4 сем / ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

Основные способы переноса теплоты. Совместные процессы переноса теплоты. Терминология в тепломассообмене. Основные определения процессов, физических величин, размерности.

Основные положения теплопроводности (температурное поле, градиент температуры, тепловой поток, плотность теплового потока - локальная и средняя, вектор плотности теплового потока), Гипотеза Фурье. Коэффициент теплопроводности вещества

Дифференциальное уравнение теплопроводности. Вывод уравнения

Дифференциальное уравнение теплопроводности. Условия однозначности для нестационарных и стационарных задач теплопроводности

Стационарная теплопроводность в однослойной плоской стенке при граничных условиях первого рода. λ=const, qv = 0. Постановка задачи и её аналитическое решение. Многослойная стенка.

Стационарная теплопроводность в плоской стенке при граничных условиях первого рода и λ= f(t). Постановка задачи и её аналитическое решение. Вычисление теплового потока через многослойную стенку в этих условиях.

Стационарная теплопроводность в однослойной и многослойной плоской стенке при граничных условиях третьего рода. (λ=const, qv = 0). Уравнение теплопередачи. Понятие термического сопротивления и коэффициента теплопередачи. Тепловой "закон Ома".

Стационарная теплопроводность в однослойной и многослойной цилиндрической стенке при граничных условиях первого рода, постоянной теплопроводности и отсутствии внутренних источников теплоты. Постановка задачи и её аналитическое решение. Понятие о линейной плотности теплового потока. Связь линейной и поверхностной плотностей теплового потока.

Стационарная теплопроводность в однослойной и многослойной цилиндрической стенке при граничных условиях третьего рода, постоянной теплопроводности и отсутствии внутренних источников теплоты. Уравнение теплопередачи для линейной плотности теплового потока. Понятие полного линейного термического сопротивления и коэффициента теплопередачи для цилиндрической стенки. Связь линейного и "поверхностного" коэффициентов теплопередачи.

Стационарная теплопроводность в однослойной и многослойной цилиндрической стенке при граничных условиях третьего рода и зависимости теплопроводности некоторых слоёв от температуры.

Сопротивление теплопередачи через двухслойную цилиндрическую стенку. Критический диаметр изоляции. Выбор изоляции по её критическому диаметру

Задача об охлаждении жидкости в изолированном трубопроводе, проложенном открытым способом. Вывод упрощенной "формулы Шухова". Расчет температуры на выходе и теплового потока потерь.

Стационарная теплопроводность плоской стенки при наличии внутренних источников теплоты. Определение профиля температуры и плотности теплового потока при граничных условиях первого и третьего рода

Стационарная теплопроводность цилиндра при наличии внутренних источников теплоты. Определение профиля температуры и плотности теплового потока при граничных условиях первого и третьего рода.

Методы интенсификации теплопередачи. Оребрение поверхности теплообмена как метод интенсификации процесса теплоотдачи

Уравнение теплопередачи через оребрённую плоскую стенку. Приведенный коэффициент теплопередачи. Коэффициент эффективности ребра

Вывод дифференциального уравнения теплопроводности для ребра (стержня) постоянного поперечного сечения и его решение для бесконечно длинного ребра.

Теплопроводность в ребре конечной длины. Определение температурного поля и теплового потока

Расчет теплопроводности в ребрах сложной геометрии

. Охлаждение (нагревание) безграничной пластины в среде с постоянной температурой. Математическая формулировка задачи

Решение задачи об охлаждении (нагревании) безграничной пластины в среде с постоянной температурой. Метод Фурье. Разделение переменных. Задача Штурма-Лиувилля.

Решение задачи об охлаждении (нагревании) безграничной пластины в среде с постоянной температурой. Метод Фурье. Собственные числа и собственные функции задачи Штурма-Лиувилля. Основные их свойства. Теорема Стеклова

Решение задачи об охлаждении (нагревании) безграничной пластины в среде с постоянной температурой. Метод Фурье. Нахождение коэффициентов разложения решения задачи в ряд Фурье по собственным функциям.

Анализ решения задачи об охлаждении (нагревании) безграничной пластины в среде с постоянной температурой. Поведение решения задачи при малых и больших значениях безразмерного времени

Направляющие точки для температурных кривых (нестационарная теплопроводность пластины). Геометрический смысл граничного условия третьего рода

Расчет температурного поля в безграничной пластине при Bi =>0

Расчет нестационарного температурного поля в безграничной пластине при Bi =>oo

Определение количества теплоты отдаваемого (воспринимаемого) безграничной пластиной в процессе нестационарной теплопроводности за конечный промежуток времени от начала охлаждения

Охлаждение и нагревание тел конечных размеров. Теорема о перемножении решений одномерных задач

Регулярный режим охлаждения (нагревания) тел. Темп охлаждения (нагревания). Теоремы Кондратьева

Экспериментальное определение теплофизических свойств материалов (a,λ) методом регулярного режима.

Основы численного решения задач теплопроводности. Преимущества и недостатки численных методов в сравнении с аналитическими и экспериментальными.

Метод контрольного объёма. Получение дискретного аналога для одномерного стационарного уравнения теплопроводности и условий однозначности

Решение уравнений дискретного аналога. Метод прогонки. Приведение системы уравнений к прогоночному виду. Вычисление прогоночных коэффициентов и температурного поля.

Дискретный аналог для нестационарного уравнения теплопроводности и условий однозначности

Явный и неявный дискретные аналоги. Проблема устойчивости решения. Критерий устойчивости для одномерного нестационарного уравнения теплопроводности

Природа излучения. Спектры излучения твердых тел, жидкостей и газов. Спектр излучения абсолютно чёрного тела. Тепловое излучение

Интегральные и спектральные характеристики энергии излучения: поток, плотность потока и интенсивность излучения. Диффузная поверхность излучения. Закон Ламберта.

Спектральные и интегральные характеристики излучения тел: поглощательная, отражательная, пропускательная способности, степень черноты

Связь спектральных и интегральных характеристик излучения тел. Закон Кирхгофа.

Основные законы излучения абсолютно чёрного тела.

Абсолютно черное тело. Серое, белое, зеркальное тела. Излучение реальных тел. Приближение серого тела.

Связь потоков результирующего и эффективного излучения. Формула Поляка. Понятие "внутреннего" лучистого сопротивления.

Система алгебраических уравнений лучистого теплообмена в замкнутой системе N тел, разделенных лучепрозрачной средой. Зональный метод.

Расчет лучистого теплообмена в замкнутой системе двух тел, разделенных лучепрозрачной средой: бесконечные плоскости, тело и оболочка

Расчет лучистого теплообмена в замкнутой системе двух тел, разделенных лучепрозрачной средой, при наличии экранов.

Угловые коэффициенты излучения: дифференциальный, локальный, средний. Основные свойства угловых коэффициентов излучения

Методы расчёта угловых коэффициентов излучения.

Система алгебраических уравнений лучистого теплообмена в замкнутой системе N тел, разделенных поглощающей средой; "серое" приближение.

Расчет лучистого теплообмена в замкнутой системе двух серых плоскостей, разделенных серым газом. Модель системы газ-оболочка (камера сгорания).

Расчёт лучистого теплообмена в системе типа «реальный газ в черной оболочке

Расчёт лучистого теплообмена в системе типа «серый газ в серой оболочке»

Расчёт лучистого теплообмена в системе типа «реальный газ в серой оболочке».

Закон Бугера. Направленные спектральные поглощательная, пропускательная способность, степень черноты газового слоя

Локальная и интегральная степень черноты газового объема. Эффективная длина пути луча.

Поглощательная способность и степень черноты среды (продуктов сгорания). Номограммы Хоттеля