GOSY_TMO

Вопросы к модулю «Теплообмен»

1. Установите соответствие между видом температурного поля и его

математическим выражением

t=f(x,y,z,τ)-нестационарное

Если нет τ-стационарное трехмерное t=f(x,y,z)-трехмерное стационарное t=f(x,y)-двухмерное стационарное t=f(x)-одномерное стационарное.

2. Температурный градиент и его математическое выражение

grad (t) n0 dndt - вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности в

сторону возрастания t и численно равный производной от температуры по этому направлению.

где n0— единичный вектор, нормальный к изотермической поверхности и направленный в сторону возрастания температуры; dt/dn — производная температура по нормали n.

3. Каково направление градиента температуры?

Возрастание температуры в направлении нормали к изотермической поверхности характеризуется градиентом температуры.

Градиент температуры есть вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности в сторону возрастания температуры и численно равный производной от температуры по этому направлению,

4. Установите соответствие между способом переноса теплоты и

явлением

Теплопроводность представляет собой молекулярный перенос теплоты в телах (или между ними), обусловленный переменностью температуры в рассматриваемом пространстве.

Конвекция возможна только в текучей среде. Под конвекцией теплоты понимают процесс

ее переноса при перемещении объемов жидкости или газа (текучей среды) в пространстве из области с одной температурой в область с другой. При этом перенос теплоты неразрывно связан с переносом самой среды.

Тепловое излучение — процесс распространения теплоты с помощью электромагнитных волн, обусловленный только температурой и оптическими свойствами излучающего тела;

при этом внутренняя энергия тела (среды) переходит в энергию излучения.

теплопроводность, конвекция и тепловое излучение — очень часто происходят совместно.

5. Установите соответствие между видом теплообмена и законом

Фурье-теплопроводность, Ньютан-Рихман-теплоотдача, Излучательная способность абсолютно черного тела – Стефана-Больцмана, интенсивность излучения - кирхгоф.

6. Установите соответствие между законом теплообмена и его математическим

описанием:

7. Закончите выражение «Теплопроводностью называют процесс..»

Теплопроводность представляет собой молекулярный перенос теплоты в телах (или

между ними), обусловленный переменностью температуры в рассматриваемом

пространстве.

8. Укажите правильную запись основного закона теплопроводности (закона Фурье)

Фурье q gradt dndt

20.Как Вы считаете, градиент температуры в плоской однослойной стенке при отсутствии в стенке источников тепла зависит от пространственной координаты? t=F(x)

21.Термическое сопротивление однослойной плоской стенки толщиной 8 определяется выражением R=δ/λ:

22.Каким выражением определяется полное термическое сопротивление

стенки полное термическое сопротивление будет определяться по следующей формуле:

R0 = (1/ 1 + 1/ 1 + 2/ 2 + … + n/ n +1/ 2),

23.Уравнение, описывающее изменение температуры по толщине однослойной плоской стенки: Q (t1 t2)F

24.Удельный тепловой поток через многослойную плоскую стенку: q Rпол(t1 t2)

25.Термическое сопротивление многослойной плоской стенки определяется по формуле:

R

26. Полный тепловой поток через однослойную цилиндрическую стенку:

Q2 l (t1 t2) ln d 2

d1

27. Каким выражением определяется линейное термическое сопротивление теплопроводности цилиндрической стенки с наружным диаметром d2 и

28.Как зависит линейная плотность теплового потока q через цилиндрическую стенку от отношения диаметров d2 ^ d ? С увеличением отношения диаметров плотность уменьшается

29.Уравнение, описывающее изменение температуры по толщине однослойной

цилиндрической стенки: Q (t1 t2)F

30. Удельный тепловой поток через многослойную цилиндрическую стенку:

дифференциального уравнения теплопроводности в декартовой системе координат?

33. Какое из приведенных ниже уравнений является записью стационарного

дифференциального уравнения теплопроводности при отсутствии внутренних

34. Дифференциальное уравнение теплопроводности для плоской пластины при наличии

источников теплоты имеет вид: d 2t qv 0

dx2

35.Достаточно ли одного только дифференциального уравнения теплопроводности, чтобы найти температурное поле тела? да

36.Какими условиями необходимо дополнить дифференциальное уравнение теплопроводности, чтобы получить единственное решение, соответствующее конкретной

задаче (конкретному процессу)? Условия однозначности(краевые)-геом,физич, начал и

гран

37. Что понимается под условиями однозначности при решении дифференциального уравнения теплопроводности?

Чтобы из бесчисленного количества выделить конкретно рассматриваемый процесс и дать его полное математическое описание, к дифференциальному уравнению необходимо присоединить математическое описание всех частных особенностей рассматриваемого процесса. (геом,физич, начал и гран)

Эти частные особенности, которые совместно с дифференциальным уравнением дают полное математическое описание конкретного процесса теплопроводности, называются у с л о в и я м и о д н о з н а ч н о с т и и л и к р а е в ы м и у с л о в и я м и .

38. Что понимается под начальными условиями? Характеризуют задание температурного поля в начальный момент времени

39. Что понимается под граничными условиями I рода Задается закона распределение

температуры на поверхности тела для каждого момента времени tc=f(x,y,z,τ) tc=const

40. Что понимается под граничными условиями II рода Задаются значения теплового

43. Установите соответствие между родом граничных условий теплопроводности и их характеристикой рода Задается распределение температуры на поверхности тела для каждого момента времени tc=f(x,y,z,τ) tc=const

Задаются значения теплового потока для каждой точки поверхности тела и любого момента времени qп= f(x,y,z,τ)

Задаются температуры ОС tж и закон теплообмена между поверхностью тела и ОС q=α∆t q= -λ(dt/dn)n=0-

равенство температур и тепловых потоков по обе стороны от границы раздела λ1(dt1/dn)=

λ2(dt2/dn)

44. Что даст первое интегрирование уравнения теплопроводности при отыскании функции, описывающей распределение температуры по толщине однослойной плоской стенки?

dxdt C1

45. Какая зависимость между постоянной интегрирования С1 и температурами поверхностей однослойной плоской стенки?

f (t) (t)dt

С1 1 ( f (tc2 ) f (tc1 ))

46. Уравнение, описывающее распределение температуры по толщине однослойной плоской стенки при известных значениях постоянных интегрирования С1 и С2

t tc1 1 (tc1 tc2 )

47. Какое из приведенных выражений является уравнением Ньютона-Рихмана?

Q F t

48. Конвективный теплообмен - это сложный вид теплообмена, при котором совместно протекают процессы: К о н в е к т и в н ы й т е п л о о б м е н – э т о с л о ж н ы й в и д т е п л о о б м е н а , п р и к о т о р о м с о в м е с т н о п р о т е к а ю т п р о ц е с с ы к о н в е к ц и е й и т е п л о п р о в о д н о с т ь ю .

49. В уравнении теплоотдачи Ньютона-Рихмана температурный напор - это разность температур: t c - t ж , t c - т е м п е р а т у р а п о в е р х н о с т и т е л а ,

t т е м п е р а т у р а о к р у ж а ю щ е й ж и д к о с т и и л и г а з о о б р а з н о й с р е д ы .

50. Коэффициент теплоотдачи – это х а р а к т е р и з у е т и н т е н с и в н о с т ь т е п л о о т д а ч и , п р е д с т а в л я е т с о б о й п л о т н о с т ь т е п л о в о г о

п о т о к а , п е р е д а в а е м о г о о т с т е н к и к о м ы в а е м о й ж и д к о с т и , п р и р а з н о с т и т е м п е р а т у р м е ж д у н и м и в 1 г р а д у с .

51.Какую размерность имеет коэффициент теплоотдачи Вт/(м2*К)?

52.В общем случае значение коэффициента теплоотдачи зависит от следующих факторов:

формы,размеров тела,режима движения,скорости и температуры жидкости,физич.

параметров жидкости.

53. Тонкий слой жидкости вблизи поверхности тела, в котором происходит изменение скорости жидкости от значения скорости невозмущенного потока вдали от стенки до нуля непосредственно на стенке, называется гидродинамический пограничный слой

54.Теория подобия применяется для описания процесса: какой либо одной величины

55.Укажите уравнение подобия для теплоотдачи к жидкости при вынужденной конвекции

Nu=f(Re,Pr):

56.Чему равно минимальное значение критерия Рейнольдса, при котором однозначно наступает турбулентный режим при течении жидкости в каналах 104?

57.Каким способом передается теплота в ламинарном пограничном слое?

Т е п л о п р о в о д н о с т ь и к о н в е к ц и я

58.В каком из режимов кипения в большом объеме наблюдается максимальный отвод теплоты от нагретой поверхности пленочное

59.В качестве теплоносителей в процессах тепломассообмена используются следующие

вещества: ж и д к о с т и , г а з ы

60.Каким способом передается теплота в ламинарном пограничном слое?=57

61.Как называют теплообмен между жидкими телами, разделенными стенкой?

т е п л о п е р е д а ч а

62.О режиме течения жидкости в трубах судят по: R e

63.Коэффициент теплоотдачи рассчитывается из выражения для определения критерия

Nu:

64.Теория подобия применяется для описания процесса:-54

65.Как изменится коэффициент теплоотдачи при вынужденном движении жидкости в

канале при увеличении ее скорости? w0,8 ( у в е л и ч и в а е т с я )

66. По какому выражению определяется линейное термическое сопротивление

67.Какие режимы движения жидкости Вы знаете?: ламинарный, переходный и

турбулентный.

68.Как называется режим движения жидкости, когда слои жидкости движутся параллельно друг другу, обтекая поверхность теплообмена без перемешивания:

ламинарный.

69. Как называется режим движения жидкости, когда частицы жидкости

интенсивно перемешиваются друг с другом, образуя вихри различных размеров:

турбулентный.

70.Переходный режим – это режим между ламинарным и турбулентным

71.Что понимается под гидродинамическим пограничным слоем?:

Г и д р о д и н а м и ч е с к и й п о г р а н и ч н ы й с л о й - в результате в области около

пластины вследствие действия сил вязкости образуется тонкий слой заторможенной

жидкости, в пределах которого скорость изменяется от нуля на поверхности тела до

скорости невозмущенного потока (вдали от тела).

72.Что понимается под тепловым пограничным слоем ?: слой жидкости у стенки,в

пределах которого температура изменяется от значения равного температуре стенки до значения температуры жидкости вдали от тела.

73.При увеличении толщины пограничного слоя коэффициент теплоотдачи: α≈δ-1

????????????

79.Укажите размерность поверхностного термического сопротивления теплоотдачи

(м2*К) /Вт

80.Как связано линейное термическое сопротивление теплоотдачи с коэффициентом теплоотдачи и диаметром поверхности?

81.Какое из приведенных уравнений является дифференциальным уравнением

82. Для какого процесса записано уравнение теплового баланса: Q = G ■ г = a - { t - 1 j –F

к о н д е н с а ц и я Для какого процесса записано уравнение теплового баланса: Q = G^г = a - ( t -1 F и с п а р е н и е

83.Как зависит поверхностная плотность теплового потока от коэффициента

теплопроводности жидкости? q≈λ

84. Какие условия подобия должны выполняться, чтобы модель была

полностью подобна образцу? Укажите все верные ответы

геометрические,физические,начальные

85.Что характеризует критерий (число) Рейнольдса? Re-мера отношения

силы инерции в потоке с силам вязкости (трения).

86.Что характеризует критерий (число) Прандтля? Прандтля (Pr)-

определяет физические свойства газа или жидкости.

87.Что характеризует критерий (число) Нуссельта? Nu – мера отношения

молекулярного и конвективного переноса

88.Что характеризует критерий (число) Грасгофа? Грасгофа (Gr) –

характеризует подъемную силу возникающую в результате разности плотностей.

89.Критерий конвективного переноса теплоты (число Стентона)

характеризует: Критерий конвективного переноса теплоты (число

Стентона-St) характеризует интенсивность диссипации энергии в потоке жидкости или газа.

90.От каких параметров зависит значение числа Рейнольдса? Re=f(скорости,

кинематической вязкости, диаметра, температуры).

91.При Re < 2300 режим движения жидкости ламинарный

92.Установите соответствие между режимом течения и значением критерия

Рейнольдса: Re <2300-Ламинарный, Re>104 -турбулентный, в промежутке

– переходный.

93.Критерий подобия Грасгофа характеризует:=87

94.Укажите критерий подобия Грасгофа:

Gr gl3 t, коэффициент температурного расширения

2

95.Установите соответствие между названием критерия подобия и его математическим выражением: Число гомохронности Но= wl ; число фруда