Материал: 1307

СибАДИРецензент

канд. техн. наук, доц. А.Л. Иванов (СибАДИ)

Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве методическ х указан й.

Ц38 Централ зованное теплосна жение [Электронный ресурс] : методические указания к лабораторным ра отам / сост. В.Д. Галдин. – (Серия внутривузовских методическ х указан й С АДИ). – Электрон. дан. – Омск : СибАДИ, 2018. –

URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r plus/cgiirbis 64 ft.exe. - Режим доступа:

для автор зованных пользователей.

Содержат нео ходимые справочные данные при выполнении лабораторных работ, а также контрольные вопросы для закрепления изучаемого материала.

Имеют интерактивное оглавление в виде закладок.

Предназначены для о учающихся направления подготовки «Строительство» профиля «Теплогазоснабжение и вентиляция» при выполнении лабораторных работ по дисциплине «Централизованное теплоснабжение».

Подготовлены на кафедре «Городское строительство, хозяйство и экспертиза объектов недвижимости».

Текстовое (символьное) издание (660 КБ)

Системные требования: Intel, 3,4 GHz; 150 Мб; Windows XP/Vista/7; DVD-ROM; 1 Гб свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов:

Adobe Acrobat Reader; Foxit Reader

Техническая подготовка В. . Черкашина

Издание первое. Дата подписания к использованию 06.12.2018 Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5

РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1

ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2018

ВВЕДЕНИЕ

Современные системы централизованного теплоснабжения требуют от специалиста глубокого понимания законов и принципов действия теплового оборудования, встроенного в эти системы [1, 5–7]. Только достаточно высокий уровень теплотехнической подготовки

СибАДИпозволит специалисту решать задачи по созданию современных экономически выгодных с стем теплоснабжения и находить пути повышения х энергет ческой эффективности.

Лабораторные сследования дают возможность более глубоко понимать основные законы систем централизованного теплоснабжения. Обработка опытных данных может осуществляться с помощью диаграмм справочных та лиц, умение пользоваться которыми необходимо спец ал сту.

Применен е компьютерных технологий при выполнении лабораторных работ помогает значительно расширить диапазон как качественных, так кол чественных характеристик исследуемых процессов. Использован е в ртуальных лабораторных работ позволяет руководителю занятий ставить перед обучаемыми индивидуальные задания по исследованию теплотехнических процессов.

Виртуальные ла ораторные ра оты разработаны Б.Ф. Кузнецовым Г. . Тарановой на кафедре «Гидравлика, теплотехника и гидропри-

вод» Тверского государственного технического университета.

Лабораторная работа 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕР АЛА

(метод цилиндрического слоя)

1. Цели работы. Освоение одного из методов определения коэффициента теплопроводности теплоизоляционных материалов (метод цилиндрического слоя) для систем теплоснабжения и закрепление знаний по теории теплопроводности.

2. Основные положения. Теплота является наиболее универсальной формой передачи энергии, возникающей в результате молекуляр- но-кинетического (теплового) движения микрочастиц – молекул, атомов, электронов. Универсальность тепловой энергии состоит в том,

3

что любая форма энергии (механическая, химическая, электрическая, ядерная и т.п.) трансформируется либо частично, либо полностью в тепловое движение молекул (теплоту). Различные тела могут обмениваться внутренней энергией в форме теплоты, что количественно выражается первым законом термодинамики.

Теплообмен − это самопроизвольный процесс переноса теплоты в СибАДИпространстве с неоднородным температурным полем [2–4].

Температурным полем называют совокупность мгновенных значений температуры во всех точках рассматриваемого пространства. Поскольку температура − скалярная величина, то температурное поле − скалярное поле.

В общем случае перенос теплоты может вызываться неоднородностью полей друг х ф з ческих величин (например, диффузионный перенос теплоты за счет разности концентраций др.). В зависимости от характера теплового дв жения различают следующие виды теплообмена.

Теплопроводность − молекулярный перенос теплоты в среде с неоднородным распределением температуры посредством теплового движен я м крочаст ц.

Конвекция − перенос теплоты в среде с неоднородным распределением температуры при движении среды.

Теплообмен излучением − теплообмен, включающий переход внутренней энергии тела (вещества) в энергию излучения, перенос излучения, преобразование энергии излучения во внутреннюю энергию другого тела (вещества).

В зависимости от времени теплообмен может быть:

– стационарным, если температурное поле не зависит от времени;

– нестационарным, если температурное поле меняется во времени. Для количественного описания процесса теплообмена используют

следующие величины:

Температура Т в данной точке тела, осредненная: по поверхности, по объему, по массе тела. Если соединить точки температурного поля с одинаковой температурой, то получим изотермическую поверхность. При пересечении изотермической поверхности плоскостью получим на этой плоскости семейство изотерм − линий постоянной температуры.

Перепад температур Τ − разность температур между двумя точками одного тела, двумя изотермическими поверхностями, поверхностью и окружающей средой, двумя телами. Перепад температуры вдоль изотермы равен нулю. Наибольший перепад температуры про-

4

исходит по направлению нормали к изотермической поверхности. Возрастание температуры по нормали к изотермической поверхности характеризуется градиентом температуры.

ратуры при n 0 или это есть вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности в сторону возрастания температуры, численно равный первой производной температуры по этой нормали:

ты, проходящее в единицу времени через единицу площади изотермической поверхности.

Перенос теплоты теплопроводностью выражается эмпирическим законом Био–Фурье, согласно которому вектор удельного теплового потока прямо пропорционален градиенту температуры:

5