36. Визначити, який механізм передачі теплоти в металах та їх сплавах.

Тепло в металах передается теплопроводностью – это молекулярный процесс переноса теплоты в телах, обусловленный неоднородностью температуры в рассматриваемом пространстве. Процесс теплопроводности в металлах аналогичен процессу электропроводности и связан с движением свободных электронов, т.е. свободные электроны ведут себя как молекулы газа, перемещаясь между атомами и передавая тепловую энергию при столкновении. Также незначительная часть энергии в металлах может передаваться упругими волнами.

37.Проаналізувати,що станиться з коеф-м тепловіддачі рідини,яка рухається в каналі,якщо ламінарний режим руху перейде в турбулентній.Коэффициент теплоотдачи жидкости возрастёт,если ламинарный режим течения сменится турбулентным режимом потому,что скорость потока значительно возрастёт и практически исчезнет ламинарный слой на поверхности стенок канала.

38.Визначити,що являє собою ступінь чорноти тіла.Коэффициент излучения (или степень черноты) - ε показывает отношение энергии теплового излучения 'серого тела' согласно Закону Стефана Больцмана, к излучению 'абсолютно черного тела' при той же температуре. Коэффициент излучения абсолютно черного телa ε =1. ε=E/E₀

39.Пучки труб обмиваються теплоносіями при кутах атаки 30°,50°,90°. Обгрунтувати, в якому випадку коефіцієнт тепловіддачі приймає максимальне значення, якщо інші умови однакові.

Коэффициент теплоотдачи принимает наибольшее значение в лобовой части трубы, где толщина пограничного слоя минимальная. Из-за увеличения толщины пограничного слоя по периметру трубы коэффициент теплоотдачи уменьшается, достигая минимального значения в точке отрыва потока. В области вихревой зоны происходит увеличение коэффициента теплоотдачи за счет разрушения пограничного слоя. Коэффициент теплоотдачи достигает максимума при угле атаки =0,то есть в лобовой части трубы,где толщина пограничного слоя наименьшая.Минимальное значение коэффициента теплоотдачи при угле атаки =90°.

40. Визначити співвідношення між коефіцієнтами тепловіддачі, при яких доцільно виконувати оребрення теплообмінної поверхні з боку гріючого середовища.

Термическое сопротивление теплоотдачи можно уменьшить, если со стороны меньшего увеличить поверхность теплообмена за счет ее оребрения.

Рассмотрим два крайних случая соотношения коэффициентов теплоотдачи:

а) если , (пусть ), то в этом случае из последней формулы следует, что ;

б) если , (пусть ), то в этом случае .

Таким образом, коэффициент теплопередачи не может быть больше меньшего из коэффициентов теплоотдачи, т.е. .

41.Визначити,що хар-є кое-т теплопередачі? Коэффициент теплопередачи характеризует интенсивность процесса теплопередачи от одного теплоносителя к другому через разделяющую их плоскую стенку. Численное значение коэффициента теплопередачи равно тепловому потоку от одного теплоносителя к другому через 1 м² разделяющей их плоской стенки при разности температур теплоносителей в 1 К.

42. Проанализируйте , какому закону отвечает распределение температуры по толщине сферической стенке с постоянным коэф-ом теплопроводности при стационарном режиме при отсутствие внутренних источников теплоты.

Для того что бы найти распределение температуры по толщине сферической стенке необходимо решить задачу теплопроводности для сферической стенке проинтегрировав уравнение теплопроводности , записанное в сферических координатах (1). Вводя новую неизвестную функцию U= и подставляя её в ур-е (1) получаем: (2). Проинтегрировав (2) находим . Делая обратную подстановку получаем: (3). После интегрирования (3) получаем искомое распределение т-ры: . Удовлетворяя граничным условиям I рода , получаем окончательно: (4). Из (4) видно что в сфрической стенке при постоянном при стационарном режиме температура изменяется по гиперболическому закону.

45.Визначити,що характеризує коєф-т температуропровідності. Температуропроводность (коэффициент температуропроводности) — физическая величина, характеризующая скорость изменения (выравнивания) температуры вещества в неравновесных тепловых процессах. Численно равна отношению теплопроводности к объёмной теплоёмкости при постоянном давлении, в системе СИ измеряется в м²/с.

47. Обгрунтуйте вид співвідношення між коефіцієнтом тепловіддачі,якщо оребрення теплообмінної поверхні проводиться з боку нагрів середовища.При теплопередаче через оребренную поверхность коэффициент теплоотдачи α₁ и α₂ причем α₁<< α₂ количество переданной теплоты при теплопередаче может быть выражена тремя уравнениями:

Соответственно если вести расчет на 1 оребренной поверхности:

48. дано:d_вн=90мм, l=10м; δ₁=200мм; λ₁=0,1Вт/мК; δ₂=5мм; λ₂=46Вт/мК (принимаем, т.к. труба стальная); t_ст1=300°С.

Для многослойной цилиндрической стенки:

где d_нар=90+200+5=295мм