EXEMPEL PÅ TEORIFRÅGOR I KURSEN MMV 031 VÄRMEÖVERFÖRING, version 2017

Transkript

1 EXEMPEL PÅ TEORIFRÅGOR I KURSEN MMV 03 VÄRMEÖVERFÖRING, verson 07 KAP 9,, Värelednng och forcerad konvekton a) Vad enas ed ett sotropt ateral? b) Vad enas ed ett hoogent ateral? Defnera terska dffusvteten a sat ange sorten (enheten) på alla ngående storheter 3 Härled värelednngsekvatonen för ett sotropt ateral ett rättvnklgt (x,y,z)- koordnatsyste 4 Varför är värekonduktvteten för flytande etaller allänhet större än för vanlga vätskor? 5 Beskrv vad so enas ed krtsk solerngstjocklek 6 Härled den dfferentalekvaton so bestäer teperaturfördelnngen en rektangulär fläns sat forulera randvllkoren 7 Härled den dfferentalekvaton so bestäer teperaturfördelnngen en rak trangulär fläns sat forulera randvllkoren 8 Härled vllkor för att flänsar skall vara lönsaa att använda (Rektangulära flänsar; gvet) 9 För en rektangulär kylfläns gäller för väreflödet att tanh( b Z L) där / b Härled uttrycken för flänsverknngsgraderna och 0 För rektangulära och trangulära flänsar gäller för en sk optal fläns Q L c b / b Hur lyder opterngskrteret? En plan vägg (värekonduktvtet ) ed tjockleken b avkyls på öse sdor av en flud so på stora avstånd har teperaturen t f Inut väggen genereras ett väre (W/ 3 ) lkforgt O väreövergångskoeffcenten är, bestä ett uttryck för axala teperaturen väggen Härled hur teperaturen ändras so funkton av tden för en kropp ed ycket god värelednngsföråga o kroppen avkyles geno påtvngad konvekton 3 Vsa att teren A cv vd nstatonär värelednng kan skrvas A cv B Fo 4 Defnera B- och Fo-odulen sat ange sorten (enheten) för de ngående storheterna 5 Vd lösnngen av den nstatonära och endensonella värelednngen en plan platta ed åttlg värekonduktvtet fås so ellanled lösnngen på foren

2 t t f e ( Acos x Bsn x) Vsa vlka resultat randvllkoren vd leder tll x 0 (syetr) och x L (konvektv avkylnng) 6 Vd tvådensonell nstatonär värelednng gäller bland att lösnngen tll teperaturfältet kan fås so produkten av två endensonella lösnngar Ange under vlka förutsättnngar 7 Defnera väreövergångskoeffcenten Ange sorten (enheten) 8 Vad enas ed en Newtonsk flud? 9 Defnera Reynolds tal 0 Härled teperaturfältsekvatonen för en flud rörelse Fluden kan anses vara nkopressbel och statonära förhållanden får antagas Defnera Pr-talet sat ange sorten (enheten) på ngående storheter Defnera Nusselts tal Nu sat ange sorten (enheten) på ngående storheter 3 Forulera lkforghetslagen vd påtvngad konvektv väreöverförng 4 Tolka resultaten Fgur 7-9 och förklara vad so händer då ( v w / ) Re 0 69 U x u/u (vw/u ) Re x 0 Blow-off at Vad enas ed tersk nloppsträcka? y Re x/ x 6 Defnera begreppet hydraulsk daeter 7 Betrakta ett crkulärt rör där ytteperaturen är konstant lka ed, t w En flud ed en lkforg nloppsteperatur ströar röret t Härled den dfferentalekvaton so beskrver teperaturfältet det ströande edet Hastghetsfältet kan antas fullt utbldat varvd gäller r u R u 8 Defnera bulkteperaturen t B

3 9 Vsa att bulkteperaturen ökar lnjärt ed kanallängden då väreflödet vd kanalväggarna är q w = konstant 30 Vd konvektv väreövergång crkulera rör gäller bland NuD = 3656 och bland NuD = 4364 Ange under vlka vllkor respektve forel gäller 3 Ange tre egenskaper so karaktärserar turbulent strönng t 3 O q cp ( / Pr / Prt ) och y foren St=CF/ 33 Defnera den turbulenta vskosteten turbulenta Prandtl-talet 34 Defnera frktonshastgheten u ( u * ) u ( ), härled Reynolds analog på y och den turbulenta dffusvteten q sat det 35 Vd väreöverförng ett turbulent gränsskkt eller turbulent rörströnng nförs en densonslös teperatur enlgt T ( tw t) c q w p u * Ange vad de ngående storheterna representerar sat genoför härlednngen av att T f ( y ) 36 Defnera Stanton-talet St (grundforen) sat ange sorten (enheten) på ngående storheter 37 Beskrv hur väreövergångskoeffcenten (NuD) varerar längs perfern på en tub eller en crkulär cylnder vd låga ReD (< 40) respektve höga ReD (>0 5 ) 38 Vad enas ed lnjearrangeang respektve förskjutet arrangeang vd tubknppen tvärströnng? 39 Defnera hastgheten uax vd tubknppen 40 Ange hur tryckfallet bestäes för ett tubknppe lnjearrangeang NATURLIG KONVEKTION, KAP 0 4 Defnera Grashofs tal Gr vd naturlg konvekton uted en vertkal vägg vlken har en konstant väggteperatur ( Tw konstant) 4 Vsa att Gr/Re fyskalskt kan tolkas so förhållandet ellan gravtatonskrafterna och tröghetskrafterna 43 Vsa att volyutvdgnngskoeffcent är lka ed /T för en deal gas vd naturlg konvekton 44 Vad enas ed Boussnesqs approxaton? 45 Defnera Raylegh talet Ra 46 Beskrv hur väreutbytet ellan två vertkala plattor beräknas då edet ellan plattorna har en denstet so är starkt teperaturberoende TERMISK STRÅLNING, KAP 47 Vad enas ed en svart kropp?

4 48 Vad enas ed en grå kropp? 49 a) Defnera vnkelfaktorn b) Ange det sk reproctetssabandethärled det saband so gäller ellan transttans, absorptans and reflektans F ellan två kroppar 50 Härled sabandet ellan transtans, absorptonsföråga och reflektonsföråga 5 Vsa att vd strålnngsutbyte ellan väggarna ett slutet ru gäller o väggytorna är dffusa A A F k k E J B J J k 5 Härled Beer's lag för gasstrålnng, dvs I I e ax o KONDENSATION, KAP 3 53 Ange Nusselts förenklngar (antaganden) vd flkondensaton 54 Härled hastghetsfördelnngen kondensatskktet vd en vertkal yta 55 Defnera Jacobs tal och ange vad det fyskalskt representerar 56 Ange två sätt att underlätta droppkondensaton 57 Beskrv hur kondensaton av ånga kan ske nut ett horsontellt rör 58 Kondensaton sker huvudsak på två sätt Vlka? KOKNING, FÖRÅNGNING KAP 4 59 Beskrv Nukyaas experent 60 Beskrv den sk kokkurvan 6 Vad nnebär flkoknng 6 Bestä den sk jävktsraden för en ångbubbla 63 Bestä Taylorvåglägden T ha densonsanalys 64 Vad enas ed Helholtz nstabltet? 65 Defnera Weber-talet 66 Ange tre typer av tvåfasströnng av gas-vätska so kan förekoa horsontella rör 67 Saa so 8 fast vertkala rör 68 Defnera, X F, X S, ug, uf, ugs, uf S 69 Beskrv hur tryckfallet beräknas ed Lockhardt-Martnells etod vd soter tvåfasströnng 70 Defnera Martnell-paraetern 7 Defnera tvåfasultplkatorn f VÄRMEVÄXLARE, KAP 5

5 7 Ange två sätt efter vlka väreväxlare kan klassfceras 73 Hur tas hänsyn tll försutsnng av väreväxlare? 74 Vad är krteret för att en väreväxlare skall anses vara kopakt 75 Förklara LMTD-etoden för väreväxlardesgn 76 Beskrv -NTU-etoden för analys av väreväxlare 77 Defnera, NTU, LMTD 78 Varför bör nte korrektonsfaktorn F väljas < 075? 79 Härled ett uttryck för verknngsgraden C, C, NTU), för en otströs- ( n ax väreväxlare 80 Förklara flödena på antelsdan en tubväreväxlare, enlgt Fguren nedan 8 Vad enas ed en regeneratv väreväxlare?