Шак — Промышленная теплопередача
Главы книги различны по своему объему. В главе «Передача тепла теплопроводностью», кроме общих законов и положений, автор рассматривает теплопередачу через , плоскую и цилиндрическую стенки при различных условиях теплообмена и теплопроводность через газопроницаемую стенку при стационарном тепловом режиме. При изложении процессов нестационарной теплопроводности рассматриваются полуограниченное тело и неограниченная пластина при различных граничных условиях. Автор не стремится расширить круг вопросов этого раздела. Однако методы приближенного расчета процессов теплопроводности целесообразнее было бы дать полнее. Дак, наряду с методом конечных разностей Шмидта получили распространение приближенные методы, разработанные А. П. Ваничевым и П. П. Юшковым, которые, по существу, являются дальнейшим развитием метода Шмидта, обладают большей общностью и дают более точные результаты при меньшей затрате времени на расчеты. Представляет значительный интерес решение задач теплопроводности методом электро- и гидротепловых аналогий.
Глава, посвященная конвекции однофазной жидкости, наиболее обширна и составляет более 40% объема книги. Кроме общих сведений о конвекции, к общим вопросам относятся еще теория подобия и анализ размерностей. После их изложения автор рассматривает конкретные процессы конвективного теплообмена (теплоотдача труб и пластин при свободной конвекции в неограниченном объеме, теплоотдача при вынужденной конвекции жидкости в трубах и при внешнем обтекании различных тел и др.). Теплообмен при конвекции сжимаемого газа не рассматривается.
Теория подобия и анализ размерностей используются лишь как методы, позволяющие получить безразмерные комплексы (критерии подобия) из дифференциальных уравнений, описывающих явление.
Автор показывает это на конкретном примере теплоотдачи при турбулентном движении жидкости внутри труб. Но при рассмотрении этого вопроса допускается ряд неточностей, которые приводят автора к некоторым нечетким выводам (см. сноску на стр. 116—118).
А,втор не использует одну из сильнейших сторон теории подобия, позволяющую получить важные обобщения на основе результатов выполненных экспериментов. Наоборот, автор предпочитает большое количество частных уравнений, имеющих ограниченные области применения. В обзоре экспериментальных работ по теплоотдаче в трубах достаточно полно освещены основные результаты этих работ; приведен анализ влияния отдельных факторов на теплоотдачу (скорости, диаметра трубы, температуры, гидродинамического состояния потока и др.)- Влияние теплофизических свойств наглядно показано путем сравнения расчетных значений коэффициентов теплоотдачи, полученных применительно к различным газам.
Весьма обстоятельно рассмотрен вопрос о теплопередаче в начальном участке трубы, представляющий большой интерес и для научных работников. Автор дает обзор значительного числа проведенных исследований и полученных результатов. Особенно большое внимание уделено анализу влияния на теплоотдачу различных геометрических форм входа.
Теплоотдача при внешнем обтекании различных тел рассматривается также по результатам экспериментальных исследований в зависимости от различных факторов. Влияние компоновки трубных пучков учитывается так называемым фактором компоновки, для определения которого приведены расчетные формулы и графики.
В книге, по существу, не описана теплоотдача при кипении, если не считать одной-двух страниц, посвященных теплообмену при кипении жидких металлов.
В главе о теплоотдаче при конденсации пара приведены ограниченные сведения по теории пленочной конденсации Нус-сельта, а также некоторые расчетные данные.
Глава о тепловом излучении достаточно полна и составлена примерно в том плане, как обычно принято излагать этот вопрос. Однако здесь автор дает несколько неожиданную трактовку теплового излучения как процесса, не связанного с материей (комментарии редактора по этому вопросу см. на стр. 242).
Лучистый теплообмен между твердыми телами, разделенными прозрачной средой, описан довольно сжато, лишь с некоторыми расчетными данными, применительно к простейшим системам тел и без выводов.
Наоборот, тепловому излучению газов уделено значительное внимание. В книге дается подробное описание наиболее интересных экспериментов и методик, подробный анализ результатов, полученных различными исследователями, и сопоставление их с расчетными данными- Приведены опытные данные о ширине полос излучения, коэффициентах поглощения, а также интересные выводы об особенностях излучения углекислого газа и водяных паров.
По излучению светящегося пламени (факела) автор ограничивается лишь качественным описанием физического содержания явления. Рекомендаций по расчетным данным автор не делает.
Раздел теплопередачи в теплообменных аппаратах разработан обстоятельно. В нем даны основы теплового расчета применительно к различным схемам движения жидкости для случаев постоянного и переменного коэффициентов теплопередачи и др.
Наибольшее внимание уделено рассмотрению регенеративных теплообменников. Они получили полное и всестороннее освещение.
Вопросу гидродинамических расчетов посвящена глава, в которой рассматривается определение потерь давления в трубе и трубном пучке в их связи с теплоотдачей и экономическими факторами.
Практически важной и сравнительно большой по объему является глава, посвященная численным примерам расчетов. Примеры расчетов даются в той же последовательности, в какой изложена теоретическая часть книги, и ко всем ее разделам. В примерах приведен анализ полученных решений и попутно указаны необходимые рекомендации. Эти примеры удачно дополняют теоретическую часть книги.
В книге затрагивается много различных вопросов, касающихся теплообмена, хотя не все они освещены одинаково подробно и глубоко. При написании монографии использованы многочисленные литературные источники. Но в книге не нашли никакого отражения исследования русских и советских ученых, хотя использование этих работ могло бы улучшить книгу. Оно позволило бы автору более четко сформулировать постановку задачи о конвективной теплоотдаче с системой основных исходных дифференциальных уравнений и условий однозначности; помогло бы более систематически и строго изложить вопросы теории подобия, а также дало бы возможность использовать обобщенные данные о конвективной теплоотдаче, более полно изложить теплоотдачу при кипении жидкости и конденсации пара и др.
Книга представляет интерес для научных работников, инженеров, а также студентов старших курсов соответствующих специальностей высших учебных заведений.
