7)Конвекция

1)Что такое конвекция? Виды конвекции.

Свободная конвекция – это процесс теплообмена за счет движения жидкости или газа, вследствие различия плотностей неодинаково нагретых их частей.

2)Что такое конвективная теплоотдача?

Одновременное протекания конвекции и теплопроводности называется конвективным теплообменом. Конвективный теплообмен между твердой поверхностью и жидкостью или газом называется конвективной теплоотдачей.

3)Уравнение Ньютона.

Q=a*A*(T_w-T_f) , где а-коэффициент конвективной теплоотдачи; А-площадь теплопередающей поверхности; Q- тепловой поток ; T_w- температура тела; T_f-температура среды.

4)Что такое температурный напор?

Температурный напор — разность характерных температур среды и стенки (или границы раздела фаз) или двух сред, между которыми происходит теплообмен. Произведение значения температурного напора на коэффициент теплопередачи определяет количество теплоты, передаваемое от одной среды к другой через единицу поверхности нагрева в единицу времени, то есть плотность теплового потока.

5)Что такое коэффициент конвективной теплоотдачи? Обозначение, определение, размерность.

Ккт (a) – есть тепловой поток, передаваемый через единицу поверхности при единичной разности температур. Размерность: Вт/(м²*К).

6)Какую теорию используют для обобщения опытных значений коэффициента конвективной теплоотдачи?

Теория подобия. Критерии подобия:

1) Критерий Нуссельта: Nul=al/ λ=qc/qλl- характерный размер;

лямбда— коэффициент теплопроводности среды;

Характеризует соотношение между интенсивностью теплообмена конвекцией и «чистой» теплопроводностью.

2) Критерий Грасгофа: Gr=gL^3 beta(tc-t0)/v^2

Представляет собой отношение сил конвекции к силам вязкости и характеризует режим движения жидкости при свободной конвекции.

Критерий Прандтля: Pr=v/alfa= η Cр/ x

Представляет собой комплекс теплофизических параметров среды и характеризует подобие полей скорости и температуры в процессе теплообмена.

8)Излучение

1)Что такое тепловое излучение? Физический механизм теплового излучения.

Тепловым излучением называют процесс превращения внутренней энергии тела в лучистую энергию.

2)Что называют лучистой энергией?

Лэ – энергия колебаний непрерывного магнитного поля в интервале длин волн 0,4…800 мкм.

3)Что такое коэффициент излучения (определение, обозначение, размерность)?

Коэффициент излучения (С) – представляет собой плотность излучения, отнесенную к температуре поверхности тела в четвертой степени. Размерность: Вт/(м²К⁴).

4)Назовите диапазон длин волн теплового излучения.

0.4…800мкм

5)Что такое абсолютно черное тело (АЧТ)? Коэффициент излучения АЧТ.

Абсолютно чёрное тело —тело, поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах и ничего не отражающее. Абсолютно чёрное тело само может испускать электромагнитное излучение любой частоты и визуально иметь цвет. Спектр излучения абсолютно чёрного тела определяется только его температурой.

С₀= 5.67 Вт/(м2К4). – коэф. излучения ачт.

6)Степень черноты. Что называют «серым телом»?

е= С/С₀– степень черноты.

Серое тело — это такое тело, коэффициент поглощения которого не зависит от частоты, а зависит только от температуры. Тело, коэффициент поглощения которого меньше 1.

7)Поглощательная, пропускательная и отражательная способность тел. Абсолютно белое тело.

Поглощательная - отношение поглощаемого телом к падающему на него монохроматич. потоку излучения частоты v;

Отношение прошедшего света к падающему потоку – пропускательная способность тела

Отражательная - величина, характеризующая способность поверхности тела или границы раздела двух сред отражать падающий на неё поток эл.-магн. излучения.

Абсолютно белое тело – тело с коэффициентом отражения 1 (отражает все падающее на него) .

8)Закон Стефана-Больцмана. Лучистый теплообмен тела, излучающего тепло в окружающую среду.

Закон Стефана — Больцмана — закон излучения абсолютно чёрного тела. Мощность излучения абсолютно чёрного тела прямо пропорциональна площади поверхности и четвёртой степени температуры тела: P= Se σ T^4

Лучистый теплообмен тела - перенос энергии от одного тела к другому (а также между частями одного и того же тела), обусловленный процессами испускания, распространения, рассеяния и поглощения эл.-магн. излучения.