Fiszki
Przepływ ciepła i masy
Test w formie fiszek test wielokrotnego wyboru
Ilość pytań: 45
Rozwiązywany: 2119 razy
Jeżeli gęstość płynu zmienia się podczas przepływu, wówczas:
przepływ jest nieściśliwy
przepływ jest ściśliwy
może dotyczyć przepływu gazu o dużej prędkości (np. powietrze przy v=200 m/s)
gęstość płynu nie może się zmienić w czasie przepływu
przepływ jest ściśliwy
może dotyczyć przepływu gazu o dużej prędkości (np. powietrze przy v=200 m/s)
Warstwa przyścienna prędkości
jej rozwój na powierzchni jest możliwy dzięki braku tarcia i występowaniu poślizgu
to region, w którym odczuwalny jest wpływ sił lepkości
zawsze pokrywa się z warstwą przyścienną termiczną
jej grubość maleje wraz z biegiem przepływu
to region, w którym odczuwalny jest wpływ sił lepkości
Przejście przepływu laminarnego w turbulentny:
zależy od temperatury powierzchni, rodzaju cieczy
zależy od kształtu, chropowatości powierzchni i prędkości przepływu
nie zależy od kształtu, chropowatości powierzchni i prędkości przepływu
nie zależy od temperatury powierzchni, rodzaju cieczy
zależy od temperatury powierzchni, rodzaju cieczy
zależy od kształtu, chropowatości powierzchni i prędkości przepływu
Ciało doskonale czarne:
całkowicie przepuszcza energię
całkowicie odbija padające nań promienie
całkowicie pochłania promieniowanie
pochłania promieniowanie częściowo
całkowicie pochłania promieniowanie
Szybkość transportu ciepła na drodze promieniowania w próżni wynosi:
tyle samo co w powietrzu
299 800 000 m/s
tyle samo co w wodzie
299 800 m/s
299 800 000 m/s
Wymiennik ciepła to urządzenie, w którym zachodzi wymiana ciepła między płynami:
wyłącznie o dodatnich temperaturach
o różnych temperaturach
płynącymi tylko w tym samym kierunku
wyłącznie rozdzielonymi membraną
o różnych temperaturach
Wymienniki ciepła dzielimy ze względu na:
zasadę działania na: przeponowe (rekuperatory), z wypełnieniem (regeneratory) i mieszalniki
liczbę płynów na: jednoczynnikowe i wieloczynnikowe
przeznaczenie na: skraplacze, chłodnice, wytwornice pary, podgrzewacze i parowniki
kierunek przepływu płynów wzdłuż ścianki na: współprądowe, przeciwprądowe, krzyżowe i mieszane
zasadę działania na: przeponowe (rekuperatory), z wypełnieniem (regeneratory) i mieszalniki
przeznaczenie na: skraplacze, chłodnice, wytwornice pary, podgrzewacze i parowniki
kierunek przepływu płynów wzdłuż ścianki na: współprądowe, przeciwprądowe, krzyżowe i mieszane
Rekuperatory to urządzenia, w których:
z wyjątkiem rozruchu, zatrzymania i zmiany warunków pracy występują ustalone warunki pracy
płyny wymieniające między sobą ciepło są rozdzielone metalową ścianką
mają wypełnienie z ciał o rozwiniętej powierzchni przejmowania ciepła
płyny wymieniające między sobą ciepło są rozdzielone dobrze izolującą ścianką
z wyjątkiem rozruchu, zatrzymania i zmiany warunków pracy występują ustalone warunki pracy
płyny wymieniające między sobą ciepło są rozdzielone metalową ścianką
Ponieważ niepewność obliczeniowej wartości współczynnika przejmowania ciepła dla wymiennika może osiągnąć nawet 30%:
ignoruje się ten parametr podczas projektowania wymiennika
przyjmuje się w obliczeniach współczynniki wyznaczone doświadczalnie i wykorzystuje się programy symulacyjne do numerycznej mechaniki płynów, tzw. CFD
projektuje się wymienniki z odpowiednio dużą rezerwą z punktu widzenia niezawodności działania, tzw. overdesign
zawsze przyjmuje się przewymiarowanie na poziomie 30%(50%)
przyjmuje się w obliczeniach współczynniki wyznaczone doświadczalnie i wykorzystuje się programy symulacyjne do numerycznej mechaniki płynów, tzw. CFD
projektuje się wymienniki z odpowiednio dużą rezerwą z punktu widzenia niezawodności działania, tzw. overdesign
Czynniki, które powinny być uwzględnione przy prawidłowym doborze i projektowaniu wymiennika ciepła to:
koszt, rozmiar i waga
materiał i szybkość przepływu ciepła
żadne z powyższych
rodzaj wymiennika i moc pompowania
koszt, rozmiar i waga
materiał i szybkość przepływu ciepła
rodzaj wymiennika i moc pompowania
Zasady projektowania wymienników ciepła:
ruch czynników zorganizować tak, aby powierzchnia wymiany ciepła była najmniejsza
materiałochłonność nie ma znaczenia
wartość współczynnika przenikania ciepła powinna być możliwie najmniejsza
materiałochłonność powinna być możliwie najmniejsza
ruch czynników zorganizować tak, aby powierzchnia wymiany ciepła była najmniejsza
materiałochłonność powinna być możliwie najmniejsza
Uwzględniając kosztochłonność wymiennika ciepła, wskaż zdania prawdziwe:
im większa prędkość czynników w wymienniku, tym większa praca pompowania i zużycie energii
im mniejsze zużycie materiałów do produkcji wymiennika, tym wyższe koszty wytworzenia wymiennika
im mniejsza praca pompowania tym większe koszty eksploatacyjne i zużycie energii
im większe oporu przepływu, tym mniejsza praca pompowania
im większa prędkość czynników w wymienniku, tym większa praca pompowania i zużycie energii
Wraz ze wzrostem ciśnienia temperatura wrzenia wody:
maleje
rośnie
na każde 100 m n.p.m. spada o 0,6 oC
nie zmienia się
rośnie
Parowanie występuje na granicy faz:
ciecz-para, gdy ciśnienie pary wodnej jest większe niż ciśnienie nasycenia w cieczy w danej temperaturze
ciecz-para, gdy ciśnienie pary wodnej jest mniejsze niż ciśnienie nasycenia cieczy w danej temperaturze
ciało stałe-ciecz, gdy ciśnienie pary wodnej jest mniejsze niż ciśnienie nasycenia w cieczy w danej temperaturze
ciało stałe-ciecz, gdy ciśnienie pary wodnej jest większe niż ciśnienie nasycenia w cieczy w danej temperaturze
ciecz-para, gdy ciśnienie pary wodnej jest mniejsze niż ciśnienie nasycenia cieczy w danej temperaturze
Wrzenie:
na szczycie Mount Everest wystąpi przy niższej temperaturze niż w Lublinie
jest gwałtownym parowaniem w całej objętości
występuje na granicy faz ciało stałe-ciecz, gdy ciecz ma kontakt z powierzchnią utrzymywaną w temperaturze dostatecznie powyżej temperatury nasycenia cieczy
to proces niezależny od ciśnienia
na szczycie Mount Everest wystąpi przy niższej temperaturze niż w Lublinie
jest gwałtownym parowaniem w całej objętości
występuje na granicy faz ciało stałe-ciecz, gdy ciecz ma kontakt z powierzchnią utrzymywaną w temperaturze dostatecznie powyżej temperatury nasycenia cieczy
Typowa krzywa wrzenia (zależność gęstości strumienia ciepła od gradientu temperatury) składa się kolejno z następujących procesów:
parowanie, wrzenie błonowe, konwekcja wymuszona, punkt Leidenfrosta
konwekcja naturalna, wrzenie pęcherzykowe, wrzenie przejściowe, wrzenie błonowe (filmu pary)
konwekcja swobodna, wrzenie błonowe, parowanie, wrzenie pęcherzykowe
wrzenie błonowe, wrzenie przejściowe, konwekcja wymuszona, parowanie
konwekcja naturalna, wrzenie pęcherzykowe, wrzenie przejściowe, wrzenie błonowe (filmu pary)
Krytyczny (maksymalny) strumień ciepła zgodnie z krzywą wrzenia:
występuje w punkcie Leidenforsta
występuje między fazą wrzenia przejściowego i błonowego
nie występuje, gdyż krzywa wrzenia nie osiąga maksimum
występuje między fazą wrzenia pęcherzykowego i przejściowego
występuje między fazą wrzenia pęcherzykowego i przejściowego
Podczas wrzenia w objętości:
promieniowanie i konwekcja negatywnie wpływają na siebie, powodując, że całkowity przepływ ciepła jest mniejszy niż ich suma
chropowatość nie wpływa na intensywność wrzenia
przepływ ciepła nie zależy od liczby aktywnych miejsc nukleacji (powstawania pęcherzyków)
nie zachodzi przepływ ciepła przez promieniowanie
promieniowanie i konwekcja negatywnie wpływają na siebie, powodując, że całkowity przepływ ciepła jest mniejszy niż ich suma
Formy kondensacji to:
błonkowa
kroplowa
pęcherzykowa
przejściowa
błonkowa
kroplowa
Kondensacja kroplowa na powierzchni ciała stałego:
nie ma problemu z utrzymaniem jej w warunkach przemysłowych
to jeden z najskuteczniejszych mechanizmów przepływu ciepła
pozwala osiągnąć bardzo duże współczynniki przenikania ciepła
szybkość przepływu ciepła jest większa niż dla czystego promieniowania
to jeden z najskuteczniejszych mechanizmów przepływu ciepła
pozwala osiągnąć bardzo duże współczynniki przenikania ciepła
Przykłady procesów ruchu masy:
usuwanie kwaśnych składników gazów spalinowych
procesy adsorpcji
procesy nawilżania powietrza
rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń w atmosferze lub wodzie
usuwanie kwaśnych składników gazów spalinowych
procesy adsorpcji
procesy nawilżania powietrza
rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń w atmosferze lub wodzie
Z prawa Ficka wynika, że dla mieszanin dwuskładnikowych i procesów ustalonych gęstość strumienia dyfuzji danego składnika jest
zależna od kinematycznego współczynnika dyfuzji
proporcjonalna do gradientu stężenia tego składnika
niezależna od gradientu stężenia tego składnika
zależna od kinematycznego współczynnika lepkości
zależna od kinematycznego współczynnika dyfuzji
proporcjonalna do gradientu stężenia tego składnika
Przykładowe wymienniki masy to:
żadne z powyższych
kolumny rektyfikacyjne i absorpcyjne
ekstraktory i suszarki
aparaty membranowe i do bezprzeponowego chłodzenia wody
kolumny rektyfikacyjne i absorpcyjne
ekstraktory i suszarki
aparaty membranowe i do bezprzeponowego chłodzenia wody
Wilgotność powietrza można zmierzyć:
jednym termometrem
termohigrometrem
psychrometrem
higrometrem
termohigrometrem
psychrometrem
higrometrem
Ruch ciepła a ruch masy:
w ruchu ciepła strumień ciepła wymieniany między fazami jest niematerialny
w ruchu masy powierzchnia wymiany ciepła jest sztywna
w ruchu ciepła strumień ciepła wymieniany między fazami materialny
w ruchu masy powierzchnia wymiany ciepła faluje i zmienia kształt
w ruchu ciepła strumień ciepła wymieniany między fazami jest niematerialny
w ruchu masy powierzchnia wymiany ciepła faluje i zmienia kształt