Тепловой пограничный слой

Теплово'й пограни'чный слой, слой теплоносителя (жидкости или газа) между его основным потоком и поверхностью теплообмена; в этом слое температура теплоносителя меняется от температуры стенки до температуры потока. См. Пограничный слой .

Тепловой поток

Теплово'й пото'к, количество теплоты, переданное через изотермическую поверхность в единицу времени. Размерность Т. п. совпадает с размерностью мощности . Т. п. измеряется в ваттах или ккал/ч (1 вт = 0,86 ккал/ч ). Т. п., отнесённый к единице изотермической поверхности, называется плотностью Т. п., удельным Т. п. или тепловой нагрузкой; обозначается обычно q, измеряется в вт/м ² или ккал/ (м ² ×ч ). Плотность Т. п. — вектор, любая компонента которого численно равна количеству теплоты, передаваемой в единицу времени через единицу площади, перпендикулярной к направлению взятой компоненты.

Тепловой процесс

Теплово'й проце'сс, термодинамический процесс, изменение состояния физической системы (рабочего тела ) в результате теплообмена и совершения работы. Если Т. п. протекает настолько медленно, что в каждый момент рабочее тело будет находиться в равновесии термодинамическом , то он является равновесным, в противном случае Т. п. — неравновесный процесс . Если Т. п. можно провести в обратном направлении через ту же последовательность промежуточных состояний, то он называется обратимым процессом (такой Т. п. должен быть равновесным). Все реальные Т. п. — необратимые процессы , поскольку они осуществляются с конечными скоростями, при конечных разностях температур между источником теплоты и рабочим телом и сопровождаются трением и потерями теплоты в окружающую среду.

  Т. п. могут происходить при постоянных давлении (изобарный процесс ), температуре (изотермический процесс ), объёме (изохорный процесс ). Т. п., протекающий без теплообмена с окружающей средой, называется адиабатным процессом ; при обратимом адиабатном процессе энтропия системы остаётся постоянной, то есть процесс изоэнтропийный. Необратимый адиабатный процесс сопровождается увеличением энтропии. Т. п., при котором остаётся постоянной энтальпия (теплосодержание) системы, — изоэнтальпийный процесс. Круговые процессы , при осуществлении которых производятся работа, теплота или холод, в технике называются циклами (см. Карно цикл , Ранкина цикл , Холодильные циклы . Цикл двигателя ).

  И. Н. Розенгауз.

Графическое изображение тепловых процессов на диаграмме р — V (давление — объём): 1 — изобара; 2 — изотерма; 3 — адиабата; 4 — изохора.

Тепловой пункт

Теплово'й пункт, теплораспределительный пункт, комплекс установок, предназначенных для распределения тепла, поступающего из тепловой сети , между потребителями в соответствии с установленными для них видом и параметрами теплоносителя.

  Т. п. оборудуется приборами регулирования и учёта расхода тепла. В Т. п.. обслуживающем потребителей пара, обычно размещаются редукционно-охладительные установки, снижающие давление и температуру пара до требуемых значений, и установки для сбора и возврата конденсата в источник теплоснабжения . В Т. п.. распределяющем горячую воду, расходуемую на коммунально-бытовые нужды, обычно устанавливается смесительное устройство, которое снижает температуру поступающей из тепловой сети воды до значения, предусмотренного, например, в системе отопления . В СССР наибольшее распространение в качестве смесительных устройств получили водоструйные элеваторы (эжекторы ), применяются также центробежные насосы смешения. Т. п. независимых систем теплоснабжения оборудуются водо-водяными подогревателями отопления. При закрытых системах в Т. п. устанавливаются водо-водяные подогреватели горячего водоснабжения, чаще всего двухступенчатые, позволяющие сократить расход воды в тепловой сети. При открытых системах в оборудовании Т. п. обычно предусматриваются клапаны для смешения воды, поступающей на горячее водоснабжение из подающей и обратной линий тепловой сети, и автоматического поддержания заданной температуры смешанной воды.

  Различают индивидуальные Т. п. (ИТП), обслуживающие одно здание (или его часть) и располагаемые обычно в его подвале, и групповые Т. п., обслуживающие группу зданий и размещаемые, как правило, в отдельных сооружениях. При закрытых системах теплоснабжения групповые Т. п. называют центральными (ЦТП). В них устанавливают подогреватели (теплообменники) и циркуляционные насосы для горячего водоснабжения, поддерживающие нужную температуру и напор воды у водоразборных точек. При необходимости в ЦТП размещаются насосы холодного водоснабжения, пожарные насосы и другое инженерное оборудование микрорайона.

  Лит. см. при ст. Теплоснабжение .

  Н. М. Зингер.

Тепловой реактор

Теплово'й реа'ктор, ядерный реактор , в котором подавляющее число делений ядер делящегося вещества происходит при взаимодействии их с тепловыми нейтронами .

  Для замедления нейтронов до тепловых энергий (средняя энергия нейтронов деления составляет около 2 Мэв ) в активной зоне реактора размещают замедлитель — вещество, содержащее лёгкие ядра и слабо поглощающее нейтроны. В качестве замедлителей могут быть использованы водород (протий и дейтерий), бериллий, углерод или их соединения — обычная тяжёлая вода, углеводороды, окись бериллия. Чаще всего замедлителем в Т. р. служит вода или графит.

  В качестве ядерного топлива в Т. р. используют делящиеся изотопы урана и плутония (²³³ U, ²³⁵ U, ²³⁹ Pu, ²⁴¹ Pu), которые обладают большими сечениями захвата нейтронов малых энергий. Это даёт возможность создания Т. р. с относительно малой критической массой и, следовательно, относительно малым количеством загружаемого делящегося вещества. Основной вид ядерного топлива, используемого в Т. р., — природный уран или уран, несколько обогащенный изотопом ²³⁵ U. В процессе деления ²³⁵ U освобождается ~2,5 нейтрона на ядро; при этом в среднем 1 нейтрон расходуется на поддержание ядерной реакции , а часть оставшихся (до 0,9 нейтрона) взаимодействует с содержащимся в топливе ²³⁸ U (называемым иногда сырьевым материалом), образуя вторичное ядерное топливо — ²³⁹ Pu. Доля нейтронов, взаимодействующих с сырьевым материалом, определяется выбором замедлителя и количеством самого сырьевого материала в активной зоне. В Т. р. с уран-ториевым циклом (ядерное топливо — ²³³ U, сырьевой материал — ²³² Th, см. Ториевый реактор ) число таких нейтронов может превосходить число разделившихся ядер в 1,05—1,1 раза, что даёт возможность осуществлять расширенное воспроизводство ядерного топлива.