Билет №25 Вопрос 1. Графический метод расчета температурного поля многослойной плоской стенки при стационарном режиме

Графический метод основан на следующем: количество теплоты, проходящее через любой -ый слой ограждения, выражается формулой:

Т.к. тепловой поток проходит через ограждения одинаково по времени в любом слое ограждения, то отношение, стоящее в правой части полученного равенства будет постоянным для любого слоя. Это отношение представляет собой tg угла наклона температурной линии к горизонтали.

Вопрос 2. Коэффициент массоотдачи

Аналогично теплоотдаче конвективный массообмен между жидкой или твердой поверхностью и окружающей средой называется массоотдачей:

где – плотность потока массы, кг/см² ч;

–коэффициент массоотдачи, отнесенный к разности концентраций диффузирующего вещества, м/с;

Индексы “c” и “o” показывают, что концентрация диффундирующего вещества берется соответственно на поверхности раздела фаз и вдали от нее.

Используя уравнение состояния идеальных газов эти уравнения можно записать:

где – коэффициент массоотдачи, отнесенный к разности парциальных давлений:

Коэффициенты массоотдачи и связаны:

Вопрос 3. Нестационарная теплопроводность полуограниченного тела при гу II рода

На поверхность полуограниченного тела поступает тепловой поток плотностью :

Граничные условия II рода у поверхности:

На расстоянии :

Решение приводит к:

где слева – избыточная температура по отношению к поверхности полуограниченного тела.

Эта функция затабулирована.

Билет №26 Вопрос 1. Градиент температуры и концентрации

Если соединить все точки, которые имеют одинаковые температуры в определенном объеме, то можно получить изотермические поверхности. Если изотермическую поверхность пересечь плоскостью, то можно получить изотермы.

Градиент температур – это предел, к которому стремится отношение приращения температур к расстоянию между изотермами по нормали к касательной и когда ⟶0, то имеем частную производную.

Наибольшее изменение температур и наибольший наблюдаются по нормали. Если не по нормали, тобудет меньше и равен нулю, если перпендикуляр совпадает с касательной. Если в трех направлениях, то градиент температур записывается:

По аналогии с T, можно записать:

Вопрос 2. Интенсификация теплообмена при вынужденном движении жидкости в трубах и каналах

Применение поверхности нагрева с искусственно созданной шероховатостью является одним из возможных путей интенсификации теплоотдачи при турбулентном течении теплоносителя. Виды искусственных шероховатостей могут быть различны.

Уравнение теплоотдачи:

где учитывает увеличение теплоотдачи вследствие искусственной шероховатости.

В тех случаях, когда необходимо обеспечить интенсивный отвод теплоты от поверхности нагрева или когда при низком давлении требуется иметь высокую температуру рабочего тела, в качестве теплоносителя применяются расплавленные металлы.

При вынужденном движении расплавленных металлов в трубах при чистой поверхности нагрева теплоотдача:

В качестве определяющей температуры принята температура t_ж расплавленного металла. Определяющий размер – диаметр d трубы.