Тепломассобмен. Методические указания к практическим занятиям

10. Найти критерий Рейнольдса для продольного обтекания пластины на расстоянии 2 м от кромки поверхности потоком воздуха со скоростью 3 м/с, если кинематическая вязкость воздуха 15,06·10-6 м2/с.

1)3,98·105;

2)1,99·105;

3)5,76·105;

4)7,82·105;

5)8,87·105.

11.Найти критерий Грассгофа для вертикальной плиты высотой 2 м, если температура поверхности плиты +100ºС, температура окружающего неподвижного воздуха +20ºС, а кинематическая вязкость воздуха равна

15,06·10-6 м2/с.

1) 5,44 ·1010;

2) 6,44 ·1010;

3) 7,44 ·1010;

4) 8,44·1010;

5) 9,44·1010.

12.Гидродинамический и тепловой пограничные слои равны, если:

1)Re =2300;

2)Pr = 1;

3)Gr =109;

4)Gr·Pr = 109;

5)Re ·Pr = 1.

13. Укажите правильную зависимость для нахождения критерия Pr газа, если для газа известны коэффициент теплопроводности , плотность ,

коэффициент теплоемкости с , кинематическая вязкость :

11

4)Pr ; c

5)Pr c .

14.Коэффициент теплоотдачи снаружи трубы равен 25 Вт/(м2·К), внутренний радиус трубы 7,5 мм, толщина стенки 0,5 мм, коэффициент теплопроводности окружающего неподвижного воздуха 2,6·10-2 Вт/(м·К), коэффициент теплопроводности материала трубы 30 Вт/(м·К). Найти критерий Нуссельта для наружной поверхности трубы:

1) 6,7;

2) 7,7;

3) 8,7;

4) 9,7;

5) 10,7.

15.Найти коэффициент теплоотдачи для тонкой прямоугольной плоской пластины, если тепловой поток с одной стороны пластины равен 1 кВт, длина пластины 2 м, ширина 1 м, температура поверхности пластины +70ºС, температура окружающего воздуха +20ºС:

1) 5 Вт/(м2·К);

2) 10 Вт/(м2·К);

3) 15 Вт/(м2·К);

4) 20 Вт/(м2·К) ; 5) 25 Вт/(м2·К).

16.Коэффициент теплоотдачи с поверхности трубы в окружающую среду равен 10 Вт/(м2·К), внутренний диаметр трубы 50 мм, толщина стенки 3 мм, температура на внутренней поверхности трубы +70ºС, на наружной поверхности +50ºС, температура окружающего воздуха +20ºС. Найти величину потерь тепла в окружающую среду с участка трубы длиной 1 м.

1) 95 Вт;

2) 105 Вт;

3) 115 Вт;

4) 125 Вт;

5) 135 Вт.

12

3.Теплообмен излучением

1.Найдите температуру, при которой плотность потока собственного излучения абсолютно черного тела равна 400 Вт/м2.

1) 289 К;

2) 300 К;

3)315К;

4)404 К;

5)253 К.

2. Температура поверхности металлической пластины равна 600ºС.

Определить длину волны, соответствующую максимальному значению спектральной интенсивности излучения.

1)2,31 мкм;

2)3,31 мкм;

3)4,31 мкм;

4)2,31 мкм;

5)5,31 мкм.

3. Определить расход электрической энергии, необходимый для поддержания постоянной температуры 2700ºС для металлической нити со следующими характеристиками: диаметр d=0,2 мм; длина l=200 мм, степень черноты 1 . Падающим на нить потоком пренебречь. Принять, что подведенное посредством электроэнергии тепло идет на покрытие потерь излучением, потерями тепла вследствие конвекции пренебречь.

1)456 Вт;

2)556 Вт;

3)456 Вт;

4)356 Вт;

5)656 Вт.

13

4.Плотность потока собственного излучения стенки со степенью черноты

0,9 составляет 3600 Вт/м2. Найти температуру тела.

1)315 К;

2)415 К;

3)515 К;

4)575 К;

5)615 К.

5.Температура абсолютно черного тела (К) уменьшилась на 2%. На сколько процентов уменьшилась плотность теплового потока собственного излучения.

1) 4,8;

2) 5,8;

3) 6,8;

4) 7,8;

5) 8,8.

6.Найти потери тепла излучением для 1 м паропровода диаметром которого равен d=250 мм, наружная температура поверхности паропровода равна +400ºС, температура окружающей среды +20ºС, степень черноты 1 .

1) 8802 Вт;

2) 7519 Вт;

3) 6340Вт;

4) 9490 Вт;

5) 10054 Вт.

7.Излучательная способность тела пропорциональна абсолютной температуре тела в степени:

1)1;

2)2;

3)3;

4)4;

5)5.

14

8. Единица измерения спектральной интенсивности излучения:

1) Вт/м;

2) Вт/м2;

3) Вт/м3;

4) Вт/м4;

5) Вт/м5.

9. Закон Стефана-Больцмана характеризует связь между:

1)длиной волны, которой соответствует максимальная интенсивность излучения, и коэффициентом теплоотдачи;

2)коэффициентом теплоотдачи излучением и длиной волны;

3) длиной волны, которой соответствует максимальная интенсивность излучения, и температурой тела;

4) температурой тела и его излучательной способностью;

5) длиной волны и плотностью теплового потока.

10. Связь между излучательной способностью и температурой тела описывается:

1)законом Кирхгофа;

2)законом Планка;

3)законом Стефана-Больцмана;

4)законом Ньютона-Рихмана;

5)законом Вина.

11. Температура тела увеличилась с 200ºС до 300ºС. Во сколько раз увеличилась излучательная способность тела.

1)1,5;

2)1,66;

3)2,15;

4)3,17;

5)4,23.

15

12. Определить коэффициент теплоотдачи излучением при температуре абсолютно черного тела +200ºС, если температура окружающей среды +20ºС.

1)13,44 Вт/(м2 ·К);

2)13,69 Вт/(м2 ·К);

3)14,85 Вт/(м2 ·К).

4)15,62 Вт/(м2 ·К);

5)15,96 Вт/(м2 ·К).

13. Определить плотность теплового потока излучением при температуре поверхности тела +200ºС, температуре окружающей среды +20ºС, степени черноты тела 0,92 .

1)1459 Вт/м2;

2)2226 Вт/м2;

3)3587 Вт/м2;

4)5689 Вт/м2;

5)6987 Вт/м2.

14. Согласно закону Кирхгофа для излучения:

1) излучательная способность тела пропорциональна его температуре в 4-

ой степени;

2)коэффициент поглощения равен степени черноты при равновесном излучении;

3)произведение длины волны на температуру тела есть величина постоянная;

4)энергия излучения пропорциональна квадрату скорости света.

5)соотношение длины волны излучения и температуры тела является константой.

15. Согласно закону Вина для излучения:

1) излучательная способность тела пропорциональна его температуре в 4-

ой степени;

2) степень поглощения равна степени черноты при равновесном излучении;

16

3)произведение длины волны, которой соответствует максимальная интенсивность излучения, на температуру тела есть величина постоянная;

4)энергия излучения пропорциональна квадрату скорости света.

5)степень черноты серого тела равна единице.

16. Закон Бугера характеризует:

1) связь между степенью поглощения и степенью черноты при

равновесном излучении;

2)ослабление интенсивности излучения при прохождении поглощающей

среды;

3)зависимость плотности теплового потока излучением от температуры поверхности;

4)связь между длиной волны и коэффициентом теплоотдачи;

5) связь между коэффициентом теплоотдачи и степенью черноты тела.

17