Вопросы для повторения по курсу
(Осенний семестр)
1. Классификация и основное содержание задач конвективного теплообмена. Связь молекулярного и конвективного переноса тепла в движущейся среде. Коэффициент теплоотдачи. Толщина эквивалентной пленки.
2. Общая формулировка законов сохранения, интегральная и дифференциальная формы.
3. Общая характеристика теплообмена при течении жидкости в трубах: температура отнесения для коэффициента теплоотдачи; определение среднемассовой температуры; связь среднемассовой температуры жидкости и теплового потока на стенке.
4. Качественные закономерности изменения интенсивности теплоотдачи по длине круглой трубы. Понятия стабилизированного течения и стабилизированного теплообмена в круглой трубе.
5. Закон сохранения массы в движущейся среде. Физический смысл дивергенции скорости.
6. Уравнение сохранения импульса. Тензоры плотности потока импульса, давлений и вязких напряжений. Уравнение Навье–Стокса.
7. Уравнение сохранения энергии для движущейся среды: общая форма, плотность потока энергии, физический смысл его составляющих; различные формы дифференциального уравнения энергии.
8. Уравнение сохранения массы компонента в бинарной смеси: общая форма, закон Фика, дифференциальное уравнение конвективной диффузии.
9. Влияние молекулярного потока массы компонента в бинарной смеси на перенос импульса и энергии: вывод выражения для плотности молекулярного потока энергии в бинарной смеси с использованием числа Семенова–Льюиса.
10.Понятие об аналогии процессов тепло– и массообмена. Условие аналогии, использование аналогии в экспериментальных исследованиях. Аналогия в процессах переноса импульса и энергии в погранслое.
11.Подобие физических явлений. Подобие и аналогия.
12.Теоремы теории подобия: их формулировка и обоснование, значение для практики.
13.Физический смысл критериев и чисел подобия конвективного тепло– и массообмена.
14.Теория подобия как теоретическая основа экспериментальных исследований и моделирования. Теория размерностей.
15.Основное содержание теории пограничного слоя. Вывод уравнений теплового пограничного слоя.
16.Постановка задачи о гидродинамике и теплообмене при ламинарном обтекании плоской пластины. Анализ методами подобия.
17.Основные результаты решения гидродинамической задачи Блазиуса о ламинарном обтекании плоской пластины.
18.Теплообмен при ламинарном обтекании плоской изотермической пластины (теоретический анализ).
19.Приближенные аналитические решения задачи о теплообмене при ламинарном обтекании плоской пластины в предельных по числу Прандтля случаях.
20.Переход к турбулентному течению в погранслое и в каналах; анализ влияния различных факторов на турбулентный переход при течении в пограничном слое.
21.Осредненные уравнения турбулентного течения и теплообмена; их запись в приближении пограничного слоя. Кажущиеся напряжения турбулентного трения и турбулентный тепловой поток.
22.Градиентное представление турбулентных напряжений и теплового потока; турбулентная вязкость и турбулентная температуропроводность.
23.Структура пристенной турбулентной области в погранслое и каналах. Универсальные логарифмические профили для безразмерной скорости и безразмерной температуры.
24.Моделирование пристенной турбулентной области. Двухслойная схема Прандтля. Аппроксимация профиля скорости в турбулентном пограничном слое непрерывными функциями (модель Ван Дрийста). Сопоставление с экспериментальными исследованиями. Связь профилей осредненных скорости и температуры с коэффициентами турбулентного переноса.
25.Расчет теплообмена при турбулентном течении в погранслое: аналогия Рейнольдса, ее усовершенствованный вариант, рекомендации по расчету.
26.Гидродинамика и теплообмен при поперечном обтекании одиночной трубы.
27.Теплообмен при поперечном обтекании пучков труб.
28.Механизм свободной конвекции. Обоснование структуры формулы для максимальной скорости свободной конвекции. Приближение Буссинеска и его обоснование.
29.Механизм и математическое описание процессов теплообмена при свободной конвекции.
30.Теплообмен при свободной конвекции у вертикальной поверхности: постановка задачи, оценка для толщины погранслоя и коэффициента теплоотдачи, приближенное решение для теплоотдачи при ламинарном течении; расчет теплоотдачи при турбулентном течении.
31.Теплообмен при свободной конвекции у поверхности горизонтального цилиндра. Метод Лэнгмюра для цилиндров малого диаметра. Свободная конвекция у поверхности сферы.
32.Свободная конвекция в прослойках и замкнутых объемах. Теплообмен при свободной конвекции на горизонтальной поверхности.
33.Постановка задачи и математическое описание задачи о теплообмене при течении жидкости в круглой трубе.
34.Понятие стабилизированного теплообмена при течении жидкости в круглой трубе. Характер изменения среднемассовой и локальной температуры жидкости по длине трубы при граничных условиях 1го и 2го рода.
35.Стабилизированный теплообмен в трубах при передаче тепла через стенку трубы от другой жидкости (в теплообменниках).
36.Вывод общих (интегральных) выражений для профилей температуры, скорости, тепловых потоков при стабилизированном теплообмене в трубах при qc=Const.
37.Интеграл Лайона.
38.Стабилизированный теплообмен при ламинарном течении в круглых и призматических трубах.
39.Качественный анализ профилей u, q, T при турбулентном течении в круглой трубе при qc=Const (по результатам численного исследования).
40.Стабилизированный теплообмен при турбулентном течении в круглой трубе при qc=Const для неметаллических жидкостей и жидких металлов (качественный анализ на основе численных расчетов, обоснование формулы Б.С.Петухова с сотрудниками; степенные формулы).
41.Теплообмен в начальном термическом участке круглой трубы при ламинарном течении и постоянной температуре стенки: постановка задачи, приближенное решение Левека.
42.Задача Гретца–Нуссельта: постановка задачи, метод решения, анализ результатов для профиля температуры и коэффициента теплоотдачи.
43.Теплообмен в начальном термическом участке круглой трубы при ламинарном течении и постоянной плотности теплового потока на стенке: постановка задачи, метод решения, анализ результатов для профиля температуры и коэффициента теплоотдачи
44.Теплообмен в начальном гидродинамическом участке круглой трубы при ламинарном течении: соотношение длин начальных термического и гидродинамического участков; анализ условий теплообмена при различных числах Прандтля.
45. Теплообмен в начальном термическом участке круглой трубы при турбулентном течении.
46.Теплообмен в начальном гидродинамическом участке круглой трубы при турбулентном течении: характерные режимы течения и теплообмена при плавном входе.
47.Теплообмен в начальном участке круглой трубы при турбулентном течении: вход с острой кромкой.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.