Вопрос 2. Нестационарная теплопроводность полуограниченного тела при гу III рода

Поверхность полуограниченного тела отдает (получает) теплоту окружающей среды по закону Ньютона-Рихмана:

=0 – нет изменений температуры.

Тогда решение уравнения:

Вопрос 3. Теплопроводность газов

Согласно кинетической теории переноса теплоты теплопроводность в газах при обычных давлениях и температурах определяется переносом кинетической энергии молекулярного движения в результате хаотического движения и столкновения отдельных молекул газа:

где – средняя скорость перемещения молекул газа;

– длина свободного пробега молекул газа между соударениями;

– теплоемкость газа при постоянном объеме.

Билет №22 Вопрос 1. Теплопередача через многослойную цилиндрическую стенку

Имеется многослойная стенка, например с 3 слоями, тогда линейная плотность теплового потока для 1-го слоя:

Выразим температурные напоры:

Применительно к цилиндрической системе с n-слоями уравнение примет вид:

Вопрос 2. Критический тепловой поток при кипении

Кризисами теплоотдачи при кипении называются процессы, связанные с коренным изменением механизма и интенсивности теплообмена. Первый кризис имеет место в начале перехода пузырькового кипения в пленочное. Этот переход носит черты кризисного явления, т.к. в момент смены режимов наблюдается резкое снижение максимальной теплоотдачи и соответствующие повышения температуры поверхности теплообмена.

Максимальную тепловую нагрузку при пузырьковом кипении называют первой критической плотностью теплового потока :

Обратный переход от пленочного режима кипения к пузырьковому называется вторым кризисом теплоотдачи .

Непосредственный переход однофазной конвекции к пленочному режиму называется третьим кризисом кипения .

Вопрос 3. Аналогия процессов переноса теплоты и массы

Коэффициент теплопроводности и коэффициент паропроницания. В первом случае переносится количество теплоты при разности температур, а во втором – количество пара при разности парциальных давлений. Существует сопротивление слоя паропроницанию и теплопроводности. Температура и парциальное давление внутри слоя изменяются по линейной зависимости.

Все формулы для переноса теплоты применимы и к массообмену:

Плотность потока массы – количество массы которое проходит через единицу поверхности в единицу времени:

где – потенциал массопереноса жидкости с одной стороны разделительной стенки;

– потенциал массопереноса жидкости у другой поверхности;

– коэффициент массоотдачи у первой поверхности;

– коэффициент массопроводности стенки;

– коэффициент массоотдачи у второй поверхности.

Весь знаменатель аналогичен термическому сопротивлению теплопередачи – это сопротивление массопередачи.

где – коэффициент массопередачи;

– разность потенциалов.

Билет №23 Вопрос 1. Дифференциальное уравнение теплопроводности

Р ассмотрим элементарный параллелепипед с ребрами , , . Коэффициент теплопроводности . Теплофизические характеристики не изменяются во времени и не зависят от координат. Температура граней этого параллелепипеда имеет различное значение и зависит от времени. Элементарное количество теплоты, которое проходит через грань с ребрами , обозначим как , количество теплоты, которое проходит через противоположную грань равно :

Аналогично:

Тогда:

С другой стороны: