Тепломассообме́н — дисциплина изучающая закономерности процессов теплообмена сопровождающихся переносом вещества, то есть, массообменом ^:8 .

Тепломассообмен в технике

На практике, тепломассообмен происходит во многих технических системах, использующих в своей работе жидкие или газообразные среды. Это — котельные установки, тепловые сети, литейное производство, различное теплообменное оборудование, например, электростанций, конструкции зданий и сооружений и т. д. Сама рабочая среда, при этом, чистое вещество или различные смеси и растворы, может оставаться постоянной или, меняя агрегатное состояние , осуществлять фазовые переходы , такие как, испарение в паровоздушную среду, конденсация пара из смеси «пар — воздух», остывание расплавов и т. п.

К технологиям, в основе которых лежат тепломассообменные процессы, относят следующие :

• Зональная плавка
• Кристаллизация
• Сушка
• Сублимация (возгонка)
• Дистилляция
• Растворение
• Увлажнение
• Набухание

Предмет изучения тепломассобмена

Процесс тепломассообмена не может быть сведён к простой сумме теплопередачи и перемещения массы. Причина в том, что, в технике, обычно, течение жидкостей или газов сопровождается неравномерным распределением температуры , а иногда, как следствие, давления. При этом механические свойства среды — плотность , вязкость , теплопроводность , могут сами зна́чимо зависеть от этих параметров. То есть, вопросы распространения тепла в среде и движение среды становятся связанными. Дополнительной сложностью может стать неустойчивость текущего состояния таких сред.

Итак, в зависимости от конкретных условий, процессы тепломассообмена протекают по-разному. Они имеют различные закономерности развития и описываются различными математическими уравнениями. Исследование подобных особенностей и является предметом изучения тепломассообмена ^:6 .

Методы решения задач тепломассобмена

Задачи тепломассобмена формулируются в математической форме при помощи уравнений гидродинамики . Затем они решаются точными и приближенными методами .

Дополнительные сведения

Тепломассообмен, в отличие от термодинамики , рассматривает развитие процессов в пространстве и времени. Расчёт процессов тепломассообмена позволяет определить распределения температур, концентраций компонентов смеси, а также потоков теплоты и массы среды как функции координат и времени.

Существенный вклад в развитие теории тепломассообмена среди отечественных учёных, внесли: А. И. Вейник , М. В. Кирпичёв , С. С. Кутателадзе , А. В. Лыков , Б. С. Петухов , В. И. Субботин ^:3 .

См. также

• Конвекция
• Теплопередача
• Термодинамика
• Теплофизика

Примечания

Литература

• , , Методы и задачи тепломассообмена. — М. : Машиностроение, 1987. — 320 с.
• : [курс лекций] / Д. С. Михатулин, Ю. В. Полежаев , Д. Л. Ревизников . — Москва : Янус-К, 2011. — 516, [1] с., [20] л. ил. : ил.; 22 см; ISBN 978-5-8037-0522-2 (издано по гранту РФФИ).