ТЕПЛООБМЕН ПРИ БОЛЬШИХ СКОРОСТЯХ И ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ ГАЗОВОГО ПОТОКА

ВОПРОСЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ И ЗАЧЁТНЫХ БИЛЕТОВ

ТЕРМОДИНАМИКА

1. Термодинамический процесс. Равновесные, обратимые и необратимые процессы. Изображение основных термодинамических процессов на диаграмме PV. Уравнение Майера. Внутренняя энергия и энтальпия, работа газа и теплота.

2. Уравнение состояния. Диаграмма PV. Основные термодинамических процессов на диаграмме PV.Функции состояния и функции процесса.

3. Теплоёмкость газа, средняя и истинная теплоёмкости газа, теплоёмкости c_p и c_v. Уравнение Майера. Внутренняя энергия и энтальпия, работа газа и теплота.

4. Теплоёмкость газа, средняя и истинная теплоёмкости газа, теплоёмкости c_p и c_v. Уравнение Майера. Внутренняя энергия и энтальпия, работа газа и теплота.

5. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса сжатия с n = 1,2.

6. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса расширения с n = 1,2.

7. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса сжатия с n = 1,1.

8. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса расширения с n = 1,1.

9. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса сжатия с n =k.

10. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса расширения с n =k.

11. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса сжатия с n = 1

12. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса расширения с n = 1

13. Первый закон термодинамики для неравномерного поля давлений. Уравнение энергии газового потока. Работа проталкивания.

14. Условия необходимые для получения сверхзвуковой скорости Температура торможения.

15. Располагаемая работа. Основные формулы скорости истечения и секундного расхода.

16. Истечение газа из сосуда неограниченной ёмкости через конический насадок. Критическая скорость. Критическое отношение давления. Максимальный секундный расход газа.

17. Основные закономерности течения газа через сопла и диффузоры. Относительное изменение скорости и плотности

18. Основные закономерности течения газа через сопла и диффузоры. Уравнение, связывающее относительное изменение давления и площади сверхзвукового сопла.

19. Второй закон термодинамики. Понятие вечного двигателя второго рода. Цикл Карно. Энтропия. Диаграмма TS. Изображение основных термодинамических процессов на диаграммах PV и TS.

20. Второй закон термодинамики. Цикл Карно. Энтропия. Интегрирующий делитель. Диаграмма TS. Интеграл Клазиуса.

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРИ СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ

1. Основной закон теплопроводности. Гипотеза Фурье. Коэффициент теплопроводности. Значения коэффициента теплопроводности для основных материалов.

2. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Коэффициент теплопроводности. Значения коэффициента теплопроводности для основных материалов.

3. Дифференциальное уравнение теплопроводности для движущейся среды.

4. Теплопроводность однослойной плоской стенки.

5. Теплопроводность многослойной плоской стенки

6. Теплопроводность цилиндрической стенки.

7. Теплопроводность многослойной цилиндрической стенки.

8. Теплопроводность шаровой стенки.

9. Теплопроводность многослойной шаровой стенки.

10. Теплопередача через однослойную плоскую стенку.

11. Теплопередача через многослойную плоскую стенку.

12. Теплопередача через цилиндрическую стенку. Критический радиус тепловой изоляции.

13. Теплопередача через многослойную цилиндрическую стенку. Критический радиус тепловой изоляции.

14. Теплопередача через сферическую стенку.

15. Теплопередача через многослойную шаровую стенку.

16. Теплопередача через стержень бесконечной длины.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРИ НЕСТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ

17. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Определяемые и определяющие критерии подобия при нестационарном теплообмене.

18. Регулярный режим первого рода и его использование для экспериментального определения коэффициента теплоотдачи.

19. Теплообмен при нестационарном режиме Влияние критерия Био на распределение температур в теле.

20. Регулярный режим второго рода. Понятие тепловой инерции тела.

21. Регулярные режимы нестационарного теплообмена. Применение метода регулярного режима первого рода для определения коэффициента температуропроводности.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ

22. Теория подобия. Константы и индикаторы подобия. Однородные величины и явления. Физический смысл критериев подобия. Теоремы подобия.

23. Теория подобия. Определяемые и определяющие критерии подобия. Геометрическое, газодинамическое и тепловое подобие.

24. Теория подобия. Определяющие критерии подобия при вынужденной и свободной конвекции. Определяющая температура и характерный размер.

25. Теория подобия. Пример получения критериев подобия. Определяющая температура и характерный размер.

26. Теория подобия. Теоремы подобия. Температурный фактор. Определяющая температура. Характерный размер.

27. Теория подобия. Первая теорема подобия. Константы подобия. Индикаторы подобия. Инварианты подобия. Критерии подобия. Определяющая температура и характерный размер.

28. Теория подобия. Вторая теорема подобия. Определяемые и определяющие критерии подобия. Определяющая температура и характерный размер.

29. Теория подобия. Третья теорема подобия. Условия однозначности.

30. Теория подобия. Определяемые и определяющие критерии подобия при нестационарном теплообмене.

31. Теория подобия. Теория подобия в применении к пограничному слою. Закон Ньютона.

32. Теория подобия. Общий вид критериальных зависимостей для различных задач конвективного теплообмена. Физический смысл критериев подобия.

КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН ПРИ СВОБОДНОЙ И ВЫНУЖДЕННОЙ КОНВЕКЦИИ

33. Расчет теплообмена на плоской пластине.

34. Расчет теплообмена в трубе круглого сечения.

35. Расчет теплообмена при свободной конвекции на вертикальной нагретой пластине.

36. Расчет теплообмена при свободной конвекции на вертикальном цилиндре.

37. Расчет теплообмена при свободной конвекции в ограниченном пространстве. Горизонтальные прослойки.

38. Расчет теплообмена при свободной конвекции в ограниченном пространстве. Вертикальные прослойки.

39. Расчет теплообмена в области критической точки. Определяющие критерии подобия.

40. Особенности расчета теплообмена при натекании струи на поверхность. Определяющие критерии подобия. Определяющая температура.

41. Теплообмен одиночного цилиндра или сферы с безграничным потоком.

ЛУЧИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕН

42. Законы излучения абсолютно черного и серого тел и их применимость при расчете излучения реальных тел.

43. Расчет лучистого теплообмена между телами. Различные случаи теплообмена. Бесконечные плоские параллельные поверхности и произвольное расположение тел.

44. Защита от излучения с помощью экранов.

45. Лучистый теплообмен между твердыми телами в замкнутом пространстве при коэффициенте облученности равном единице.

ЛУЧИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕН

46. Лучистый теплообмен в поглощающих пропускающих средах. Излучение и поглощение газов. Спектральные характеристики излучения.

47. Лучистый теплообмен в поглощающих пропускающих средах. Излучение и поглощение газов. Уравнение переноса лучистой энергии.

48. Особенности лучистого теплообмена в поглощающих пропускающих средах. Степень черноты газового объёма.

49. Излучение и поглощение газов. Определение степени черноты смеси газов.

50. Особенности лучистого теплообмена в поглощающих пропускающих средах. Массовый и объёмный коэффициенты излучения.

ТЕПЛООБМЕН ПРИ БОЛЬШИХ СКОРОСТЯХ И ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ ГАЗОВОГО ПОТОКА

51. Уравнения Навье-Стокса.

52. Уравнение неразрывности в дифференциальной форме.

53. Дифференциальное уравнение энергии для безграничного потока.

54. Дифференциальные уравнения движения для ламинарного пограничного слоя сжимаемого газа.

55. Дифференциальное уравнение энергии для ламинарного пограничного слоя сжимаемого газа.

56. Вторая форма уравнения энергии для ламинарного пограничного слоя сжимаемого газа.

57. Связь между теплообменом и трением.

58. Интегральные характеристики пограничного слоя. Толщины вытеснения, потери импульса, потери энергии.

59. Интегральное уравнение количества движения и его решение.

60. Интегральное уравнение энергии для пограничного слоя.

61. Решение интегрального уравнения энергии для пограничного слоя.

62. Несжимаемая и сжимаемая среда (начиная с какой скорости необходимо учитывать сжимаемость среды? или где граница большой и малой скорости?).

63. Профили скорости и температуры в пограничном слое на теплоизолированной поверхности при малой скорости потока. Закон Ньютона.

64. Профили скорости и температуры в пограничном слое на теплоизолированной поверхности при Pr=1 и большой скорости потока. Закон Ньютона.

65. Профили скорости и температуры в пограничном слое на теплоизолированной поверхности при Pr<1 и большой скорости потока. Закон Ньютона.

66. Профили скорости и температуры в пограничном слое на охлаждаемой поверхности при малой скорости потока. Закон Ньютона.

67. Профили скорости и температуры в пограничном слое на охлаждаемой поверхности при Pr<1 и большой скорости потока. Закон Ньютона.

68. Расчетные формулы для расчета теплообмена при большой скорости потока и ламинарном пограничном слое на плоской пластине, в передней критической точке (плоское и осесимметричное тела) и на конусе.

69. Расчет теплообмена при произвольном продольном распределении давления (метод эффективной длины) и ламинарном пограничном слое.

70. Связь между теплоотдачей и трением

71. Особенности расчета теплообмена на плоской пластине при большой скорости потока.

72. Метод эффективной длины для расчета теплообмена на теле с криволинейной образующей.

73. Особенности расчета теплообмена при протекании химических реакций в пограничном слое.

74. Турбулентный теплообмен на плоской пластине в сжимаемом газе.. Коэффициент восстановления температуры. Эффективная температура. Закон Ньютона.

75. Расчет турбулентного теплообмена потока с продольным градиентом давления с поверхностью. Метод эффективной длины.