Шпаргалка теплотехника лабы. шпора. 2. Что называется коэффициентом теплоотдачи при конвективном теплообмене
 Скачать 185.97 Kb.
|
|
1.В чем сущность конвективного теплообмена? (т.к. имеет место непосредственное соприкосновение между частицами жидкости, этот совместный процесс называют конвективным теплообменом) 2.Что называется коэффициентом теплоотдачи при конвективном теплообмене? (количество теплоты, отданное (принятое) в единицу времени единицей поверхности при разности температур между поверхностью и жидкостью в один градус α = Q/F(tс-tж)) 3.Какова размерность коэффициента теплоотдачи a? (Вт/(м^2 ×град) 4.Какая конвекция называется вынужденной и какая естественной? (естественная- нагревание/остывание жидкости, воздуха в комнате и т.д.; вынужденная- перемешивание жидкости или газа) 5.Дайте определение физического подобия? (в сходственных точках пространства в сходственные моменты времени величины, характеризующие состояние системы, пропорциональны соответственно величинам других систем) 6.Сформулируйте три теоремы подобия? (в опытах нужно измерять все величины, содержащиеся в критериях подобия изучаемого процесса; результаты опыта следует обрабатывать в критериях подобия и зависимость между ними представлять в виде критериальных уравнений; подобны те процессы, у которых подобны условия однозначности и равны определяющие критерии)  7.Какие числа подобия учитывают естественную конвекцию и их физический смысл? Нуссельта(соотношение между интенсивностью теплообмена за счет конвекции и интенсивностью теплообмена за счет теплопроводности), Рейнольдса(характеризует смену режимов течения жидкости), Грасгофа(определяет процесс подобия при конвекции в поле тяжести) и Прандтля(учитывает влияние физических свойств теплоносителя на теплопередачу)  8.Каким уравнением подобия описывается естественная конвекция? 9.Какие числа являются определяющими в уравнении подобия естественной конвекции? (характерный размер, коэффициент теплопроводности) Gr = βg* L^3/v^2 *t , где g – ускорение свободного падения, м/с2 ; β – температурный коэффициент объемного расширения, 1/град; t – характерная разность температур, град; l – характерный линейный размер системы, м; ν – коэффициент кинематической вязкости, м2 /с 10.Какое число является определяемым в уравнении подобия естественной конвекции? (коэффициент теплоотдачи) 11.Для чего записывается уравнение подобия вида Nu=С(Gr)^n ? (связь между критериями в степенной зависимости)?? 12.Что понимается под «определяющими» параметрами? (Под определяющими понимаются параметры, которые используются для определения вида технического состояния объекта (исправное, работоспособное, неисправное, неработоспособное, предельное)  13.Уравнение Ньютона – Рихмана (основной закон конвективного теплообмена)? 14.Перечислите факторы, влияющие на теплоотдачу? (температура поверхности теплообмена; температура жидкости; поверхность теплообмена; коэффициент теплоотдачи)-из формулы; (теплопроводность, удельная теплоемкость, плотность, вязкость и температуропроводность) 15)Влияние температурного напора на коэффициент теплоотдачи? Увеличение температурных напоров приводит к уменьшению размеров теплообменных поверхностей подогревателей и, следовательно, к уменьшению их стоимости. Однако внутренний абсолютный КПД установки при этом падает и для одних и тех же / Vg увеличивается расход топлива. Оптимальные значения этих величин выбирают исходя из технико-экономических расчетов. Увеличение температурного напора приводит к снижению коэффициента теплоотдачи, но плотность теплового потока на стенке все же возрастает. 16)В какой мере должна быть отдалена от поверхности точка, в которой фиксируется температура жидкости в соответствии с законом Ньютона-Рихмана? Проиллюстрируйте графиком изменение температуры жидкости вблизи теплоотдающей поверхности? никакого отношения точка установки термометра к закону Ньютона-Рихмана не имеет. 17) Почему стенка кипятильной трубки котлоагрегата имеет со стороны газов температуру, значительно отличающуюся от температуры газов, а со стороны воды – температуру, близкую к температуре воды? (Потому что разница температур воды и пара у воды 100 гр.а у пара 90) 18. Возможна ли свободная конвекция вдоль вертикальной стенки без участка с турбулентным движением? (Да возможна. В области ламинарного течения коэффициент теплоотдачи уменьшается с увеличением толщины слоя движущейся жидкости, а в области турбулентного течения резко возрастает и далее по высоте стенки сохраняется постоянным) 19. Возможен ли конвективный теплообмен в металлах? (Конвекция может иметь место в расплавленных металлах) 20.Является ли теплоотдача элементарным процессом теплообмена? (Нет, это сложный процесс. Теплообмен — это самопроизвольный (т. е. совершаемый без принуждения) процесс передачи теплоты, происходящий между телами с разной температурой) 21.Можно ли коэффициент теплопроводности и коэффициент теплоотдачи выражать в одинаковых единицах? (Нельзя, так как это разные процессы и зависят от разных значений) 22.Может ли свободная конвекция влиять на теплоотдачу в условиях вынужденной конвекции? (Влияние свободной конвекции может увеличивать интенсивность теплоотдачи в 3 - 4 раза по сравнению со случаем чистой вынужденной конвекции) 23Могут ли совпадать по толщине гидродинамический и тепловой пограничные слоя? (Толщины гидродинамического и теплового пограничных слоев, как уже указывалось ранее, в общем случае не совпадают, что зависит от рода жидкости и некоторых параметров процесса течения и теплообмена) 24.В случае, когда подобие двух процессов достигнуто, могут ли отличатся числовые значения физических величин в сходственных точках? (Необходимой предпосылкой подобия процессов теплообмена при естественной конвекции должно быть подобие температурных полей на поверхностях нагрева или охлаждения.При выполнении этих требований стационарные процессы свободной конвекции будут подобны, если каждое из определяющих чисел подобия (число Грасгофа – Gr и число Прандтля – Pr) в геометрически подобных точках систем будут одними и теми же, т.е.) 25.В случае, когда подобие двух процессов достигнуто, совпадают ли зависимые безразмерные величины в сходственных точках? (При выполнении этих условий определяемое число – число Нуссельта Nu – также оказывается одним и тем же в таких системах:) 1.В чем сущность конвективного теплообмена? (т.к. имеет место непосредственное соприкосновение между частицами жидкости, этот совместный процесс называют конвективным теплообменом) 2.Что называется коэффициентом теплоотдачи при конвективном теплообмене? (количество теплоты, отданное (принятое) в единицу времени единицей поверхности при разности температур между поверхностью и жидкостью в один градус α = Q/F(tс-tж)) 3.Какова размерность коэффициента теплоотдачи a? (Вт/(м^2 ×град) 4.Какая конвекция называется вынужденной и какая естественной? (естественная- нагревание/остывание жидкости, воздуха в комнате и т.д.; вынужденная- перемешивание жидкости или газа) 5.Дайте определение физического подобия? (в сходственных точках пространства в сходственные моменты времени величины, характеризующие состояние системы, пропорциональны соответственно величинам других систем) 6.Сформулируйте три теоремы подобия? (в опытах нужно измерять все величины, содержащиеся в критериях подобия изучаемого процесса; результаты опыта следует обрабатывать в критериях подобия и зависимость между ними представлять в виде критериальных уравнений; подобны те процессы, у которых подобны условия однозначности и равны определяющие критерии)  7.Какие числа подобия учитывают естественную конвекцию и их физический смысл? Нуссельта(соотношение между интенсивностью теплообмена за счет конвекции и интенсивностью теплообмена за счет теплопроводности), Рейнольдса(характеризует смену режимов течения жидкости), Грасгофа(определяет процесс подобия при конвекции в поле тяжести) и Прандтля(учитывает влияние физических свойств теплоносителя на теплопередачу) 8.Каким уравнением подобия описывается естественная конвекция? 9.Какие числа являются определяющими в уравнении подобия естественной конвекции? (характерный размер, коэффициент теплопроводности) Gr = βg* L^3/v^2 *t , где g – ускорение свободного падения, м/с2 ; β – температурный коэффициент объемного расширения, 1/град; t – характерная разность температур, град; l – характерный линейный размер системы, м; ν – коэффициент кинематической вязкости, м2 /с 10.Какое число является определяемым в уравнении подобия естественной конвекции? (коэффициент теплоотдачи) 11.Для чего записывается уравнение подобия вида Nu=С(Gr)^n ? (связь между критериями в степенной зависимости)?? 12.Что понимается под «определяющими» параметрами? (Под определяющими понимаются параметры, которые используются для определения вида технического состояния объекта (исправное, работоспособное, неисправное, неработоспособное, предельное) 13.Уравнение Ньютона – Рихмана (основной закон конвективного теплообмена)? 14.Перечислите факторы, влияющие на теплоотдачу? (температура поверхности теплообмена; температура жидкости; поверхность теплообмена; коэффициент теплоотдачи)-из формулы; (теплопроводность, удельная теплоемкость, плотность, вязкость и температуропроводность) 15)Влияние температурного напора на коэффициент теплоотдачи? Увеличение температурных напоров приводит к уменьшению размеров теплообменных поверхностей подогревателей и, следовательно, к уменьшению их стоимости. Однако внутренний абсолютный КПД установки при этом падает и для одних и тех же / Vg увеличивается расход топлива. Оптимальные значения этих величин выбирают исходя из технико-экономических расчетов. Увеличение температурного напора приводит к снижению коэффициента теплоотдачи, но плотность теплового потока на стенке все же возрастает. 16)В какой мере должна быть отдалена от поверхности точка, в которой фиксируется температура жидкости в соответствии с законом Ньютона-Рихмана? Проиллюстрируйте графиком изменение температуры жидкости вблизи теплоотдающей поверхности? никакого отношения точка установки термометра к закону Ньютона-Рихмана не имеет. 17) Почему стенка кипятильной трубки котлоагрегата имеет со стороны газов температуру, значительно отличающуюся от температуры газов, а со стороны воды – температуру, близкую к температуре воды? (Потому что разница температур воды и пара у воды 100 гр.а у пара 90) 18. Возможна ли свободная конвекция вдоль вертикальной стенки без участка с турбулентным движением? (Да возможна. В области ламинарного течения коэффициент теплоотдачи уменьшается с увеличением толщины слоя движущейся жидкости, а в области турбулентного течения резко возрастает и далее по высоте стенки сохраняется постоянным) 19. Возможен ли конвективный теплообмен в металлах? (Конвекция может иметь место в расплавленных металлах) 20.Является ли теплоотдача элементарным процессом теплообмена? (Нет, это сложный процесс. Теплообмен — это самопроизвольный (т. е. совершаемый без принуждения) процесс передачи теплоты, происходящий между телами с разной температурой) 21.Можно ли коэффициент теплопроводности и коэффициент теплоотдачи выражать в одинаковых единицах? (Нельзя, так как это разные процессы и зависят от разных значений) 22.Может ли свободная конвекция влиять на теплоотдачу в условиях вынужденной конвекции? (Влияние свободной конвекции может увеличивать интенсивность теплоотдачи в 3 - 4 раза по сравнению со случаем чистой вынужденной конвекции) 23Могут ли совпадать по толщине гидродинамический и тепловой пограничные слоя? (Толщины гидродинамического и теплового пограничных слоев, как уже указывалось ранее, в общем случае не совпадают, что зависит от рода жидкости и некоторых параметров процесса течения и теплообмена) 24.В случае, когда подобие двух процессов достигнуто, могут ли отличатся числовые значения физических величин в сходственных точках? (Необходимой предпосылкой подобия процессов теплообмена при естественной конвекции должно быть подобие температурных полей на поверхностях нагрева или охлаждения.При выполнении этих требований стационарные процессы свободной конвекции будут подобны, если каждое из определяющих чисел подобия (число Грасгофа – Gr и число Прандтля – Pr) в геометрически подобных точках систем будут одними и теми же, т.е.) 25.В случае, когда подобие двух процессов достигнуто, совпадают ли зависимые безразмерные величины в сходственных точках? (При выполнении этих условий определяемое число – число Нуссельта Nu – также оказывается одним и тем же в таких системах:) |