2 семестр - Теплообмен / Вопросы к экзамену - Трушин - 2005 / paht2_exeq_fa

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
ПАХТ II ТЕПЛООБМЕН
ИЮНЬ 2005 Трушин А.М.

1. Механизмы переноса тепла. Плотность потока тепла теплопроводностью и конвекцией. Дифференциальное уравнение переноса энергии.
2. Уравнение Фурье-Кирхгофа. Уравнение нестационарной теплопроводности.
3. Интегрирование уравнения стационарной теплопроводности для плоской и цилиндрической, однослойной и многослойной стенки.
4. Перенос тепла на границе стенка-жидкость. Тепловой пограничный слой и тепловой подслой. Турбулентная теплопроводность. Закон охлаждения Ньютона. Уравнение переноса тепла на границе стенка-жидкость.
5. Дифференциальное уравнение конвективного теплообмена (Фурье-Кирхгофа) и уравнение переноса тепла на границе стенка-жидкость в безразмерной форме. Критерии подобия процессов теплопереноса, их физический смысл.
6. Общий вид зависимости между критериями подобия переноса тепла для вынужденного движения. Получение критерия Грасгофа. Общий вид критериального уравнения для вынужденного ламинарного движения и естественной конвекции.
7. Интегрирование уравнения Навье-Стокса для ламинарного стекания жидкости по плоской вертикальной поверхности. Выражение для средней скорости жидкости. Режимы пленочного течения жидкости по вертикальной поверхности.
8. Вывод формулы коэффициента теплоотдачи для конденсации насыщенного пара при ламинарном стекании конденсата по вертикальной поверхности. (средняя скорость жидкости при ламинарном течении по вертикали Wr = ro*g*б^2 / 3*mu).
9. Баланс для падающего на тело потока радиационного тепла. Отражательная, поглощательная и пропускательная способность. Вид баланса для газа, жидкости и твердого тела. Лучеиспускательная способность. Закон Кирхгофа.
10. Уравнение потока лучистого тепла между двумя абсолютно черными поверхностями. Угловые коэффициенты и связь между ними. Уравнение переноса лучистого тепла между серыми телами.
11. Лучеиспускание и лучепоглощение газов. Степень черноты газов. Коэффициент радиационной теплоотдачи. Суммарное уравнение теплоотдачи конвекцией и излучением.
12. Основное уравнение теплопередачи при постоянных температурах теплоносителей.
13. Основное уравнение теплопередачи при переменных температурах теплоносителей.
14. Определение средней движущей силы процесса теплопередачи при различных видах взаимного направления движения теплоносителей. Сравнение прямотока и противотока.
15. Алгоритм расчета конденсаторов насыщенных паров.
16. Алгоритм расчета испарителей.
17. Уравнение теплопередачи для оребренной стенки.
18. Нестационарная теплопроводность. Уравнение нестационарной теплопроводности и его граничное условие в безразмерной форме для примера охлаждения пластины, изолированной с одной стороны. Критерий Био и Фурье.
19. Сравнение воды и воздуха как охлаждающих агентов.
20. Нагрев насыщенным водяным паром. Достоинства и Недостатки. Схемы нагрева глухим и острым паром. Конденсатоотводчики.
21. Нагрев топочными газами. Достоинства и Недостатки. Схема печи.
22. Нагрев высокотемпературными органическими телоносителями, расплавами солей, жидкими металлами. Достоинства и Недостатки.
23. Электрический нагрев. Омический, индукционный и диэлектрический. Достоинства и Недостатки.
24. Схема двухкорпусной выпарной установки. Материальный и тепловой баланс многокорпусного выпаривания.
25. Полезная разность температур при выпаривании. Температурные потери, сумма полезных разностей температур и ее распределение по корпусам. Предельное и оптимальное число корпусов.
26. Схемы теплообменников и выпарных аппаратов. Достоинства и Недостатки. Области применения. Способы экономии тепла при выпаривании.