Билет 6. 1. Осн-е тд процессы (изобарный, изохорный).

Изохорный процесс. Для него С=С„

Изобарный процесс.

2. Теплоотдача при вынужденной конвекции. Процесс переноса теплоты при перемещ-ии жид. из обл-ти с одной t° в обл-ть с др t° под действием внешн. ист-ка (ветра, насоса, вентилятора и т п.). Часто встреч-ся в инжен-х расчетах случай перед-чи теплоты м/у потоками жид и лов-ю тв. тела наз теплоотдачей. Теплоотдача как при свободн , так и при вынужд. движ-ии рассчит-ся в соотв-ии с законом Ньютона-Рихмана:

Q=ct •F •М"1, " - коэф-т теплопров-ти; F - пов-ть теплообмена; t<, t„ - средн. f стенки и жид. Рассмотрим теплоотдачу при внешн. обтек-ии гориз-й пластины. Из курса гидравлики - движ-ю жид. около пов-ти всегда против-т сила внутр-го трения, около пов-ти пластины образ-ся неподв-й слой жид., т.к. непоср-но соприкас-ся с ней частицы тормозятся. Соприкасаясь с ними тормоэ-ся и более удал-е слои жид. Поэтому скор-тъ их теч-я w меньше, чем у набег-го потока w». Зона потока в кот. за счет взаимод-я с пов-ю w»>w. наз. гидродин-м пограничн-м слоем. По мере удал-я от пов-ти скор-ть жид. Т. За толщину гидродин-го погр. слоя dr приним-т раст-е от пов-ти, на кот ск-ть стан-ся = 0,99w, Рассмотрим обраэ-е гидродин-го погран-го слоя при прод-м обтекании тонкой пластины. Как изв-но из курса гидравлики, движ-ю жид. около пов-ти всегда против-т сила внутр. трения около пов-ти пластины обраэ-ся иеподв. слой жид., т.к. нелоср-но соприкас-ся с ней частицы тормоэ-ся Сопр-сь с ними торм-ся и более удал-е частицы => скор-ть их теч-я w меньше, чем у набег-го потока w, Обр-е гидродин-го слоя при продопьн обтек-ии тонкой пластины на нач. уч-ке - ламинарное. ||, не перемеш. На некот. раст. х=х<р ламин-е теч-е стан-ся неуст-м - в погр-м слое вихри - переходн-я зона -» турбул-е режим на всю толщину гидродин. погр слоя, лишь у самой пов-ти тонкий ламин-й подслой (вязкий подслой). Частицы у пластины -1° пов-ти t«, при соприкосн. с ними охлажд. более удал-е частицы - формир-ся погр-й слой в кот. f изм-ся от tc до (ж. За толщину погр. тепл. слоя dt приним-т раст-е от пов-ти. где At=0,99 (1ж-<с). С удал-м от лобов-й т. кол-во охлажд. жид Т =. t толщина погр-го тепл. слоя Толщины гидродин и тепл. слоев г. но м.б близки друг к другу Re<2300 - ламин-е; Re>10000 - турбул-с. При ламин-м теч-ии -теплота поперек потока - теплопров-ть. Перех. зона - вихри - * конвекция. Т коэф. теплоотдачи. Турбуп-й режим •!• коэф теплоотдачи из-за Т толщ-ны погр. слоя Для расчета уравн-я вида Nu^c x°Re.".Pr,"".(Pf^Prc)' х - коэф-т теплоотдачи. 0=0.03+0,66: d=-0,5-0; п=0,33-0.8; m=0.33-0,43; z°0.1-0.52 В трубе - погр-и слой Т пока не зап-т все сеч-е трубы. Коэф-т тсплоодачи от трубы к жид.: a=Q/(t<:-t«). На уч-ке стабилиз Теч-я a=const. Случай полеречн. обтек-я жид или газами пучков труб. расп-х в шахм и корид-м порядке Шахм c^O^I: п*0,6, корид-х с= 0,26; п=0.65

Билет 7.

1. Основные ТД процесс (изотермический, адиабатный).

Изотермический процесс Для -:его

Адиабатный процесс

Процесс изм-я сост-я газа, лроход-й без теплообмена с окруж-й средой dq=0 = dU+PdV=0, _\U+/=C =• _\U= -/- работа расшир-я в адиабатном процессе соверш-ся только за счет расход-я. следов-но при сжатии вся работа внешн сил идет на увел-е

2. Теплоотдача при естественной конвекции. Естеств-я конвекция - за счет тепл расшир-я жид., нагр-й оксло теплоот-й пов-ти в самом процессе теплообмена При расчете польэ-ся уравн-ми вида: Nu,=B(Gr.Pr.)"(Pr,/Prc)°" - обобщ-т обширн-е эксперим-е данные B=0.i5-0,76, n=1/4-1/3; Gr.Pr. = lO'+IO" Для труб и шаров опред-й лиг.. размер - диаметр; для вертик труб I диаметра и пластин - высота. Часто прих-ся рассчит-ть теплооб­мен естеств хонв-й в узких, глухих каналах (м/у оконными стеклами). Средняя плотн-ть тепл потока, м/у пов-ми, раздеп-ми прослойкой газа или жид. толщиной 6. q^tci-t^A./S, t;, и ',; -большая и меньшая темпер-ры огражд-й пов-й: л, - эквив-й коэф-т, учит-й и конвект-й перенос теплоты. При ОгРг<10³ - конвект-й перенос можно не учит-ть /.,=^.При GrPr>10³- /., заметно больше <^. ?„=е.>... е, - поправка на конвекцию. е, =0,18(GrPr)°". Опред-й размер 5, опрсд-я температура (=0.5<t., + 1.2)

Билет 8.

1. Смеси идеал, газов, (способы задания, уравнения состояния, газ-я пост-я). Под идеальным газом поним-т совокуп-ть фиэич-х молекул, не взаимод-х м/у собой, те. пренебр-т силами притяж-я и отталк-я м/у молек-^и Могэкулы собств-й объем не имеют. Для m кг газа PV=mRT - уравнение (состояния) Менделеева-Клапейрона, для 1 кг газа ?V=RT

Смесь идеал-х газов Закон Дальтона Газ-я смесь - смесь идеал-х газов, хим не взаимод-х м/у собой Каждый газ. вход-й в состав смеси, ведет себя как бы в отсутствии других газов, т.е. равном-но распред-ся по всему объему смеси, оказыв-т на стенки сосуда свое давл-е. наэ-е парциальным и подчин-ся своему уравн-ю сост-я Газ-я смесь м б. задана массовым, объемным или мольным составом Зад-ся массовыми, объемными или мольными доломи. Газовая смесь подчин-ся закону Дальтона. Давл-е газовой смеси, при отсутствии хим реакций =': парциаль­ных давл-й отдельных газов, составл-х эту смесь.

2. Теплообмен изл-м в газах.

Газы. так же как и твердые тела, излучают в окружающее

пространство, но при этом их излучение имеет ряд особенностей:

1.0дно и двух атомные газы практически не излучают и не

поглощают лучистую энергию Газы, имеющие в молекуле три и

более атомов, энергию и излучают и поглощают

2. Если спектр излучения твердого тела является сплошным, то

спектр излучения газов состоит из отдельных полос, те газы

излучают и поглощают лучистую энергию только определенных

длин волн

Излучают и погпощают энергию в следующих пределах длин

волн

СО;	Н,0
2,36 - 3,02 мкм	2,24 - 3,27 мкм
401 • 4 80 мкм	4 80 - 8 50 мкм
12,50- 16,50 мкм	12.00-25,00 мкм

3 Если твердые тела излучают и поглощают энергию в повеох ностном слое. то газы излучают и поглощают энергию всем объемом. Излучатсльная способность газов Е = f( Т. Р /) является функцией абсолютной температуры Т, длины пути луча 1 и пропорционального давления Р Р-/ - сила поглощения

Излучательная способность газов не пропорциональна (Т/100)' но ее принимают пропорциональной (Т/100)⁴ с поправочным коэффициентом. Теплообмен между газом и оболочкой окру­жающей этот газ описывается уравнением типа Стефана-Больцмана:

приведенная степень черноты поверхности стенки; к,- степень черноты стенки; с, = е„,, + Р •е„^ - Ле - степень черноты

газа; ^-о, - степень черноты СО;: е„,д - степень чернота Н;0