie 65 5.2. Współczynnik wnikania ciepła 66 5.3. Równanie bilansu energii 68 5.4. Różniczkowe równanie bilansu ciepła 71 5.5. Przykłady rozwiązania wnikania ciepła dla ruchu laminarnego płynu 74 5.5.1. Wnikanie ciepła dla przepływu laminarnego płynu w rurze 74 5.5.2. Wnikanie ciepła przy laminarnym opływie ciał 80 6. Konwekcja ciepła. Wnikanie ciepła w ruchu burzliwym 89 6.1. Wprowadzenie 89 6.2. Równanie różniczkowe bilansu ciepła w ruchu turbulentnym 90 6.3. Metoda całkowa obliczeń współczynnika wnikania ciepła 94 6.4. Zastosowanie teorii podobieństwa w procesie wnikania ciepła 99 6.5. Zależności doświadczalne dla wnikania ciepła 103 6.6. Analogie przenoszenia pędu i ciepła 109 7. Wnikanie ciepła podczas konwekcji swobodnej 117 7.1. Konwekcja swobodna w przestrzeni nieograniczonej 117 7.2. Konwekcja swobodna w przestrzeni ograniczonej 127 8. Wnikanie ciepła w przemianach fazowych 133 8.1. Wrzenie cieczy 133 8.1.1. Wprowadzenie 133 8.1.2. Mechanizm procesu wrzenia 135 8.1.3. Wrzenie cieczy podczas konwekcji wymuszonej 139 8.2. Kondensacja pary 141 8.2.1. Wprowadzenie 141 8.2.2. Kondensacja pary przy laminarnym spływie kondensatu 143 8.3. Rozpuszczanie i krystalizacja 153 8.4. Szacunkowe wartości współczynników wnikania ciepła 155 9. Przenikanie ciepła 157 9.1. Przenikanie ciepła przez ściankę płaską 157 9.2. Przenikanie ciepła przez ściankę cylindryczną 161 9.3. Obliczanie lokalnej gęstości strumienia ciepła (lokalnego strumienia ciepła) 164 9.4. Intensyfi kacja ruchu ciepła 166 9.5. Przenikanie ciepła przez powierzchnię użebrowaną 167 9.5.1. Przewodzenie ciepła w ciałach użebrowanych 167 9.5.2. Sprawność cieplna żebra 174 9.5.3. Wymiana ciepła przez powierzchnie użebrowane 176 9.6. Krytyczna grubość izolacji 178 10. Wymienniki ciepła 181 10.1. Podział wymienników ciepła 181 10.2. Wymienniki ciepła o stałym strumieniu wymienianego ciepła 182 10.3. Obliczenia powierzchni wymiany ciepła 186 10.4. Zastępcza różnica temperatur 190 10.5. Dobór wielkości strumieni płynu 198 10.6. Wyparki 199 10.7. Pompy ciepła 202 11. Nieustalone ogrzewanie lub chłodzenie cieczy 207 11.1. Przykładowe rozwiązania nieustalonej wymiany ciepła 207 11.2. Regeneracja ciepła 215 12. Promieniowanie 219 12.1. Wprowadzenie 219 12.2. Podstawowe prawa rządzące promieniowaniem 222 12.3. Wymiana ciepła na drodze promieniowania między dwiema powierzchniami 228 12.4. Promieniowanie gazów 235 12.5. Ruch ciepła przez promieniowanie i wnikanie ciepła 237 Literatura 239