Билет 9

1. Уравнение нестационарной теплопроводности. Начальные и граничные условия для расчета охлаждения плоской однородной пластины. Безразмерные критерии Фурье и Био, их физический смысл.

2. Капиллярная длина и отрывной радиус пузырька. Кризисы кипения первого и второго рода при кипении в большом объеме, физика кризисов теплоотдачи. Зависимость коэффициента теплоотдачи от перегрева стенки и теплового потока с учетом пузырькового и пленочного кипения. Оценка критического теплового потока на основе анализа характерных времен для пузырьков.Критический тепловой поток. Формула Кутателадзе для критического теплового потока.

Билет 10

1. Решение задачи об остывании пластины. Формулировка задачи в безразмерном виде, уравнение, начальные и граничные условия. Расчет нестационарного остывании пластины на основе решения системы разностных уравнений явным методом.

2. Современные теории теплообмена при пузырьковом кипении. Теория турбулизации микрослоя вблизи поверхности. Формула Кутателадзе для числа Нуссельта при кипении в большом объеме. Теория испаряющегося микрослоя. Зависимость коэффициента теплоотдачи кипящей жидкости от теплового потока.

Билет 11

1. Определение конвективного потока тепла. Вывод уравнения для конвективного переноса энтальпии. Уравнение для расчета переноса температуры движущейся жидкости. Смысл различных слагаемых, входящих в уравнение конвективного теплопереноса.

2. Теплообмен при кипении. Физика явления кипения в большом объеме. Понятие критического размера пузырька при кипении. Скорость парообразования. Коэффициент теплоотдачи и число Нуссельта при кипении. Капиллярная постоянная.

Билет 12

1. Сведение двумерного стационарного уравнения переноса тепла при течении в трубах к одномерному уравнению. Решение задачи об остывании и нагревании потока жидкости в трубах при постоянном по длине тепловом потоке.

2. Явление свободной конвекции. Критерий Грасгофа как отношение характерных времен всплытия и диссипации энергии в теплом «термике». Зависимость числа Нуссельта от числа Грасгофа при турбулентной и ламинарной конвекции.

Билет 13

1. Теплообменник типа "труба в трубе". Основная система уравнений для расчета температур теплоносителей по длине теплообменника. Прямоточное и противоточное течение теплоносителей. Качественное поведение температур теплоносителей по длине для случаев прямоточного и противоточного движения теплоносителей.

2. Критерии Грасгофа и Релея в свободной конвекции. Интерпретация критерия Грасгофа через характерные времена всплытия и диссипации теплового термика (теплового "пятна"). Определяющий размер для расчета критериев тепловой конвекции.

Билет 14

1. Ламинарный пограничный слой. Уравнения гидродинамики в приближении пограничного слоя. Оценка толщины гидродинамического пограничного слоя.

2. Критерии Грасгофа и Релея в свободной конвекции. Интерпретация критерия Грасгофа через характерные времена всплытия и диссипации теплового термика (теплового "пятна"). Определяющий размер для расчета критериев тепловой конвекции.

Билет 15

1. Теплообменник типа "труба в трубе". Решение системы дифференциальных уравнений для расчета изменения разности температур между теплоносителями по длине теплообменника. Среднелогарифмическая разность температур.

2. Вывод уравнения для расчета толщины пленки конденсата. Решение уравнения и расчет изменения толщины пленки по высоте пластины. Коэффициент теплоотдачи при конденсации жидкости и течении ламинарной пленки. Формула Нуссельта.

Билет 16

1. Теплообменник типа "труба в трубе". Среднелогарифмическая разность температур. Сравнение и анализ эффективности переноса тепла при прямоточном и противоточном движении теплоносителей.

2. Расчет распределения скорости в жидкой пленке. Средняя скорость течения и расход жидкости в пленке. Связь расхода конденсата с тепловым потоком, отводимым в охлаждаемую стенку.

Билет 17

1. Гипотеза Стокса. Коэффициенты динамической и кинематической вязкости жидкости. Понятие тензора вязких напряжений. Уравнение Навье-Стокса, смысл различных слагаемых, входящих в уравнение движения жидкости. Уравнение неразрывности.

2. Теплообмен при конденсации. Пленочная и капельная конденсация. Формулировка задачи Нуссельта о конденсации на плоской вертикальной пластине. Уравнение движения пленки конденсата.

Билет 18

1. Теплопроводность. Гипотезы Фурье и Ньютона. Коэффициент теплопроводности. Передача тепла через плоскую стенку. Вывод формулы для коэффициента теплопередачи через плоскую стенку.

2. Турбулентный пограничный слой. Переход к турбулентности зона перемежаемости. Ширина турбулентного пограничного слоя. Зависимость числа Нуссельта турбулентного пограничного слоя от числа Рейнольдса и Прандтля.

Билет 19

1. Граничные и начальные условия для уравнения Навье-Стокса. Условие прилипания и условие на свободной поверхности жидкости. Полная система уравнений для расчета гидродинамики и теплопереноса движущейся жидкости.

2. Ламинарный пограничный слой. Уравнение для распределения те6мпературы в пограничном слое. Оценка толщины теплового пограничного слоя. Распределение температуры в пограничном слое при больших и малых числах Прандтля.

Билет 20

1. Приведение уравнений гидродинамики (уравнения Навье-Стокса) к безразмерному виду, выбор масштабов. Основные критерии. Числа Рейнольдса, Фруда, их физический смысл. Безразмерная форма уравнения гидродинамики.

2. Ламинарный пограничный слой. Уравнения гидродинамики в приближении пограничного слоя. Оценка толщины гидродинамического пограничного слоя.

Билет 21

1. Ламинарная и турбулентная формы движения жидкости. Физика перехода от ламинарного течения к турбулентности. Качественные отличия ламинарной и турбулентной форм течения. Критическое число Рейнольдса.

2. Число Нуссельта, определение, физический смысл. Характерный размер для расчета коэффициента теплоотдачи. Функциональная зависимость числа Нуссельта от чисел Рейнольдса и Прандтля. Числа Нуссельта для ламинарного и турбулентного течения в трубах. Формулы Диттуса-Болтера и Петухова-Кириллова.