Тепломасообмін

Код модуля: 
ТГВ_6004_С01
Тип модуля: 
обов’язковий
Семестр: 
П'ятий
Обсяг модуля: 
Загальна кількість — 108 год., лекції — 32 год., практичні заняття — 16 год., 3 кредити ЕКТС.
Лектори: 
к. т. н., доцент Лабай В. Й.
Результати навчання: 
Застосовування отриманих знань для вирішення практичних задач, щодо використання процесів тепломасообміну в системах теплогазопостачання і вентиляції, як в стадії проектування, так і під час експлуатації існуючих систем ТГВ.
Спосіб навчання (аудиторне, дистанційне навчання): 
аудиторне
Необхідні обов’язкові попередні та супутні модулі: 
  • «Вища математика»,
  • «Фізика»,
  • «Хімія»,
  • «Технічна термодинаміка».
Зміст навчального модуля: 
Тепломасообмін — складова частина теплогазопостачання і вентиляції. Основні поняття і визначення. Способи перенесення теплоти. Кількісні характеристики перенесення теплоти. Теплові баланси. Теплопровідність. Основний закон теплопровідності Фур’є. Коефіцієнт теплопровідності. Диференційне рівняння теплопровідності. Умови однозначності. Перенесення теплоти теплопровідністю за стаціонарного режиму. Однорідна та багатошарова плоска стінка. Термічний опір теплопровідності Однорідна та багатошарова циліндрична стінка. Лінійний термічний опір теплопровідності. Конвективний теплообмін. Основний закон конвективного теплообміну Ньютона-Ріхмана. Коефіцієнт тепловіддачі. Термічний опір тепловіддачі. Поняття про вільну і вимушену конвекції. Ламінарний і турбулентний режими течії. Поняття про гідродинамічний і тепловий приграничні шари. Система диференційних рівнянь конвективного теплообміну. Умови однозначності для задач конвективного теплообміну. Диференційне рівняння тепловіддачі. Застосування теорії подібності під час вивчення процесів тепловіддачі. Константи подібності. Числа (критерії) подібності. Рівняння подібності. Поняття про метод аналізу розмірностей та його застосування для отримання рівнянь подібності. Експериментальний метод отримання критеріальних рівнянь тепловіддачі. Розрахункові залежності для визначення коефіцієнтів тепловіддачі. Тепловіддача під час вільної (природної) конвекції. Тепловіддача за вимушеного руху теплоносія. Тепловіддача за зміни агрегатного стану речовини. Променевий теплообмін. Описання процесу та основні визначення. Поглинальна, відбивальна та пропускна здатність тіл. Абсолютно чорне, сіре, абсолютно біле та прозорі тіла. Ефективне випромінювання тіла. Основні закони променевого теплообміну. Закон Планка. Закон Віна. Закон Стефана-Больцмана. Закон Кірхгофа. Закон Ламберта. Теплообмін випромінюванням системи тіл. Приведений коефіцієнт теплового випромінювання системи тіл. Коефіцієнт опромінення тіла, або кутовий коефіцієнт випромінювання. Теплопередача. Складний теплообмін. Сумарний коефіцієнт тепловіддачі. Теплопередача між двома рідинами (газами) через розділяючу їх плоску одношарову стінку. Коефіцієнт теплопередачі. Теплопередача через багатошарову плоску стінку. Термічний опір теплопередачі. Способи інтенсифікації теплопередачі. Теплова ізоляція. Класифікація теплообмінних апаратів. Основи теплового розрахунку теплообмінних апаратів рекуперативного типу. Конструкторський і повірковий розрахунки теплообмінника. Масообмін. Основні поняття і визначення. Молекулярна дифузія, перший закон Фіка, коефіцієнт молекулярної дифузії. Стаціонарна одномірна молекулярна дифузія. Конвективний масообмін. Основний закон конвективної масовіддачі. Коефіцієнт масовіддачі. Поняття про дифузійний приграничний шар. Система диференційних рівнянь конвективного (вихрового) масообміну. Другий закон Фіка. Дифузійні числа Нуссельта (число Шервуда) і Прандтля (число Шмідта). Аналогія перенесення теплоти і маси. Тепло- і вологообмін повітря з водою.
Рекомендована література: 
  1. Лабай В. Й. Тепломасообмін. — Львів: Тріада плюс, 2004. — 260 с.
  2. Исаченко В. П., Осипова В. А., Сукомел А. С. Теплопередача. — М.: Энергия, 1981. — 416 с.
  3. Баскаков А. П. и др. Теплотехника. — М.: Энергоиздат, 1982. — 264 с.
  4. Краснощеков В. А., Сукомел А. С. Задачник по теплопередаче. — М.: Энергия, 1980. — 288 с.
  5. Теория тепломассообмена. /Под ред. А. И. Леонтьева/ — М.: Высшая школа, 1979. — 495 с.
Форми та методи навчання: 
лекції, практичні заняття, самостійна робота
Методи і критерії оцінювання: 
  • Модульна система, яка включає поточний контроль знань та 2 контрольні заходи (у 8-му та 16-му тижнях семестра).
  • Семестровий контроль проводиться у формі письмового екзамену.
  • Максимальна сумарна оцінка — 100 балів, поточний контроль — 40 балів, контрольні заходи — 60 балів.
Мова навчання: 
українська