C U P R I N S

 

Notaţii şi simboluri

8

1.  Analiză dimensională, similitudine, modelare

11

1.1.  Analiză dimensională

11

1.1.1.  Teorema

13

1.2.  Similitudinea

20

1.2.1.  Invarianţi şi criterii de similitudine

22

1.1.2.  Teoremele similitudinii

23

1.3.  Modelare, modele

26

2.  Terminologie, parametri, grafice de calcul

30

2.1.  Tipuri de procese, regimuri de lucru

30

2.2.  Fluide

32

2.2.1.  Caractere reologice. Viscozitate, fluiditate

32

2.2.2.  Gaze şi vapori. Presiune

37

2.2.3.  Amestecul gaz-vapori

42

2.3.  Grafice ajutătoare pentru stabilirea unor parametri

45

2.3.1.  Diagrama i, S

46

2.3.2.  Diagrama T, S

46

2.3.3.  Diagrama I, x

49

2.3.4.  Diagrama psihrometrică

51

2.3.5.  Diagrama exergie-entalpie

53

3.  Bilanţuri

56

3.1.  Bilanţul materialelor. Principii pentru elaborare

56

3.1.1.  Aplicaţiile bilanţului de materiale

58

3.2.  Bilanţul caloric

62

3.2.1.  Călduri sensibile şi călduri latente

64

3.2.2.  Determinarea căldurilor provenite din variaţia energiei interne în reacţiile

chimice şi biochimice

68

3.3.  Bilanţul energetic

72

3.3.1.  Forme reduse ale bilanţului energetic

74

4.  Transferul cantităţii de mişcare

78

4.1.  Tipuri de transferuri în domeniul cantităţii de mişcare

78

4.1.1.  Transferul cantităţii de mişcare într-o singură direcţie

78

4.1.2.  Transferul cantităţii de mişcare în cazul fluidelor ideale, curgere izotermă şi

regim staţionar

80

4.1.3.  Transferul cantităţii de mişcare în curgere izotermă la fluide vîscoase newtoniene

83

4.2.  Similitudinea hidrodinamică

84

4.3.  Curgerea fluidelor

86

4.3.1.  Regimuri de curgere

87

4.3.2.  Stratul limită

88

4.3.3.  Pierderea de energie prin frecare în conducte

89

4.3.3.1.  Energia pierdută de-a lungul peretelui conductei

90

4.3.3.2.  Energia pierdută prin frecare datorită rezistenţei locale

94

4.3.4.  Curgerea în diferite situaţii particulare

97

4.3.4.1.  Curgerea neizotermă

98

4.3.4.2.  Curgerea prin canale

99

4.3.4.3.  Curgerea prin deversoare sau preaplinuri

101

4.3.4.4.  Curgerea peliculară

102

4.3.4.5.  Curgerea prin medii poroase

104

4.4.  Transportul fluidelor prin conducte

106

4.4.1.  Elemente caracteristice conductelor

106

4.4.2.  Calculul conductelor

107

4.4.2.1.  Calculul diametrului economic

109

4.4.2.2.  Calculul reţelelor cu ramificaţii, funcţie de pierderile de presiune

111

4.4.3.  Transportul hidrodinamic al solidelor

115

4.4.4.  Indicaţii pentru montarea şi exploatarea conductelor

121

5.  Transferul de căldură

124

5.1.  Noţiuni fundamentale

125

5.2.  Transferul de căldură prin radiaţie

127

5.2.1.  Comportarea corpurilor la radiaţii

129

5.2.2.  Energia radiată de un corp

130

5.2.3.  Transferul de căldură prin radiaţie între două corpuri solide, separate de un

mediu neabsorbant

131

5.2.4.  Efectul de ecran

133

5.2.5.  Radiaţia gazelor

134

5.3.  Transferul de căldură prin conducţie

136

5.3.1.  Coeficientul de conductibilitate termică

137

5.3.2.  Ecuaţia diferenţială a conducţiei

141

5.3.3.  Transferul de căldură prin conducţie, în regim staţionar

143

5.3.3.1.  Transferul de căldură prin conducţie, în regim staţionar, priutr-un perete plan

cu feţe paralele

144

5.3.3.2.  Transferul de căldură prin conducţie, în regim staţionar, printr-un perete

cilindric

146

5.3.4.  Transferul de căldură prin conducţie, în regim nestaţionar

147

5.4.  Transferul de căldură prin convecţie

153

5.4.1.  Ecuaţia diferenţială a transferului de căldură prin convecţie

155

5.4.2.  Similitudinea şi analiza dimensională la transferul de căldură prin convecţie

155

5.4.2.1.  Criterii de similitudine termică

156

5.4.2.2.  Ecuaţii criteriale, similitudinea totală termică

158

5.4.3.  Determinarea coeficientului parţial de transfer de căldură α

160

5.4.3.1.  Calculul valorii lui α la convecţia naturală, fără schimbarea stării fizice

161

5.4.3.2.  Calculul valorii lui α la convecţia forţată, fără schimbarea stării fizice

162

5.4.3.3.  Calculul valorii lui α la schimbarea stării fizice a fluidului

166

5.5.  Transferul de căldură complex

169

5.5.1.  Transferul de căldură între două fluide cu temperatura constantă, prin intermediul

unui perete solid

169

5.5.2.  Transferul de căldură între două fluide, prin intermediul unei suprafeţe în regim

staţionar, temperatura fluidelor fiind variabilă

175

5.5.3.  Transferul de căldură la temperaturi variabile, în regim nestaţionar

177

5.6.  Izolarea termică

181

5.6.1.  Determinarea grosimii izolaţiei termice

182

6.  Schimbătoare de căldură

187

6.1.  Schimbătoare de căldură cu manta

187

6.2.  Schimbătoare de căldură cu serpentină

189

6.3.  Schimbătoare de căldură cu ţevi coaxiale

192

6.4.  Schimbătoare de căldură multitubulare

193

6.4.1.  Tipuri constructive

193

6.4.2.  Calculul schimbătoarelor de căldură multitubulare

196

6.5.  Schimbătoare de căldură în spirală

199

6.6.  Schimbătoare de căldură cu plăci

202

6.7.  Schimbătoare de căldură cu ţevi cu aripioare

204

6.8.  Schimbătoare de căldură de construcţie mixtă sau particulare

207

6.8.1.  Schimbătoare de căldură de construcţie mixtă

207

6.8.2.  Schimbătoare de căldură de construcţie particulară

210

6.9.  Alegerea tipului de schimbător de căldură

212

7.  Transferul de substanţă

215

7.1.  Transferul de substanţă prin difuziune moleculară

216

7.1.1.  Coeficientul de difuziune

217

7.2.  Transferul de substanţă prin difuziune convectivă

219

7.2.1.  Coeficientul parţial de transfer de substanţă

220

7.2.2.  Ecuaţia diferenţială a transferului de substanţă prin difuziune convectivă

221

7.2.3.  Similitudinea şi analiza dimensională la transferul de substanţă

223

7.2.4.  Calculul coeficienţilor parţiali de transfer de substanţă

225

7.3.  Transferul de substanţă între două fluide, cu variaţia concentraţiei, în regim staţionar

227

7.3.1.  Coeficientul total de transfer de substanţă

230

8.  Analogia şi posibilităţile de intensificare a fenomenelor de transfer

231

8.1.  Analogia fenomenelor de transfer

232

8.1.1.  Caracteristici comune fenomenelor de transfer

232

8.1.2.  Elemente de analogie între fenomenele de transfer

233

8.2.  Intensificarea fenomenelor de transfer

235

Bibliografie

242