№ 107
В. А. Арутюнов
С. А. Крупенников
Г. С. Сборщиков
Теплофизика и теплотехника
Теплофизика
Курс лекций
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
№ 107
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»
Кафедра теплофизики и экологии металлургического
производства
В. А. Арутюнов
С. А. Крупенников
Г. С. Сборщиков
Теплофизика и теплотехника
Теплофизика
Курс лекций
Допущено учебно-методическим объединением
по образованию в области металлургии в качестве учебного
пособия для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по направлению 150100 – Металлургия
Москва 2010
УДК 669. 04
А86
Рецензент
канд. техн. наук, проф. А. В. Егоров
Арутюнов В. А. , Крупенников С. А. , Сборщиков Г. С. А86 Теплофизика и теплотехника: Теплофизика: Курс лекций. –
М. : Изд. Дом МИСиС, 2010. – 228 с. ISBN 978-5-87623-358-5
Дисциплина «Теплофизика и теплотехника» состоит из двух частей: «Те-
плофизика» и «Теплотехника». Настоящее пособие представляет собой курс
лекций по первой части, в которой излагаются теоретические основы теплофи-
зических процессов, протекающих в различных промышленных аппаратах. Содержание пособия соответствует базовой программе общеуниверси-
тетской учебной дисциплины «Теплофизика и теплотехника». Курс лекций предназначен для студентов, обучающихся по всем направ-
лениям бакалавриата. Знания, полученные при изучении дисциплины, необ-
ходимы также при подготовке магистров для математического и физического
моделирования теплофизических процессов и аппаратов. УДК 669. 04
ISBN 978-5-87623-358-5 © В. А. Арутюнов, С. А. Крупенников,
Г. С. Сборщиков, 2010
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 6
1. Основы теории подобия... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 7
1. 1. Методы проведения научных исследований... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 7
1. 2. Построение математической модели изучаемого объекта ... ... 10
1. 3. Постановка и проведение исследования с применением
методов теории подобия ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 11
Контрольные вопросы... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 15
2. Механика жидкостей и газов... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 17
2. 1. Основные постулаты, понятия и определения
механики жидкостей и газов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 17
2. 1. 1. Основные постулаты и понятия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
2. 1. 2. Плотность, скорость и плотность потока массы... ... ... ... ... . 19
2. 1. 3.