Přenos tepla a hmoty je obor, který studuje zákonitosti procesů přenosu tepla doprovázených přenosem hmoty, tedy přenos hmoty [1] :8 .
V praxi dochází k přenosu tepla a hmoty v mnoha technických systémech, které při své práci využívají kapalná nebo plynná média. Jedná se o kotelny, teplárenské sítě, slévárny, různá zařízení pro výměnu tepla, např. elektrárny, stavební konstrukce atd. Samotné pracovní prostředí, zatímco čistá látka nebo různé směsi a roztoky, může zůstat konstantní nebo změnou kameniva stavu , k provádění fázových přechodů , jako je odpařování do prostředí pára-vzduch, kondenzace páry ze směsi „pára-vzduch“, chlazení taveniny atd.
Mezi technologie založené na procesech přenosu tepla a hmoty patří následující [2] :
Proces přenosu tepla a hmoty nelze redukovat na prostý součet přenosu tepla a pohybu hmoty. Důvodem je to, že v technologii je obvykle proudění kapalin nebo plynů doprovázeno nerovnoměrným rozložením teploty a někdy v důsledku toho i tlaku. Na těchto parametrech přitom mohou samy výrazně záviset mechanické vlastnosti média - hustota , viskozita , tepelná vodivost . To znamená, že otázky šíření tepla v médiu a pohybu média se stávají související. Další komplikací může být nestabilita současného stavu takových médií.
Takže v závislosti na konkrétních podmínkách probíhají procesy přenosu tepla a hmoty různými způsoby. Mají různé vzorce vývoje a jsou popsány různými matematickými rovnicemi. Studium takových vlastností je předmětem studia přenosu tepla a hmoty [1] :6 .
Problémy přenosu tepla a hmoty jsou formulovány v matematické podobě pomocí rovnic hydrodynamiky [3] . Poté jsou řešeny exaktními a přibližnými metodami [4] .
Přenos tepla a hmoty, na rozdíl od termodynamiky , uvažuje o vývoji procesů v prostoru a čase. Výpočet procesů přenosu tepla a hmoty umožňuje určit rozložení teplot, koncentrace složek směsi, ale i tepelné a hmotnostní toky prostředí jako funkce souřadnic a času.
K rozvoji teorie přenosu tepla a hmoty mezi domácími vědci významně přispěli: A. I. Veinik [5] , M. V. Kirpichev , S. S. Kutateladze , A. V. Lykov , B. S. Petukhov , V. I. Subbotin [6] :3 .