ИТАЭ ТФ-10 7 семестр / ЭТМО / ЭТМО (э)

1. Создание и измерение теплового потока при электрическом обогреве поверхности теплообмена: 1)прямой электрический обогрев; 2)косвенный электрический обогрев.

   1. Напрямую соединение электрических проводов с опытным участком, который проводит ток. Из чего опытный участок нагревается с помощью электрического выделения тепла. Обычно делается так, что qc-const, при таком случаи.

   2. Электроды подключаются к изоляционному слою, из-за чего он начинается нагреваться, а опытный участок нагревается с помощью теплопроводности. Обычно делают так, что тепловой поток постоянный.

2. Создание и измерение теплового потока при использовании вспомогательной жидкости. Метод толстостенной трубы.

   1. У нас имеется 2 потока жидкости, по прохождению одного у нас изменяется температура, благодаря к чему мы знает такое количество теплоты было передано другой трубы, получается, знаем температуру другой трубы. Далее определение разности температур логарифмической и определение термических сопротивлений трубы, зная их можно определить ql.

   2. Метод толстостенной трубы заключается в том, что толщена трубы такая большая что можно использовать аналогию с плоской стенкой.

3. Определение температуры поверхности теплообмена в стационарных условиях.

   1. Самой простой это с помощью термопар. Другой случай, если мы знаем тепловой поток и если он не меняется и температуру жидкости, то можно ее определить, зная КТО. Зная в температуру стенки.

   2. Если у нас подключена некоторая термопара к поверхности теплообменника и происходит набегание потока, то измеренная температура будет не соответствовать действительности.

4. Определение среднемассовой температуры жидкости при исследовании теплообмена в условиях течения в трубах: 1)газы и неметаллические жидкости; 2)жидкие металлы; 3)химически реагирующие газовые смеси.

   1. Стандартное определение

   2. При использование стандартного определение мы получаем заниженное значение, температуры жидкости.

   3. Из-за большой колебание теплоемкости в этом случаи, приходиться определять температуру с помощи энтальпии, причем не всегда. Если данный процесс только начался или в процессе протекание в теплообменники было завершено реакция, то можно определять через энтальпию. Если мы находимся и там и там, то нельзя так как в этом случаи у нас будет смесь, состав которой нам не известен.

5. «Косвенные» методы определения коэффициентов теплоотдачи. Модифицированный метод Вильсона.

   1. Метод Вильсина – основывается на том, что например имеется некая труба где коэффициенты теплоотдачи внешнего и внутреннего потоков примерно равны между собой, далее мы заменяем ее на произведение некого коэффициента и функции зависящей от свойств жидкости в потоке, после всех упрощений получаем линейную зависимость, определяя эти коэффициенты.

6. Определение коэффициентов теплоотдачи с помощью метода регулярного теплового режима охлаждения (нагревания) тел.

7. Измерение тепловых потоков в нестационарных условиях: 1)метод двух точек; 2)определение нестационарного теплового потока при исследовании теплообмена в трубах.

   1. Нам известно температура в 2 точках, на некотором расстоянии, и как менятеся термограммы

8. Измерение тепловых потоков в экспериментах на ударных трубах.

   1. На ударных трубах, имеется 2 разновидности при тонкой пленки и толстой пленки. На тонкой лучше но менее прочнее и сложнее.

9. Использование трубки Пито для измерения полей давления и скорости в потоках жидкости и газа.

   1. Имеется несколько разновидностей определение скоростей и они зависят от числа Маха, такие как несжимаемая жидкость M<0.3, сжимаемая М<1, сжимаемая M>1.

10. Измерение полей температуры в потоках жидкости и газа.

    1. Обычно используют термопары или терморезисторы. Например, тонкая пластинка или игольчатая конструкция вводится в поток жидкости, данная конструкция может перемещаться по заданному исследованному части. Так как поток будет набегать на исследованною часть или врезаться в него то наша померенная температура будет заведомо больше чем на самом деле.

11. Термоанемометры и их применение для измерения полей скорости.

    1. Термоанемометра – представляет прямую аналогию с терморезистором, только обратную. Он используется для того, чтобы сохранять постоянную температуру стенки подействием набегающего потока, стенка охлаждается и как следствие сопротивление поменялось. Обычно с этим устройством определяют зависимость I(u) или U(u) при постоянном 3 переменной, зная эту зависимость его используют уже в исследуемом потоке.

12. Волоконно-оптические преобразователи скорости и их применение для измерения полей скорости.

    1. ДВОИПС – это устройство представляющий собой конструкцию из 3 трубок, одна из них это источник света, 2 других приемники. При разных скоростей потока получаемого света на приемниках отличается, благодаря которому и строиться зависимость скорости потока. Большая проблематичность при наличие градиента температуры.

13. Бесконтактные методы измерения полей скорости: 1)анемометрия по изображениям меток (PIV); 2)лазерные доплеровские измерители скорости.

    1. PIV – метод основанный на высоко скоростной сьемки, зная размер снимаемой области, времени и траектории метки находим скорость

    2. лазерной Доплеровской анемометрии (ЛДА) – у нас имеется никакая прозрачная среда, источник излучение, который разделяется на 2 вида неизменная и под действием потока, который попадает в детектор. В итоге получим, что в детектор поступает 2 различных частоты, которые он фиксирует, с помощью этого и определяют скорость. θ – угол между не измененным лучом и до потока, u_⏊ это скорость перпендикулярная (θ/2).

14. Методы измерения коэффициентов сопротивления трения при внешнем обтекании тел.

    1. плавающего элемента – основан на том, что при внешнем обтекании вставляется датчик в измеряемое тело для определение силы трение, для этого требуется сделать отверстие в измеряемом теле и вставить его, причем датчик не должен быть выпирать или углублен тела.

    2. использование поверхностных насадков – этот основан на том, что на поверхности тела делают неровность в 2 раза меньше чем толщина пограничного слоя, измеряют давление перед преградой и после.

    3. планки выступа – этот метод рассчитано для ламинарного потока, принцип работы тот же самый что и прошлый

15. Измерение коэффициентов сопротивления трения при течении жидкости в трубах: 1)одномерная модель течения; 2)метод двух перепадов.

В общих случаях перепад давление обусловлен пропускание жидкости, наличие градиента средних скоростей по площади сечению и действия силы тяжести.

Метод 2 перепадов – Имеется некая труба расположенная вертикально () где в начале мы подводим тепло, в другой части мы полностью ее изолируем от потерь, нам известны температура входа, выхода, перепады давление и геометрия.

16. Диффузионно-тепловая аналогия и примеры её использования для исследования конвективного теплообмена.

    1. Заключается в том что уравнение энергии и диффузии выглядят одинакова, а это означает что коэффициент температуры проводности и диффузии одинаковые, что означает (Nu=Sh)

17. Схемы экспериментальных установок для исследования теплообмена при течении жидкости в трубах.

18. Аэродинамические трубы: классификация, схемы, назначение и устройство основных элементов.

    1. Классификация

       1. Контур (Замкнутый, разомкнутый)

       2. Время действия (непрерывный, кратковременный)

       3. Конструкция рабочей части (закрытый, открытый)

       4. Размеры рабочей части (натуральный, модельный)

       5. Уровень давления (высокого, низкого, переменного)

       6. Число Маха (до звуковые, около звуковые, сверхзвуковые, гиперзвуковые)

    2. Основные устройства

       1. Форкамера (входное сечение), сопло (повышение скорости), рабочей участок, диффузор (уменьшение скорости), поворотные лопатки (уменьшение гидравлических потерь).