shpora_k_ekzamenu

1. Что является движущей силой в процессе переноса тепла?
Если в неподвижн. среде в разн. т. t° отличается, то в этой среде обяз. возникнет перераспределен. теплоты, кот. из т с > t° будет в т с < t°.За счет хаотического теплового движ. или тепловых колебаний микрочастиц (молекул, атомов, ионов), либо в виде линейного движ., либо др. (молекулярное)-теплопров-ть. Если перенос осущ. в ж./г. за счет перемещения объемов среды из обл. с одной t в обл. с др. - конвективный перенос, кот. всегда сопровожд. молек. переносом. При турбулентном движ. ср. конвективный перенос тепла, обусловл. пульсационным хар-ом турб. движ, осущ, за сч. попереч. перемещ. турбулентных молей, наз турб./молярной т/пр. Перенос тепла излучением, в распростр. эл/магн. волн в опр. диапазоне частот.
2. Что такое теплопроводность?
Если перенос тепла осущ. за счет хаотического теплового движ или тепловых колебаний микрочастиц (молекул, атомов, ионов), то это т/пр., не сопровожд. конвективным переносом, т.к. движ. происх. на микро уровне.
3. Что такое молек. диффузия? Молекул-ая диффузия-перенос массы за счет хаотического движения частиц.
4. Что явл. движущей. силой в процессах переноса массы?Перенос m происх. за счет хаотич. теплового движ. молекул. Перенос m в неподвижной среде – массовая диффузия. Если им. место движ. ср., в кот. концентрация примеси какого-то компонента >, чем в окруж. ср. - происх. конвективн. перенос m- конвективн. диф., кот. сопровожд. всегда молек. диф., но конвективная составляющая всегда на много порядков > молек. составляющей. При турбулентном движ. ср. конвективный перенос m, обусловл. пульсационным хар-ом турб. движ, осущ, за сч. попереч. перемещ. турбулентных молей, кот. наз турб. или молярной диффузией.
5. Дайте определение понятию теплопроводность.Это процесс переноса тепла за счет хаотического теплового движения.
6. Дайте определение понятию «Молекулярная диффузия примесей». Молек-ая диффузия примеси – если перенос массы примеси происходит за счет теплового движения молекул (атомов, ионов).
7. «Конвекция тепла».-перенос тепла осущ-ый в движущейся ж/г за счет перемещения объемов среды из обл. одной t в обл. с др.(конв.перенос)
8. Дайте определение понятию «Конвект. диффузия примесей»Перенос массы примеси, происх. за счет движения объемов Ж или Г
9. Разница между вынужденной конвекцией и свободной конвекцией?
Вынужд. конв. им. место, когда движ. ср. вынужденное - движ. воды в работы насоса. Естествен. к. – движ. ж. обусловлено самим процессом тепло- или массообмена, а именно, силами, возник. в неоднородности поля плотности, что связано с неоднород. поля t (при теплообмене), концентраций (массообм.).(воздух в комнате в разн. углах – разн. t) - движ. под дей. внутр. сил.
10. Механизм переноса тепла излучением?- в распростр. эл/магн. волн в опр. диапазоне частот. Механизм связан с преобр. тепловой эн. источника в эн. эл/магн волны, распространяющейся в окруж. источник среде, кот., попав на пов-ть приемника, снова превращается в тепловую эн.
11, 12 «Теплоотдача» и «массоотдача»
- процесс теплообмена (m), протекающий в 2хфаз системе на гр. раздела ф.(т/обм и m/о между ж (г) и тв. поверхн.).
Если вдоль поверхн. движ. теплоноситель и происх. передача тепла от носителя к стенке, то – теплоотдача.
Если вдоль поверхн. движ. примеси, и часть переходит на поверх. – массоотдача.
13. «Теплопередача». Из каких элементарных процессов переноса тепла состоит этот процесс?-процесс переноса тепла от одной среды к др. через тв. пов-ть. Состоит из переноса по средством молекулярной теплопроводности и чисто конвективного переноса, обусловлен. перемещением тепла вместе с движ ср
14. Дайте опред. понятию «Массопередача». Из каких элем. процессов переноса массы состоит этот процесс.-массообмен ч/з пов-ть раздела или проницаемую стенку м/д 2-мя в-вами или фазами. Происх. за счет молек-й дифф-и и с помощью конвект-го переноса.


Ъ
15. «Температурное поле», виды.
T=T(x,y,z,t) - t
· завис. от т. в простран. и от вр. Эта совокупность - t
· поле. Если t зав. от 3 координат: T=T(x,y,z,t) – пространственное; T=T(x,y,t) - плоское; T=T(x,t) – линейное. Если в зад. т. t
· меняется во вр. – не стационарное; не меняется во вр. – стационарное.
16. «Поле концентраций», виды.
- совокуп. знач. концентр. примесей во всех т. пространства во вр. (аналогично с t )
17. «Изотермическая поверхность». Осн. свойства и./п., расположенной в одном и том же телеИзотермич. пов-ть – если в объеме среды. объединить все т. с одинак.t, получим и./п., проекция и./п. на плоскость - изотерма, кот. никогда не пересекутся.
Основное св-во – не пересекаются и не соприкасаются.
18. «Градиент температуры». Охарактеризуйте эту величину, как векторную.Самое большое удельное измен.t будет в направ. по нормали к изотерме. Это изменение наз. градиентом- то изменение t, кот происх. по нормали. (
·x0) Lim(
·Т/
·x)=dТ/dn=gradT – векторная величина, всегда направл в сторону t (положительное направление).
19. Дайте определение понятию «Градиент конц-и», охарактеризуйте эту величину, как векторную.Самое большое удельное измен.С будет в направ. по нормали к изотерме. Это изменение наз. градиентом- то изменение t, кот происх. по нормали. (
·x0) Lim(
·C/
·x)=dC/dn=gradС – векторная величина, всегда направл в сторону t (положительное направление).
20. «Плотность потока».Постулат Фурье.
- субстанция, проходящая в 1 вр. 1м2 поперечного сечения. Процесс переноса тепла теплопроводностью происходит тем интенсивнее, чем резче измен. t,т.е. чем>grad T. q = -
· grad T, Дж/ ( с * м2 ) или Вт / м2, где
·- коэф-т теплопроводности.
21. Постулат Фика
Для процесса молек. диффузии п. Фика определяет диффузионный поток m i-того комп. смеси (пренебрегая термодиффузией). m=-Di grad
·i, кг/(м с), где D – коэф-т диффузии, м2/с;
·i =
· Ci – парциальная плотность i-того комп., т.е. кол-во m этого комп., содержащееся в 1 объема смеси, кг / м3.
22. Физич, смысл знака «-» в формуле постулата Фурье.В соответ. с пост., вектор плотности теплового потока q пропорционален по модулю градиенту t и направлен в сторону убывания t , на что и указывает «-».
23. Физич. смысл знака «-» в формуле постулата Фика.плотность диф. потока m пропорциональна по модулю объемной плотности массодержания (т.е. парциальной плотности), а направление этого потока противоположно направлению градиента парциальной плотности.
24. Коэффициент теплопроводности (.
(Вт / (м К)- физический параметр в-ва и хар-ет его способность проводить тепло и завис. от t, а для г. (кроме инертных) также и от P.
· = |q | / grad T, Вт м/ м2К = Вт/ мК.

25. Коэффициент молек-й дифф-и D.
(м2 / с), хар-ет интенсивность процесса молекулярной диффузии и явл. поэтому коэф-том молекулярного переноса m.

26. Коэффициент температуропроводности.
а =
· /
·cp , ( м2 /с ) , где
· – плотность, кг / м3; cp – изобарная теплоемкость в-ва, Дж / кг. Является хар-ой интенсивности молек. переноса тепла.

27. Плотность тепл. потока при переносе тепла конвекцией?
q = qконв + qтепл , или q =
·
·cpT -
· grad T .

28. Плотность потока массы при переносе примеси за счет конвективной диффузии?
Плотность конвективного потока m i-той примеси = mi конв=
·
·Ci , т.к.
·
· есть плотность потока m смеси, а в каждом кг ее содерж. Сi кг рассматриваемой примеси. В соответ. с п. Фика плотн. потока m примеси, вызванного молек. диф.: mдифф = -
·Di grad Ci , получим: mi=mi конв+mдифф , или mi=
·
·Ci -
·Di grad Ci .

29. Коэффициент теплоотдачи.

· – учитывает всю сложность процесса конвективной теплоотдачи и зависит от тех факторов, которые влияют на сам процесс теплоотдачи.
· = q / ( T0 – Tw ), Вт / м2К.

30. Коэффициент массоотдачи.

· -;
· = m/ ( C0 – Cw ), где ( C0 – Cw )- перепад конц., движущая сила процесса массоотдачи.

31. Температурный напор? Где используется это понятие?

·T= T0 –Tw - температурный напор, движ. сила процесса теплоотдачи., где T0 и Tw – t ж./г. и поверхности тела
Исп-ся в ф-ле Ньютона для теплоотдачи.

32. Как связаны между собой плотность теплового потока и тепловой поток
Qw=
·(qw)dS

33. Как связаны между собой плотность потока массы и поток массы?
Miw=
·(miw)dS

34. Докажите, что коэффициент теплоотдачи можно определить по формуле: ( = (/
·T * ((T/(n) n=0
Вблизи поверхности тела с Tw движ. ж./ г. с T0. Ск. ж. на поверхн. =0.=> перенос тепла через этот бесконечно тонкий неподвижный слой ж. может осущ. лишь за сч. молек. дифф., описан. п. Фурье: qw= -
· ((T/(n) n=0, где n – коорд., направленная по нормали к пов-ти тела,n=0 – соответ. т. на пов-ти,
· - коэф-т теплопроводности ж..В соответ с форм. Ньютона для конвективной теплоотдачи плотность теплового потока на пов-ти: qw=
·
·T. При= на основании з-на сохр. эн. : (
·T = - ( ((T/(n) n=0 – дифференц. Ур-е конвективной теплоотдачи.

35. Докажите, что коэффициент массоотдачи можно определить по формуле: ( = D/
·C * ((C/(n) n=0
, из п. Фика получ. дифференц. ур-е для конвективной массоотдачи (
·C = - D ((C/(n) n=0 , где
·C=С0 – Сw .

36. Какой фундаментальный закон природы выражает уравнение энергии: dT/dt = a ( 2T?
Ур-е эн. получено на основании з-на сохр. эн., з-на сохр. m (в виде ур-я неразрывности) и постулата Фурье. ур-е позвол. при использ.соответ. краевых усл. и при известном распределении вектора ск. рассчит. распредел. t в потоке ж., и вблизи пов-ти тв. тела, опред. коэф-т теплоотдачи, и, =>рассчитать процесс конвективной теплоотдачи.

37. Какой фундаментальный закон природы выражает уравнение конвективной дифф: dC/dt = D ( 2C?
Ур-е получено на основ. постулата Фика и з-на сохр. m. Можно найти с пом. ур-я распределение концентраций в потоке ж. и коэф-т массоотдачи.

38. Из каких двух слагаемых состоит полная производная температуры по времени?
dT/dt + w grad T = a
·2 T, где a=
·/c
· - коэф-т температуропроводности. Левая ч. ур-я выраж. собой полную или субстанционную производ. по вр.,где dT/dt – измен. t в фиксир. т. пространстваво вр., связ. с нестационарностью процесса (с наличием переноса тепа)- локальная производная. 2-ое слаг. – конвект. сост. полной производной, обознач. измен. t во вр., связ. с движ. ср. в пространстве с перемен. t.

39. Из каких двух слагаемых состоит полная производная концентрации по времени?- dС/dt = D
·2 T - аналогично.

40. Какая область течения называется тепловым пограничным слоем?
- зона течения, в пределах кот. им. место поперечное изменение t потока. Перенос тепла поперек потока идет путем молек. теплопроводности(при ламин-ном режиме).

41. Какая область течения называется диффузионным пограничным слоем?
В пределах толщины слоя происх измен. концентр. примеси от знач. на поверхности до на внешн. гран. погран. слоя. В пределах диф. погран. слоя им. место градиент концентраций и происх. поперечный перенос m примеси путем молек. диффузии.

42. Почему толщина теплового пограничного слоя вдоль поверхности, которую омывает поток, нарастает?
По мере удаления от передней кромки пластины толщина теплового погран. слоя , т.к. охлаждающее / нагрев. влияние поверхности пластины распространяется в => теплопроводности на все новые слои ж.

43. Почему вдоль поверхности, которую омывает поток, нарастает толщина диффузионного пограничного слоя?
Толщина диф. погран. слоя ,по длине пластины вследствие массообмена с поверхностью.

44. Критерий Прандтля?
Pr = v/a, -физич. параметр данной ж./г., где v – кинематич. коэф-т вязкости; a – коэф-т температуропроводности. (безразмерн. величина)

45. Критерий Шмидта?
Sc = v/D – физич. параметр для данной смеси.


46, 47 Физич. смысл чисел Нуссельта и Шервуда?
- безразмерные коэф-ты тепло- и массоотдачи. Nu=0.664Re0.5LPr0.33; Sh = 0.664 Re0.5L Sc0.33 ; гдеNu=
·L/
·; Sh=
·L/D; ReL = u0 L/v ;
· – ср. по длине L знач. коэф-та теплоотдачи, (Вт/м2 град); L –тот размер пов-ти, на кот. опред. коэф-т теплоотдачи, (м);
· – коэф-т теплопроводности, (Вт/ м град).

48. Как толщина тепл. погран. слоя завис. от координаты Х; коэф-та температуропроводности, нач. ск. при ламинарном обтекании пластины?

·Т = 4,64XRe-0.5X Pr-0.33 Из ф-лы видно: -
· растет вдоль поверх-ти ~ Х0,5, что объясняется проникновением по мере продвиж. вдоль пов-ти теплового воздей-я стенки все глубже в поток. -
· ~ коэф-ту t проводности в степени 0,33, т.к. «а » означ. интенсивности попереч. переноса тепла за сч. молек. теплопроводности. –
· обратнопропорц. ск. невозмущ. потока в степени 0,5, т.е. аона по мере ск. невозмущ. потока. Объясн. это тем, что по мере ск. невозм. потока тепловой погран. слой сдувается с пов-ти пластины. (чем >ск., тем > часть сдувается).
·С=4,64х Re-0.5 Sc-0.33-аналог. для массообмена.

49. Как можно получить ур-е теплопроводности, как частный случай ур-я эн..
Ур-е теплопров. в случае отсут. в объеме тела внутр. источников тепла и при пост., т.е. не завис. от t, коэф-те теплопров-ти м. получ. как частный случай ур-я эн.: a
·2T=dT/dt + w grad T. Т.к. для тв. тела конвективная производная t по вр. =0 , субстанц. Произв-ая сводится к локальной и вместо ур-я получ.: dT/dt = a
·2 T.


50, 53, 54, 55 С какой целью формулируются усл. однознач. и какие группы величин задаются в них?
Чтобы из бесчисленного множ. решений ур-я теплопров. выделить 1 , соответс. явлению данного класса, задают усл. . В общ. случ. усл. одназ. включ.:1) геом. – опред. форму и размеры тела; 2)физич.-
·,
·, с; 3) начальн. усл. – распредел. t в V тела в некот. момент вр., принимаемый за начало отсчета. Зад., когда изучается не стационарный процесс. Нач. усл не зад , когда процесс стационарный, т.е. не зав. от вр. 4) гранич. усл. – опис. тепловые взаимод. изучаемого объекта с окр. средой.

51. Что задается в гран. усл. 1 рода?
Зад. распределение t на пов-ти изучаемого тела и измен. этого распред. во вр., т.е. ф-я: Тw=Tw(x,y,z,t). В частном случ. t может быть пост. во вр., а также неизмен. по всей пов-ти .

52. Что задается в граничных условиях 3 рода?
Зад. t окр. ср. или внеш. источ. тепла Т0 и з-н теплообмена между средой и пов-тью тела. При этом зад. некоторая связь между извест. t окр. ср. и неизвестными t пов-ти тела и градиентом t на пов-ти.(смешан. краевая задача).

56. Какой процесс переноса тепла наз. стац. режимом теплопроводности?
Если проц. переноса тепла в тв. теле м. протекать так, что t в кажд. т. тела и тепловой поток, связанный с градиентом t , ост. пост. во вр., т.е. t явл. ф-ей пространственных координат T=T(x,y,z), то такое t поле и соотв. процесс наз.

57. Каким дифференц ур-ем опис стац. режим теплопроводности и как его получить?
При стац. Режиме ур-е теплопров. dT/dt=a
·2 T вследствие того , что сводится к:
·2 T=0 (ур-е Лапласа) – диф. ур-е стац. теплопров.

58. Докаж, что при стац реж теплопров в полуогранич пластине плотность теплового потока есть вел-на постоянная
x0, y0, z0 =>dТ/dy=dТ/dz=d2Т/dy2=d2Т/dz2=0 => ур-е Лапласа -d2Т/dx2=d2Т/dx2=0, но dT/dx
·0, т.к. по усл-ю y
·, z
·, x=
·
dT/dx=c1 – постулат Фурье q=-
·(dT/dx) =>q=-
·c1
q=const при стац режиме теплопров-ти, пл-ть тепл потока в полуогранич-й пластине постоянная

59. Почему в полуограниченной пластине при стационарном режиме теплопроводности плотность теплового потока есть величина постоянная?
см. №59

60. Как изменяется температура по толщине полуограниченной пластины при стационарном режиме теплопроводности?
По мере увелич. размера пласт. grad t уменьш. T(x)=T1 – ((T1-T2)/
· ) x – расч. t в любой т. стенки. Для плоской стенки t меняется линейно.

61. Выражение для внут. термич. сопротив. при передаче тепла через полуогранич. пластину.
RВн=
·/
·,
· – толщина стенки ;
·- коэф-т теплопров-ти,м2К/Вт.
·/
· – сопр-е пров-ка

62. Коэф-т теплопередачи и чему он равен?
пропорционален плотности теплового потока и обратно пропорц. разности t сред, располож. по обе стороны от раздел. их стенки. К=1/((1/
·1 )+(
·/
·)+(1/
·2 )), Вт/м2 К.

63. Что такое
· тепловое сопротивл. и чему оно равно?
Это величина, обратная коэф-ту теплопередачи.
R
·=1/
·1+
·/
·+1/
·2; R
·=RВ+RНаруж; RНаруж =Rн1+Rн2; Rн1=1/
·1; Rн2=1/
·2;
· – коэф-т теплоотдачи.

64. Запиш выраж для наружного термич-го сопротивлениея при теплопередаче через полуогранич. пластину и расшифруйте записи
Rн=1/
· – вел-на, обратная коэфф-ту теплоотдачи

65. Как измен. t в стенке длинной трубы при стац. режиме. теплопроводности?
T(r)=T1–((T1-T2)/(ln(r2/r1))*ln(r/r2)t меняется по логарифмическому закону.

66. Почему при стац. реж. т/провод. плотность теплового потока через цилиндрич. стенку не пост?.
Q – тепл. поток должен остав. пост., а площадь =>q не пост.

67. Чему равна линейная плотность теплового потока QL?
QL=Q/L=
·*2
·(T1-T2)/(ln(r2/r1)), Вт/м

68. Внут. линейное термич. сопрот. цилиндрич. стенки.
RL Вн=(1/2
·)ln(r2/r1), мК/Вт

69. Линейный коэф-т т/перед. через цилиндрич. стенку?
-это велич.=обрат. знач.
· линей. термич. сопрот. KL=1/RL
·

70. Чему равно линейное наружное термич сопр-е цилиндрич-й стенки
RLH=(1/2)*r
·

71. Чему равно линейное
· термич сопр-е цилиндрич-й стенки
RL
·=1/(d1
·1)+(1/2
·)ln(d2/d1)+1/(d2
·2)

72. Нестац. режим т/провод:
t явл. функцией не только координат, но и вр. Т=T(x,y,z,t)

73. Составьте математич. модель нестац. реж. т/пров. с гран. усл. третьего рода. Плотн. теплового потока подводимого к телу не=пл. выходящ. из тела.dT/dt=a( 2T; Т=T(x,y,z,t).;Тнач=Токр. ср.
Геом. усл. однознач.:L0 ; физич.: а,
·,
·,
·.;нач.:
· =0: T(x, y,z,0)=Tнач.=конст.; гранич. 3 рода: Т0; ±
·(dT/dn)w=
·(T0Tн)

74. Составьте математ. модель стац. режима т/провод. через полуогран. пластину с гран. усл. первого рода.
При х=0; Т=Т1; при х=
·; Т=Т2.(рис 2)

75. Составьте математ. модель стац. режима т/пров. через полуогран. пластину с гран. усл. третьего рода.
При х=х1; q1=
·1(T0`-T1);
·=
·1; T0=T0`.
При х=x2;
·=
·2; T0=T0` (рис.1)

76. Составьте мат. модель стац. режима т/пров. через бесконеч. цилинд. стенку при гран. усл. первого рода.
При r=r1,T=T1=const;при r=r2,T=T2(рис 3)

77. Составьте мат. модель стац. режима т/пров. через бесконеч. цилинд. стенку при гран. усл. третьего рода.
При r=r1; T0=T`0;
·=
·1; при r=r2; T0=T``0;
·=
·2. Стац. режим: ск. тепла пришло, столько прошло через стенку и ст. же вышло; Q=const.(рис 4).

78. Почему для любого теплоизоляц. материала сущ. критич. d слоя теплоизоляции на трубе.
R
·= RВ +RНаруж ; R
·= 1/d1
·1 + (
·/ 2
·) ln (d2 / d1) + 1/d2
·2 ;
·-внут. термич. сопрот. слоя. 1/d1
·1 < 1/d2
·2 , т.к.
·1
·8000,
·2=40-80.=>d2/d1
·1,=> ln d/d =0; 1/d1
·1 - 1/d2
·2 = 0; dКР=d2= =2
·/
·2 –потери мах. Нужно брать теплоизол. >2 dКР .(рис 5 ).

79. Известно, что при решении задач нестац. теплообмена исп-ся метод обобщенных переем-х как в этом случае ыраж-ся зависимость безразмерной Т от аргументов и параметров задачи? Расшифр-ть величины

80. Критерий Био.
Физич. смысл кр. Био – это отнош. внутр. термич. сопрот. к наружнему. Bi = L0
· /
· = (L0/
· ) / ( 1/
· )=RВН / RН –безразмер. величина , где L0 – хар-ый размер тела, кот. нагрев.,
· – к-т т/отд., задан. величина,
· – к-т т/провод..хар-р распред. t в V нагрев./охл. тела опред кр. Био.

81. Как опред. реж. нагрева тела, особенности реж. нагрева?
Реж. нагр. термич. тонкого тела - кол-во теплоты , подводящееся к пов-ти тела <, чем то, кот. тело м. пропустить через себя в ед. вр. массивного тела – кол-во теплоты (поток тепла), подводимое к пов-ти тела > потока, кот. тело м. пропустить(Bi
·). Если L0 /
·0, то Bi0 – реж. нагрева термич. тонкого тела (Bi<0,4).

82. Нарисуйте график измен-я во времени Т на пов-ти в центре тела при его нагреве в режиме термически массивного тела. Объясните физику этого процесса
Интенс-ть внеш т/о настолько велика (наружн тепл сопрот-е мало), что пов-ть тела мгновенно прин-т Т окр среды. Задается Т пов-ти => граничные усл-я 1 рода, => в момент t=0 Т пов-ти пластины мгновенно достигает ТW и в дальнейшем остается пост-м. Bi
·

83. Нарисуйте график измен-я во времени Т на пов-ти в центре тела при его нагреве в печи в режиме термически тонкого тела. Объясните физику этого процесса
Критерий Био 0 => Т распред-ся равномерно по объему тела на протяжении всего периода нагрева. Т во всех точках тела растет во времени по экспоненциальн. закону. Лим. звеном в процессе нагрева явл-ся внеш. теплообмен

84. Мех-зм передачи тепла излуч. от одного тела к др.?
Все тела, им. t, отличную от абс.0, излучают эн. в => квантовых переходов атомов и молекул вещ-ва из устойч. состояний с > эн. в устойч. сост. с < эн.

85. Чему равна энергия кванта излучения?
E =h*v, h –пост. Планка, v – частота колебаний эл/маг волны, в виде кот. излучение испускается вещ-вом.

86. Как связ. частота и длина волны эл/маг излуч. между собой?
Связаны соотношением:
· v = c, где v- частота излуч.,
· – длина волны, c- скорость света,= 3*108 м/с.

87. В чем заключ. особенности излуч. тел, находящ. в различ. агрегатных состояниях?
Спектр излуч. тв. тела явл. непрерывным (сплошным), газов- прерывистый (дискретный), хар-ся набором полос и линий излучения. Интегральное излуч. относ. к тв. и ж. телам. Св-ва для тв. и ж. приписываются только к пов-тям. Газы им. характ. особен.. Г. им. опред. спектры длин волн. Те спектры, на кот. излуч. газообраз. тела присуще только опред г.. Излучение г. тел спектральное. Участвуют в радиацион. теплообмене только 3-х атомные и > газы. Участвуют все молекулы, нах. в объеме.(рис 6)

88. Спектральное излучение и интегральное излучение?
Излуч. на опр. длине волны или на опр. спектре длин волн наз. спектральным (монохроматическим) излуч.. Если тело излуч. эн. во всем спектре длин волн от 0 до
· - интегральное.

89. Плотность потока и поток спектрального излучения, плотность потока и поток интегрального излучения.
Кол-во тепла излуч. в 1 вр. во всем спектре длин волн – поток лучистой эн. (поток излучения) Q – поток интегр. излуч., Вт. Отношение Q к 1 пов-ти излучателя – плотность потока излучения q=dQ/dF, (Вт/м2) – плотность потока интегр. излуч.. Плотн. спектр. излуч. потока: q
·=d2Q/dF*d
·, Вт/м3.

90. Дайте определение понятию яркость излучения
- величина потока излучения в 1 телесного угла, отнесен. к 1 площади проекции излучающей пов-ти на плоскоть, ортогональную направлению излуч., Вт/(м2 стер).

91. Изотопное (диффузное) излучение?
– яркость излучения одинак. по всем направлениям, т.е. В=const.

92. Как связ. яркость излуч. с плотностью потока полусферич. интегрального изотоп. излуч.?
В=q/
·, для
·=2
·

93. Как выраж з-н сохр. эн. применит. к потоку лучистой эн., падающ. на пов-ть тела?
QПОГЛ+QОТР+QПРОП=QПАД - в размерном виде, делим на QПАД: 1=Q/Q+ - в безразмерном виде; A+R+D=1, где А – поглащ. способ. тела (ср.), R – отражат., D – пропускательная.(рис. 11)

94. Что такое поглощательная ,отражательная и пропускательная способность тела.
А=Qпогл/Qпад – поглощ-я способность
R=Qотр/Qпад – отраж-я способность
D=Qпроп/Qпад – пропускат-я способность

95. АЧТ, белое тело, ид. зеркало и диатермич. ср.?
Тело, у кот. R=D=0 и А=1 – абс. черное тело, полностью поглощ. падающее на него излучение. В природе нет. Модель – отверстие в полости, размеры кот. << размеровполости. При равномерном нагрев. выход. из отверстия излуч.=излуч. А.Ч.Т.
А=D=0 и R=1- абс. белое (в случае изотропного отражения), либо идеаль. Зеркалом (в случ. зеркаль. отраж.)
A=D=0 и D=1 – лучепрозрачная или диатермическая среда.(для теплового излучения м. считать 1 и 2 атомные газы)

96. Изложите особенности излучения абсолютно черного тела и законы, описывающие это излучение.
Особен-ти излуч АЧТ: по мере t - мах излучаемой эн. смещается в сторону коротких волн.( рис 7). Штрих. линия соответ. з-ну смещения Вина:
·МАХТ=2897,8 мкм К. –позвол. опр.длину волны у ачт при задан. t. З-н Стефана- Больцмана:
-плотн. потока интегр. полусферич. излуч. ачт, (Вт/м2) (заштрих.), где
·0=5,67*10-8 Вт/м2К4 – конст. Стеф.-Б., С0=5,67 Вт/(м2К4) – конст. излуч. ачт.

97. Как граф-ки изображ плотность потока интегр излучения АЧТ?

98. В чем заключ. особенности излуч. реаль. тел по срав. с АЧТ (на пр. чистых Ме и огнеупоров)?
(рис 8) Ачт отлич. тем, что у него собственное излуч., а все что попад. на него – поглощ. Все тела излуч. эн. < чем ачт. (1-чист. Ме при той же t, 2 – диэлектрик , q
· – спектр.плотн. теплового потока).

·
99. «Спектральная степень черноты». Как она меняется у реал. тел при измен. длины волны (на пр. Ме и огнеупоров)?
Показ. какую часть от спектр. плотности излучения ачт состав. спектр. плотность излуч. реал. тела на той же самой длине волны при той же t.
- плот. потока спектр. излуч. реал. тела.( рис 9)

100. Интеграль. степ. черноты, как с ее пом. опр. плотн. потока собствен. излуч.?
– это отнош. плотностей потоков интегр. излучения данного q и а.ч. q0 тел, находящихся при одной t,
· = q/q0. Плотн.потока собств. излуч. любого тела ,Вт / м2 : qСОБ=
·q0 =
·
·0 T4 =
· C0 ( T / 100 )4

101. В каком случ. степ. черн. реал. тела = его поглощат. способ.?
(рис 10) Сост. т/д. =весия, т.к. пластины бесконеч. длин. и потерь нет. Q0 соб.= Qсоб. (реал. тела) + R Q0соб , => Q0соб=Qсоб / (1-R ), т.к. Т1 =Т2 = конст., то D=0 и A=1 – R, =>А= Qсоб/ Q0 соб или А= q соб / q0 соб ,=>
· =A.(з-н Кирхгофа: в случ. т/д. =весия поглощат. способ. реал. тела = его степ. черноты).

102. С какой целью созд. модель сер. тела. В чем особен. излуч. сер. тела по срав. с реал. телом?
Созд. с целью облегч расчетов радиац. т/обмена в раел. сист. в кач-ве приближения. к описанию излуч-я реал. тел. Сер.т. наз. тело, плот-ть потока спектрального излуч. которого при всех t и всех длинах волн в одно и то же число раз < плот-ти потока спектр. излуч. ачт, наход. при то же t. (рис 9). Для реал. тел степ. черноты зав. от длины волны, а у сер. т. степ. черн. не зав. ни от t, ни от длины волны, явл. пост.

103. Что > поток эффект. излуч. или поток собств. излуч. и в каком случ. эти потоки равны?
Cумма собств. излуч. тела и отраж. носит назв. эффективн. излуч., поток кот.: QЭФ = QСОБ + QОТР = QСОБ + R QПАД.,=> эф. поток > соб.. Они =, когда им. дело с ачт.

104. В каком случае в результате радиационного теплообмена темпер. тела будет понижаться.
Темпер. будет пониж.с увеличением длины волны.Это следует из закона Вина:
·*Т=2897,8мкм*К

105. Элементарный, локальный и сред. угл. коэф-ты
(рис 12) Отношение потока излуч., падающ. с элемент. площадки d FM на элемент. площ-ку d FN , к потоку эффект излуч., испущ. элементарной площадкой d FM в полупространство, наз. элемент. угловым коэф-том.
Отнош. потока эф. излуч., падающего с элем. площадки dFM на всю площадку FM к потоку эф. излуч. испускаемого элем. площадкой dFM в полупространство, наз. локальным угловым коэф-том.
Отнош. потока излуч. i-той пов-ти на к-тую (Fi на Fk )падающего с Fi на Fk , к потоку эффек. Излуч. испущ. всей пов-тью Fi в полупростр-во наз. сред. коэф-т излуч..

106. Перечислите основные свойства угловых коэффициентов.
св-во взаимности
св-во замкнутости
св-во невогнутости

107, Сущность зонального метода расчёта радиационного теплообмена и спообы постановки задачи.
Зональный метод заключается в том, что пов-ти всех тел, участвующих в теплообмене разбиваются на зоны, в пределах которых все их радиационные характеристики считаются постоянными.
Способы постановки задачи:
зоны 1-го рода – задаются температуры, требуется определить потоки результирующего излучения
Зоны 2-го рода – задаются значения потоков результирующего излучения, требуется определить температуру.
Зоны 3-го рода – на основании ур-ний теплового баланса устанавливаются связи м/у потоками результируюшего излучения и температурами.

108, В чем особенности излучения газовой среды по сравнению с твёрдыми и жидкими телами и как это сказывается на определении потока собственного излучения газа?
Особенность: нет сплошного излучения, газообразные тела излучают только в определённом спектре волн- спектральное излучение. Для каждого газа присущ свой спектр. Оличия: спектральное излучение; участвуют в радиац. обмене трёх и более атомные газы; участвуют все молекулы , которые находятся в объёме.




МЖГ

1. I постулат МЖГ (о сплошности).
В любом бесконечно малом объеме жидкости или газа содержится бесконечно большое кол-во частиц.
Текучие ср. рассматриваются как сплошные ср., т.е. пренебрегают их молек. строением. Условие сплошности выполняется если Кn<<1, если длина своб. пробега оч. мал.. ( Kn=
·/L – критерий Кнутсона;
· – длина пути свобод. пробега молек.; L –линей. раз-р объема )

2. В чем заключается свойство текучести?
– это сост. ж./г., когда при отсут. относит. движ. между слоями этой ср. отсут. сила трения текучесть – основа мех. свой-во сплошности ср.

3. Изложите содержание II постулата МЖГ (о текучести). Как используется постулат о текучести в МЖГ?
Жидкость и газ это такое состояние вещества, когда при отсутствии относительного движения между слоями этой среды отсутствует сила внутреннего трения.

4. В чем отлич. ж. от г. и какие ср. в МЖГ наз. ж.?
Ж. в силу своей структуры явл. несжим., а г. при измен. P - мен. V, т.е. – сжимаемы. Ж. наз. ср. и г., и ж., но когда текучая ср. наз. сжимаемой ж. , им. в виду только г.. Т.о. ж. примен. для любой текучей ср., уточняя сжим. или несж.

5, В каких случаях газ может считаться жидкостью в механике жидкостей и газов?
Например, если в потоке газа P и T = const, то
· то же = const, и в этом случае газ ведет себя как не сж-я ж-ть. А когда
· величина переменная, текучая среда наз-ся сжимаемой ж-тью. При этом имеются в виду только газы.


6. Какой физ. параметр явл. хар-кой сжимаемости сплошной ср.?
-плотность ж./ г.:
-масса ж./г., кот. наполняет данный объем
· –это производн. массы по объему М=конст, а V измен. При измен. T,P.
·=
·(x,y, z,t) – сж. ср., плот. несж. ср. пост..

7. Какая сплошная среда наз. идеал. ж.?
-ж., в кот. отсут. внутр. взаимодей., т.е. молек. между собой не взаимод., отсут. сила внутр. трения, кот. м. рассматривать как ж. с нулевой вязкостью. Модель ид. ж. использ. при решении задачи кинематической МЖГ; гидродинамика и газодинамика.

8. В каких случаях при описании движения сплошной среды используется модель идеальной жидкости?
Эту модель используют при решении кинематических задач МЖГ.

9, В каких случаях при описании процессов, протекающих в жидкостях и газах не применима модель идеальной жидкости?
В случаях, когда решается задачи динамики жидкости и газов и задачи тепломассопереноса в многокомпонентных средах.

10. Понятие скорости в МЖГ?
Скор. ж. в данной т. потока представл. собой объем ж., проходящий через ед. пов-ти, расположенной нормально по отнош. к этому вектору, за ед. вр., м3 / м2 с = м /с.

·=(d2V/dSdt)n, где n – ед. вектор, по направл-ю совпад-й с направл. вектора скор-ти в данной точке.

11. Дайте определение скорости жидкости и газов как векторной величины. От каких параметров зависит эта величина? Как выразить расход через скорость? Что такое стационарное и нестационарное движение?
Скорость – это отношение объема среды проходящий через ед. площади сечения нормальное к направлению движения среды в ед. времени. W=
·2V/
·F*
·t. W – плотность потока объема. V – поток объема (расход) – это кол-во жидкости или газа проходящий в ед. времени через все поперечное сечение.V=W*dF. W(вект)=W(вект)*(x,y,z,t) – нестационарное движение – скорость явл. ф-ей координат и времени. Стационарное движение – тоже самое, но без времени.
Расход – (поток объема) кол-во ж./г. проход. в 1 вр. Через все поперечное сечение: V = W dF, м3 /с – получили проинтегрировав ск. по пов-ти, через кот. проход. ж.
Стац. и нестац. движ.: ск. меняется в пространстве и во вр. – неустановив., нестационарное движ. W=W(x,y,z,t). Если ск. явл. ф-ей координат, но не явл. ф-ей вр. – стационарное.

12. «Плотность потока массы».

·
·, кг/м2 с, - масса ж., проходящяя через 1 пов-ти, расположенной нормально по отношению к этому вектору за 1 вр..

·
·
·
·
·(x, y, z, t)

·
·
·d2(V
·)/(dt*dS) [кг/с*м2]

13.Напишите уравнение неразрывности в общем виде. Для каждой жидкости: идеальной и реальной, сжимаемой и несжимаемой- справедливо это уравнение и почему?
d
·/ dt +
·
·(век)=0 справедлива и для реаль., и для идеальной ж-ти, т.к. при выводе ур-ия не не участвует внутреннее вр. справедливо и для сжим. и для несжим. жид. Однако для несжим жид-ти можно записать проще т.е. div
·(век) =0 Справедливо для сжимаемой ж-ти, т.к. общая формула записи з-на сохранения массы- это
·
·/
·t +div(
·*
·(век))=0(1)
Если мы учтём, что дивергенция произведения скалярной фун-ии
· на векторную
·(век) выражается как div(
·*
·(век))=
·(век)grad
· +
·div
·(век) и подставим в(1) то получим
·
·/
·t +
·(век)grad
· +
·div
·(век)=0 (2) =>получили ур-ие неразрывности для сжимаемой жидкости

14. З-н сохр. m в общем виде и для несжим. ж.

·
·/
·t +
· grad
· +
· div
· = 0 – общ. вид,
·u/
·x +
·v/
·y + +
·w/
·z = 0 – для несж. ж.

·*u*S=G=const – ур-ие неразрывности для стацион-го потока сжимаемой ж-ти

15. На какие две группы делятся все силы, действующие в жидкостях и газах? Перечислите силы, входящие в каждую группу. Какие величины являются удельной характеристикой каждой из групп?
Все силы действующие на сплошную среду делятся на: поверхностные и объемные силы. Поверхностной силой – называется сила с которой окружающая среда действует на поверхность выделенного объема. Зависит от величины поверхности. Объемная (массовая) сила – сила действующая на выделенный объем, зависит от размере выделенного объема. Поверхностные силы: сила трения, сила давления. Объемные силы: сила тяжести, сила инерции. Удельной хар-кой объемной силы явл. объемная плотность силы тяжести.
·= G/S. (н/м3) . Уд.хар-кой поверх. силы явл.
·w=F/S (н/м2)

16. Что такое давление?
Давление- напряжение сил давления, т.е. нормальн. составляющая внешней поверх. силы.
·=-p(век)/S, [Па,Н/м2]; S-площадь на кот. действует сила. p(век)- сила давления.


17. Что такое напряжение силы трения?
Это продольная составляющая скорости.

18. Перечислите силы, действующие в реальной движущийся жидкости.
Сила вязкого трения, сила давления, сила тяжести, сила инерции.

19. Перечислите силы, действующие в идеальной движущийся жидкости.
Сила давления, внешние массовые силы(сила тяжести), инерционные силы (сила инерции.)

20, В каких случаях в движущейся реальной жидкости возникает сила вязкого трения?
Действует тогда, когда тело двигается с ускорением.

21. В каких случаях жидкости или газе действует сила давления?
Сила давления в жидкости действует только при наличии неоднородного давления.

22. В каких случаях в движущейся жидкости возникает сила инерции?
Эта сила действует тогда, когда тело двигается с ускорением.

23. Когда в покоящейся жидкости действует сила давления?
Сила давления в покоящейся жидкости действует только в том случае, когда жидкость находится в поле внешних массовых сил.

24.Какой фундаментальный закон природы описывает уравнение Навье – Стокса? Напишите это уравнение.
Закон сохранения кол-ва движения (импульса).
К(вект)–1/
·*gradp+
·(2W(вект)=dW(вект)/dt
25. Как называется величина dW(вект)/dt? Из каких двух слагаемых она состоит и какой физический смысл каждой из них?
Это массовая плотность силы инерции, т.е. это ускорение, которое создается за счет действия силы инерции.dW/dt – полная или субстанциональная вектора скорости по времени. DW(вект)/dt =
·W/
·t + W(вект)divW(вект)

·W/
·t – локальная производная W(вект) по времени, W(вект)divW(вект) – конвективная производная W(вект) по времени.
·W/
·t – характ. изменение скорости во времени, свазанное с нестационарным процессом. W(вект)divW(вект) – характ. изменение скорости во времени, в результате того, что этот поток движется в пространстве с переменной скоростью.

26. Какие ж-ти называются Ньютоновскими?
Это ж-ти, для которых напряжение трения пропорционально поперечному градиенту продольной составляющей скорости потока:
·=
·*
·u/
·y.

27. Что такое массовая плотность силы?
Это ускорение, которое создает сила.

28. Для каких жидкостей: идеальных или реальных, сжимаемой или несжимаемой – применимо уравнение Навье – Стокса?
Это уравнение справедливо лишь для несжимаемой реальной жидкости, т.к. в нем учтена только та составляющая силы внутреннего трения, которая обусловлена неоднородным распределением скоростей в потоке.

29. Запишите системы уравнений, позволяющую решить основную задачу мех. ж-ти и газов.
Основная задача - определить значение ск-ти и давления. du/dt = x - 1/
·*
·p/
·x; dv/dt = y- 1/
·*
·p/
·y; dw/dt= z- 1/
·*
·p/
·z; divW(век)
·
·y/
·x +
·v/
·y+
·w/
·z =0.-система из 4-х ур-ий. Или du/dt=
·u/
·t+ u
·u/
·x+ v
·u/
·y+ w
·u/
·z-(1).(последние 3 слагаемых в ур-ии (1)-конвективн. сост-я. и производная от uІ =>ур-ие нелинейное =>систему сложно решить.

30. Каким уравнением выражается закон сохранения кол-ва движения для идеальной жидкости? Напишите это уравнение в векторной форме.
Уравнением Эйлера: dw(вект)/dt = К(вект) -1/
· grad p

31. Для каких жидкостей: сжимаемой или несжимаемой – применимо уравнение Эйлера? Объясните почему.
Форма уравнения Эйлера не зависит от того, является ли жидкость сжимаемой или несжимаемой, поскольку объемная деформация, т.е. сжатие или расширение идеальной жидкости в связи с отсутствием вязкости не приводит к появлению каких – либо новых сил.

32. Запишите уравнения статики? Как они выводятся?
К(вект) =1/
· grad p Из уравнения Эйлера, при W(вект)=const dW(вект)/dt =0

33. Как соотносится в покоящейся ж-ти внешняя массовая сила и сила давления? В покоящейся ж-ти внешняя массовая сила = силе давления.

34. Когда в покоящейся жидкости действует сила давления?
Сила давления в покоящейся жидкости действует только в том случае, когда жидкость находится в поле внешних массовых сил. Т. е. Если на тело не действует сила тяжести то на это тело не будет действовать сила давления.


35. Когда в покоящейся жидкости не действует сила давления?
При отсутствии внешней массовой силы,
gradp=0, давление всюду одинаковое и силы давления тоже отсутствуют.

36. Для каких жидкостей: идеальных или реальных- применимы уравнения статики и почему?
К(вект) =1/
· grad p Из уравнения Эйлера, при W(вект)=const dW(вект)/dt =0 Ур-ие сжатия исп-ся для идеальной и реальной среды, т.к. w= const и нет grad w =>вязкие силы возникнуть не могут (пр. Fвн.трения).


37. Докажите, что для жидкости, покоящейся в поле действия силы тяжести, давление в горизонтальной плоскости (x,y) остается величиной постоянной и изменяется только по глубине.
Так как вектор силы тяжести направлен по вертикальной оси, то любая величина этого вектора будет проецироваться на горизонтальную плоскость в точку (т.е. величина const)

38. Докажите, что в покоящейся несжимаемой ж-ти, находящейся в поле действия силы тяжести, давление по глубине изменяется линейно.
x =0 => 0==1/
·*
·p/
·x;
y =0 => 0==1/
·*
·p/
·y;
z =+g => g= 1/
·*
·p/
·z=>в покоящейся ж-ти
·p/
·x=0,
·p/
·у=0=> давление в горизонтальной плоск. в покоящейся ж-ти сonst. g=1/
· *dP/dz. Заменив частные производные на обыкновенные, т.к. P не является f(x,y) и разделив переменные, получаем: dP=
·*g*dz. Что бы получить значение P в т.h проинтегрируем: (интеграл внизу Po, вверху р) dP=(интег., внизу 0, вверху h)
·*g*dz, Р-Рo=
·gh, p=
·gh+ Po- давление по глубине покоящейся ж-ти, изменяется линейно (для несжим-й ж-ти) или: в случае несжим. ж-ти давление по глубине линейно увеличивается, и тем быстрее, чем больше плотность ж-ти.

41. Когда > тяга дымовой трубы – зимой или летом и почему?
Зимой, т.к. разница Р > из-за разницы плотн.

42. Какой з-н природы выражается с помощью ур-я Бернули? Запишите это уравнение применительно к потоку идеальной ж-ти и реальной ж-ти в трубе?
С помощью у-я Бернули выражается з-н сохр-я энергии. Для идеальной ж-ти: (закон сохр. энергии)
·*uІ/2+
·*g*z+ P=const,
·*uІ/2- объемная плотность кинематической энергии,
·*g*z+Р- объемная плотность потенц. энергии. z=h- высота,
·*g*h- объемная пл-ть потенц.энергии положения. Р- объемная пл-ть энергии состояния. Для реальной ж-ти:
·1*
·*(u1)І +Р1+
·*g*(h1)=
·2*
·*(u2)І +Р2+
·*g*(h2)+
·Р(пот).
· 1,
·2- коэф-т Кориоллиса.
·Р(пот)=
·Р(тр)+
·Р(м.с).


43. Как связанно уравнение Бернулли для трубки потока идеальной жидкости с уравнением Эйлера?
Уравнение Бернулли получено из уравнения Эйлера путём интегрирования.

44. Какой смысл имеют слагаемые в уравнении Бернулли для трубки потока идеальной жидкости?

·=u2/2 – объемная плотность кинетической энергии (динамическое давление)

·gh + p – объемная плотность потенциальной энергии (статическое давление).

45. В уравнении Бернулли объемная плотность потенциальной энергии состоит из двух слагаемых. Напишите это выражение и расшифруйте физический смысл каждого из слагаемых

·gh+p (
·gh – объемная плотность потенциальной энергии положения, p - объемная плотность потенциальной энергии состояния)

46. Запишите обе формы уравнения Бернулли к трубке потока идеальной жидкости.
u2/2g + h + p/(= const. (где ( - уд.вес) и (*u2 + (gh +p=Const .

47. Согласно уравнению Бернулли для трубки потока идеальной жидкости сумма потенциальной и кинетической энергии этой жидкости в трубке тока остается величиной постоянной. Как объяснить этот вывод?
Этот результат объясняется, во-первых, тем, что при движении идеальной жидкости не действуют силы трения, и следовательно, отсутствуют потери энергии на трение и, во-вторых, тем, что через поверхность трубки тока жидкость не проходит и, следовательно, отсутствует обмен энергией с окружающей жидкостью.

48. По горизонтально сужающейся трубе течет жидкость с постоянным расходом. Как меняется статическое давление вдоль трубы?
Статическое давление уменьшается, т.к. ускорение потока приводит к уменьшению статического давления.

49. По горизонтально расширяющейся трубе течет жидкость с постоянным расходом. Как меняется статическое давление вдоль трубы?
Статическое давление увеличивается.

50.Напишите ур-ние Бернулли для потока реальной жидкости. Расшифруйте выражение потерь. Что такое коэффициент Кориолиса?
(1( *u2/2 + P1 + (gh1 = (2( *u2/2 + P2 + (gh2 + (Pпот
(Pпот=Pтр + Pм.с.. Коэф. Кориолиса ( -это отношение кинетической энергии рассчитанное по ср. интегральному значению скорости к ср. интегральному значению кинетической энергии.

51. Как расчитываются потери энергии на трение? От чего и как зависит коэф. сопротивления, трения? Что такое гидравлический диаметр канала? Зачем вводится это величина?

·P(тр)=
·^
·*uІ/2,
·- коэфф. сопротивл. трения.
·(тр)=
·*L/dr, L-длинна исследуемого участка трубы. dr- гидравлический диаметр трубы=4*s/p.
·-гидравлический коэф. трения. dr- величина вводимая для единообразной оценки размера труб с разной формой поперечного сечения и равная отношению учетверённой площади поперечного сечения трубы к его периметру.
·(тр) должен быть тем выше, чем выше длина уч-ка трубы, на которую опр-ся потери, и тем меньше, чем больше размер поперечного сечения трубы.

52. От чего зависит
·? Нарисуйте график Никурадзе и объясните

От длины и диаметра трубы, от режима течения (от шероховатости/гладкости трубы)

53. Дайте характеристику ламинарному и турбулентному режимам течения жидкости. От чего зависит режим движения жидкости?
Ламинарное движение – это упорядоченное (слоистое) движение жидкости. При ламинарном режиме частицы жидкости движутся по плавным, непересекающимся траекториям, а все хар-ки потока представляют собой плавно изменяющиеся, гладкие функции координат и времени. При турбулентном режиме частицы жидкости движутся по сложным, ломанным, многократно пересекающимися траекториями, а все характеристики потока представляют собой пульсирующие, скачкообразно и хаотически изменяющиеся функции координат и времени. Режим движения зависит от соотношения сил внутреннего трения и инерции.

54. Дайте определение понятию «гидравлический пограничный слой». Как изменится толщина Как изменится толщина пограничного слоя вдоль поверхности?
Это выделенная в потоке тонкая зона, вблизи твердой поверхности, в которой поперечный градиент скорости настолько велик, что пренебрегать влиянием сил внутреннего трения нельзя, их необходимо учитывать. По мере удаления от передней кромки пластины толщина пограничного слоя возрастает, поскольку возмущенное влияние стенки проникает все дальше в невозмущенный поток вследствие поперечного переноса импульса.

55. Когда режим течения называется движением в гидравлически гладкой трубе, а когда в гидравлически шероховатой?
Турбулентное движение, при котором внутренняя шероховатость трубы выступает за пределы ламинарного пограничного слоя называется турбулентным движением в режиме гидравлически шероховатой трубы.
Режим турбулентного движения потока при котором внутреннее шероховатость трубы закрыта ламинарным пограничным слоем, называется турбулентным движением в режиме гидравлически гладкой трубы.

56. Изложите мех-м потери эн. на местные сопротивления. На что расход-ся эн. в м.с.
- потеря давления возникает, когда по пути движения Ж измен-ся размер или форма попер-го сеч-я трубы. Обусл-но 2-мя причинами: они вызваны изм-м величины и напр-м скор-ти, обр-ся зоны вихревого движения. Эн. рассеив-ся в тепло, расход-ся на трение

57. Как изменится режим течения вдоль пластины в пределах гидравлического пограничного слоя? Почему это происходит?
Режим движения жидкости в пограничном слое может быть как ламинарным, так и турбулентным. По мере удаления от передней кромке пластины толщина ламинарного пограничного возрастает. Однако, увеличение толщины пограничного слоя означает нарастание массы жидкости, движущейся в нем, и, следовательно увеличение силы инерции. На некотором расстоянии Хкр от передней кромки пластины сила инерции оказывается настолько большой по сравнению с силой трения, что ламинарный режим теряет устойчивость и переходит в турбулентный, т.е. образуется турбулентный пограничный слой.
58. Как изм-ся напр-е силы трения вдоль пластины, омыв-й Ж или Г. Почему это происх-т?

59. Дайте определение понятия гидродинамический динамический пограничный слой. Какие слои вы знаете.

60. Чем пристеночный гидродинамический пограничный слой отличается от свободного. Граничное условие для слоёв.
Пристеночный пограничный слой – жидкость движется вблизи твёрдой поверхности, скорость жидкости 0. В свободном пограничном слое контактирует 2 потока жидкости, имеющие различные скорости.
61. Дать определение понятию «Внешняя граница пристеночного пограничного слоя»
Внешняя граница пристен-го погран слоя – при любых х>0, U0=U, y=
·, du/dy=0 и когда не действ-т силы трения.
Внеш граница – момент, когда скор-ть измен-ся от нуля стенки до скор-ти невозмущенного потока.

123.Сформулируйте теорему подобия Ньютона. Что такое индикатор подобия?
(m*W)/(f*t)=Ne- критерий ньютона.
(Сf*Ct)/(Cm*Cw)=1-индикатор подобия.
124.Напишите выражение критерия Фруда. Коков физический смысл этого критерия подобия?
Fr=u02/g*l-Фруда характеризует соотношение сил инерции и гравитационной. Физического смысла критериев подобия Fr рассмотрим потока реальной жидкости, который описывается тем же уравнением, что и проанализированные течение, но в стационарном случае, когда du/dt=0, т.е. уравнением.

125. Напишите выражение числа Эйлера. Каков физический смысл этого безразмерного комплекса?
Eu=P/pu02-критерий Эйлера, представляющий собой отношение порядков сил давление и инерции, является приближенной характеристикой соотношение этих сил. Физического смысла критериев подобия Еu рассмотрим потока реальной жидкости, который описывается тем же уравнением, что и проанализированные течение, но в стационарном случае, когда du/dt=0, т.е. уравнением.
126.Напишите выражение критерия Рейнольдса. Каков физический смысл этого безразмерного комплекса?
Re=u0*l/( Критерий Рейнольдса–сил инерции и внутреннего трения. Физического смысла критериев подобия Re рассмотрим потока реальной жидкости, который описывается тем же уравнением, что и проанализированные течение, но в стационарном случае, когда du/dt=0, т.е. уравнением.


Приложенные файлы

  • doc 221576
    Размер файла: 174 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий