38 дифференциальное уравнение энергии для безграничного потока

ТЕПЛООБМЕН ПРИ БОЛЬШИХ СКОРОСТЯХ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУПАХ ГАЗОВОГО ПОТОКА

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРИ СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ.

1. Основной закон теплопроводности. Гипотеза Фурье. Коэффициент теплопроводности. Значения коэффициента теплопроводности для основных материалов.

2. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Коэффициент теплопроводности. Значения коэффициента теплопроводности для основных материалов.

3. Дифференциальное уравнение теплопроводности для движущейся среды.

4. Теплопроводность однослойной плоской стенки.

5. Теплопроводность многослойной плоской стенки

6. Теплопроводность цилиндрической стенки.

7. Теплопроводность многослойной цилиндрической стенки.

8. Теплопроводность шаровой стенки.

9. Теплопроводность многослойной шаровой стенки.

10. Теплопередача через однослойную плоскую стенку.

11. Теплопередача через многослойную плоскую стенку.

12. Теплопередача через цилиндрическую стенку. Критический радиус тепловой изоляции.

13. Теплопередача через многослойную цилиндрическую стенку. Критический радиус тепловой изоляции.

14. Теплопередача через сферическую стенку.

15. Теплопередача через многослойную шаровую стенку.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРИ НЕСТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ

16. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Определяемые и определяющие критерии подобия при нестационарном теплообмене.

17. Теплообмен при нестационарном режиме Влияние критерия Био на распределение температур в теле.

18. Регулярный режим первого рода и его использование для экспериментального определения коэффициента теплоотдачи.

19. Регулярный режим второго рода. Понятие тепловой инерции тела.

20. Регулярные режимы нестационарного теплообмена. Применение метода регулярного режима первого рода для определения коэффициента теплопроводности.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ

21. Теория подобия. Константы и индикаторы подобия. Однородные величины и явления.

22. Теория подобия. Определяемые и определяющие критерии подобия. Геометрическое, газодинамическое и тепловое подобие.

23. Теория подобия. Определяющие критерии подобия при вынужденной и свободной конвекции. Определяющая температура и характерный размер.

24. Теория подобия. Пример получения критериев подобия. Определяющая температура и характерный размер.

25. Теория подобия. Температурный фактор. Определяющая температура.

26. Теория подобия. Первая теорема подобия. Константы подобия. Индикаторы подобия. Инварианты подобия.

27. Теория подобия. Вторая теорема подобия. Определяемые и определяющие критерии подобия. Определяющая температура и характерный размер.

28. Теория подобия. Третья теорема подобия. Условия однозначности.

29. Теория подобия. Определяемые и определяющие критерии подобия при нестационарном теплообмене.

30. Теория подобия. Теория подобия в применении к пограничному слою. Закон Ньютона.

31. Теория подобия. Общий вид критериальных зависимостей для различных задач конвективного теплообмена. Физический смысл критериев подобия.

КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН

32. Расчет теплообмена на плоской пластине.

33. Расчет теплообмена в трубе круглого сечения.

34. Расчет теплообмена при свободной конвекции на вертикальной нагретой пластине.

35. Расчет теплообмена в области критической точки. Определяющие критерии подобия.

36. Особенности расчета теплообмена при натекании струи на поверхность. Определяющие критерии подобия. Определяющая температура.

37. Теплообмен одиночного цилиндра или сферы с безграничным потоком.

ТЕПЛООБМЕН ПРИ БОЛЬШИХ СКОРОСТЯХ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУПАХ ГАЗОВОГО ПОТОКА

38. Дифференциальное уравнение энергии для безграничного потока.

39. Дифференциальное уравнение энергии для ламинарного пограничного слоя сжимаемого газа.

40. Вторая форма уравнения энергии для ламинарного пограничного слоя сжимаемого газа.

41. Связь между теплообменом и трением.

42. Профили скорости и температуры в пограничном слое на теплоизолированной поверхности при малой скорости потока. Закон Ньютона.

43. Профили скорости и температуры в пограничном слое на теплоизолированной поверхности при Pr=1 и большой скорости потока. Закон Ньютона.

44. Профили скорости и температуры в пограничном слое на теплоизолированной поверхности при Pr

47. Расчетные формулы для расчета теплообмена при большой скорости потока и ламинарном пограничном слое на плоской пластине, в передней критической точке (плоское и осесимметричное тела) и на конусе.

48. Расчет теплообмена при произвольном продольном распределении давления (метод эффективной длины) и ламинарном пограничном слое.

49. Дифференциальное уравнение энергии для ламинарного пограничного слоя сжимаемого газа.

50. Особенности расчета теплообмена на плоской пластине при большой скорости потока.

51. Метод эффективной длины для расчета теплообмена на теле с криволинейной образующей.

52. Особенности расчета теплообмена при протекании химических реакций в пограничном слое.

ЛУЧИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕН

53. Законы излучения абсолютно черного и серого тел и их применимость при расчете излучения реальных тел.

54. Расчет лучистого теплообмена между телами. Различные случаи теплообмена. Бесконечные плоские параллельные поверхности и произвольное расположение тел.

55. Защита от излучения с помощью экранов.

56. Лучистый теплообмен между твердыми телами в замкнутом пространстве при коэффициенте облученности равном единице.

Вопросы экзаменационных термодинамика

1. Термодинамический процесс. Равновесные, обратимые и необратимые процессы. Изображение основных термодинамических процессов на диаграмме PV. Уравнение Майера. Внутренняя энергия и энтальпия, работа газа и теплота.

2. Уравнение состояния. Диаграмма PV. Основные термодинамических процессов на диаграмме PV. Функции состояния и функции процесса.

3. Теплоёмкость газа, средняя и истинная теплоёмкости газа, теплоёмкости cp и cv. Уравнение Майера. Внутренняя энергия и энтальпия, работа газа и теплота.

4. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса сжатия с n = 1,2.

5. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса расширения с n = 1,2.

6. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса сжатия с n = 1,1.

7. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса расширения с n = 1,1.

8. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса сжатия с n =k.

9. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса расширения с n =k.

10. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса сжатия с n = 1

11. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса расширения с n = 1

12. Условия необходимые для получения сверхзвуковой скорости Температура торможения.

13. Располагаемая работа. Основные формулы скорости истечения и секундного расхода.

14. Истечение газа из сосуда неограниченной ёмкости через конический насадок. Критическая скорость. Критическое отношение давления. Максимальный секундный расход газа.

15. Основные закономерности течения газа через сопла и диффузоры. Относительное изменение скорости и плотности

16. Основные закономерности течения газа через сопла и диффузоры. Уравнение, связывающее относительное изменение давления и площади сверхзвукового сопла.

17. Второй закон термодинамики. Понятие вечного двигателя второго рода. Цикл Карно. Энтропия. Диаграмма TS. Изображение основных термодинамических процессов на диаграммах PV и TS.

18. Второй закон термодинамики. Цикл Карно. Энтропия.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРИ СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ

1. Основной закон теплопроводности. Гипотеза Фурье. Коэффициент теплопроводности. Значения коэффициента теплопроводности для основных материалов.

2. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Коэффициент теплопроводности. Значения коэффициента теплопроводности для основных материалов.

3. Теплопроводность однослойной плоской стенки.

4. Теплопроводность многослойной плоской стенки

5. Теплопроводность цилиндрической стенки.

6. Теплопроводность многослойной цилиндрической стенки.

7. Теплопроводность шаровой стенки.

8. Теплопроводность многослойной шаровой стенки.

9. Теплопередача через однослойную плоскую стенку.

10. Теплопередача через многослойную плоскую стенку.

11. Теплопередача через цилиндрическую стенку. Критический радиус тепловой изоляции.

12. Теплопередача через многослойную цилиндрическую стенку. Критический радиус тепловой изоляции.

13. Теплопередача через сферическую стенку.

14. Теплопередача через многослойную шаровую стенку.

15. Теплопередача через стержень бесконечной длины.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРИ НЕСТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ

16. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Определяемые и определяющие критерии подобия при нестационарном теплообмене.

17. Регулярный режим первого рода и его использование для экспериментального определения коэффициента теплоотдачи.

18. Теплообмен при нестационарном режиме Влияние критерия Био на распределение температур в теле.

19. Регулярный режим второго рода. Понятие тепловой инерции тела.

20. Регулярные режимы нестационарного теплообмена. Применение метода регулярного режима первого рода для определения коэффициента температуропроводности.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ

21. Теория подобия. Физический смысл критериев подобия. Теоремы подобия.

22. Теория подобия. Определяемые и определяющие критерии подобия. Геометрическое, газодинамическое и тепловое подобие.

23. Теория подобия. Определяющие критерии подобия при вынужденной и свободной конвекции. Определяющая температура и характерный размер.

24. Теория подобия. Пример получения критериев подобия. Определяющая температура и характерный размер.

25. Теория подобия. Теоремы подобия. Температурный фактор. Определяющая температура. Характерный размер.

26. Теория подобия. Третья теорема подобия. Условия однозначности.

27. Теория подобия. Определяемые и определяющие критерии подобия при нестационарном теплообмене.

28. Теория подобия. Теория подобия в применении к пограничному слою. Закон Ньютона.

29. Теория подобия. Общий вид критериальных зависимостей для различных задач конвективного теплообмена. Физический смысл критериев подобия.

30. Расчет теплообмена на плоской пластине.

31. Расчет теплообмена при свободной конвекции на вертикальной нагретой пластине.

32. Расчет теплообмена при свободной конвекции на вертикальном цилиндре.

33. Расчет теплообмена при свободной конвекции в ограниченном пространстве. Горизонтальные прослойки.

34. Расчет теплообмена при свободной конвекции в ограниченном пространстве. Вертикальные прослойки.

ТЕПЛООБМЕН ПРИ БОЛЬШИХ СКОРОСТЯХ И ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУПАХ ГАЗОВОГО ПОТОКА

35. Уравнения Навье-Стокса.

36. Уравнение неразрывности в дифференциальной форме.

37. Дифференциальное уравнение энергии для безграничного потока.

38. Дифференциальные уравнения движения для ламинарного пограничного слоя сжимаемого газа.

39. Дифференциальное уравнение энергии для ламинарного пограничного слоя сжимаемого газа.

40. Вторая форма уравнения энергии для ламинарного пограничного слоя сжимаемого газа.

41. Связь между теплообменом и трением.

42. Профили скорости и температуры в пограничном слое на теплоизолированной поверхности при малой скорости потока. Закон Ньютона.

43. Профили скорости и температуры в пограничном слое на теплоизолированной поверхности при Pr=1 и большой скорости потока. Закон Ньютона.

44. Профили скорости и температуры в пограничном слое на теплоизолированной поверхности при Pr

Дифференциальное уравнение энергии и примеры

Дифференциальное уравнение энергии

• Дифференциальное уравнение энергии определяет распределение температуры в теле выводится на основе закона сохранения энергии и метода Фурье. Получаем уравнение движущейся среды, в которой внутренний источник тепла находится равномерно. Предполагается, что теплоноситель является изотропным, однородным по теплопроводности х, теплоемкости. Температура не зависит от cp и плотности p.

Рассмотрим только системы, которые могут игнорировать изменение кинетической энергии по сравнению с изменением энтальпии. Выберите основной параллелепипед, закрепленный плоскостью χχ, лукгг, и укажите количество тепла, поступающего между ними. c-это 00 ’x, ЦЦ’ ц и ^ 2.И Л0.2.1), компонент средней скорости A) X, шц, а, а>, и те, которые передают мощность внутреннего источника тепла W! это м3. Исходя из закона сохранения энергии, тепловой баланс рассматриваемого параллелепипеда принимает вид.

Частицы жидкости за пределами пограничного слоя способны двигаться, преодолевая возрастающее давление за кормовой половиной, благодаря переходу их кинетической энергии в энергию давления. Людмила Фирмаль

Разность количества тепла, поступающего в параллелепипед и выходящего из него, Л(> r-изменение внутреннего тепловыделения, энтальпия основного объема. тепло, поступающее в коробку по оси x и выходящее из нее, можно определить по формуле: ^ ’х = Д’ х(1yLxLx, (2.2） 4 Где u-плотность теплового потока, соответствующая координатам x и x + Ox соответственно. Расширьте значение$ряда Тейлора и ограничьте его первыми 2 членами ряда (2.4） Принимая во внимание формулу (2.4), разницу в количестве тепла, входящего и выходящего из параллелепипеда вдоль оси x, можно описать следующим образом.

• Общее количество тепла, накопленного параллелепипедом, составляет (2.5). Внутреннее тепловыделение определяется по формуле = IV О. (2.6). Изменения температуры в неподвижной первичной тропосфере О лелепипед вовремя-будет ah. So … а б-КФР-Ахау. (2.7） Формула(2.(2.5), (2.6) и (2.7). Вы можете получить уравнение Рассмотрим более подробно составляющие плотности теплового потока, содержащиеся в Формуле (2.8).ЗначениеX записывается как: Гдеhtepl и Chh kop-плотность теплового потока, поступающего в параллелепипед за счет теплопроводности вдоль оси x и конвективного переноса. На основе правил Фурье Конвекционный компонент-это.

Где u> x-составляющая скорости потока вдоль x-axis. So … ？х = pcrr> Х. Если X = const1, то это равенство равно Для других осей также： Здесь и находится составляющая скорости потока вдоль оси y и оси r. Если подставить эти равенства в Формулу (2.8)、 (2.12） Дифференциальное уравнение неразрывности несжимаемости! Форма жидкости является* С этой- й точки зрения уравнение (2.12) сводится к следующему виду: A. a-a-a-a-a-a-a-v-2_ ДГ ДХ делать Здесь+ Проводимость.

Как видно из фотографии, поток обтекает цилиндр с двух сторон, отрываясь от его поверхности, и у кормовой половины образуется зона с завихрениями. Людмила Фирмаль

Температурный коэффициент В общем случае I-I(x, y, r, m). Итак, используя понятие полной производной, можно записать: Л1 Д1, Д1 ЛК д! дю, Д1 ЛГ ДХ ДХ ЛГ + у ДТ ДГ ЛГ Это производное называется субстантивным, 01, 01 by. м. символ-г- Заменить левую часть равенства (2.13) значением равенства (2.14), получаем дифференциальное уравнение (2.15） В цилиндрической системе координат дифференциального уравнения(2.15) значение величины V2 имеет следующий вид: (2.16） Упрощенные предположения об инвариантности коэффициента теплопроводности могут привести к серьезным ошибкам, так как температура в системе существенно меняется, а Х во многом зависит от температуры.

Выражения (2.10) и (2.11) принимают аналогичный вид form. In в этом случае дифференциальное уравнение(2.15) описывается следующим образом: 01 ПЦР=- Рассмотренные типы дифференциальных уравнений энергии подходят как для ламинарного, так и для турбулентного течения flows. In в последнем случае формула включает в себя мгновенные или так называемые действительные значения температуры и скорости, изменения которых естественным образом пульсируют во времени. Дифференциальные уравнения энергии также могут быть описаны с использованием усредненных по времени температур и скоростей.

Временной интервал усреднения фактических параметров турбулентности выбирается таким образом, чтобы среднее значение не зависело от размера интервала. Проводимость k заменяется суммой k + X. Где X-коэффициент турбулентного теплообмена. Величина Xm зависит от расстояния до стенки: вблизи стенки Xm — > 0, а расстояние-Xm может быть во много раз больше k.

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института