Классификация тепловых процессовОбщие сведения о тепловых процессах Большинство технологических процессов производства строительных материалов связано с использованием тепла. Многие технологические и эксплуатационные свойства строительных материалов в значительной степени от рационального выбора режима тепловой обработки при их изготовлении и соответствующего теплового оборудования. Эти же показатели определяют экономические показатели технологии. Обмен теплом между телами (физическими средами) происходит самопроизвольно в направлении от более нагретого к менее нагретому. Поверхность тела, которая отдает или воспринимает тепло, называется поверхностью теплообмена. Поверхность теплообмена является одной из основных характеристик тепловых установок. В технике для переноса тепла от теплоотдающей поверхности к тепловоспринимающей обычно служат жидкие или газообразные среды. По отношению к теплоотдающей поверхности такую среду называют хладоагентом, а по отношению к тепловоспринимающей – теплоносителем. Классификация тепловых процессов Различают три основных формы теплообмена – теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение. Теплопроводность – это перенос тепла вследствие беспорядочного движения микрочастиц (атомов, молекул) непосредственно соприкасающихся друг с другом. Тепло распространяется по всему телу со скоростью, зависящей от свойств тела и разности температур между отдельными его участками. В твердых телах теплопроводность является основным видом распространения тепла. Конвекцией называется перенос тепла вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов газа или жидкости. Перенос тепла возможен в условиях естественной (свободной) конвекции, обусловленной разностью плотностей в различных точках объема жидкости (газа), или в условиях вынужденной конвекции при принудительном движении всего объема жидкости (газа). Практически чистого конвективного переноса тепла не бывает. Поскольку движущаяся часть жидкости (газа) находится в соприкосновении с менее нагретой, то конвективный перенос тепла всегда сопровождается теплопроводностью. Такой совместный перенос тепла называется конвективным теплообменом. Тепловое излучение – перенос энергии с помощью электромагнитных волн инфракрасной части спектра. Чаще всего на практике теплообмен происходит между потоком жидкости или газа и поверхностью твердого тела, он называется конвективной теплоотдачей. Теплообмен между двумя средами через разделительную стенку называют теплопередачей. В действительности при теплообмене имеют место все три способа передачи тепла в совокупности. При этом один из способов может быть преобладающим. Изучение процесса теплообмена представляет собой сложную задачу и основывается на закономерностях «чистых» способов распространения тепла. Тепловыми процессами называются такие технологические процессы, в которых материал нагревается или охлаждается, а скорость их протекания определяется скоростью подвода или отвода тепла. К тепловым процессам относятся: · нагревание – процесс повышения температуры материала путем подвода тепла; · охлаждение – процесс понижения температуры материала путем отвода тепла; · испарение – процесс перевода жидкости в парообразное состояние путем подвода тепла; · конденсация – процесс перевода пара в жидкое состояние путем отвода тепла.
|