Egzamin z TCiM 2014/2015

Termin I:

1. Nieustalone przewodzenie ciepła w ciałach stałych przy małej liczbie Biota:
a) napisać założenia
b) zakres stosowania
c) równanie różniczkowe
d)rozwiązanie
2. Duża pionowa płaska przegroda o powierzchni S rozdziela dwa płyny o znanych temperaturach i właściwościach cieplnych. Po lewej stronie konwekcja turbulentna a po prawej stronie konwekcja swobodna. Jak wyznaczyć strumień ciepła wymienianego przez przegrodę? Wyjaśnij dlaczego wielkość tę wyznacza się iteracyjnie.
3. Równanie różniczkowe Pennes'a transport ciepła w tkance. Fizyczna interpretacja członów. Założenia i ograniczenia dla modelu Pennes'a. Postać dla stanu ustalonego i sposób rozwiązania przy założeniu znanych temperatur na obu brzegach jednowymiarowego modelu.
4. Wrzenia z wykresem, co to jest kryzys wrzenia i od czego zależy współczynnik wnikania ciepła,  jak wyznacza sie współczynnik wnikania ciepła przy przepływie w rurach, coś o wartościach krytycznych.
5. Długa wnęka o stałym czworokątnym przekroju wymienia ciepło przez promieniowanie. Zadanie może być traktowane jak dwuwymiarowe. Znane są długości boków, emisyjność, temperatura. Zakłada się, że jasności boków są stałe. Podaj minimalną liczbę współczynników konfiguracji jakie należy wyznaczyć bezpośrednio przy czym boki 2,3,4 są płaskie a 1 wklęsły. Pokazać jak wyznacza się metodą nitkową współczynnik konfiguracji F3-4. Zapisać równanie umożliwiające wyznaczenie pozostałych współczynników konfiguracji. Zapisać równanie jasności dla boku pierwszego przy założeniu, że znana jest jasność każdego z boków. Wyznacz radiacyjny strumień ciepła dla tych boków przy założeniu, że temperatura gazu wypełniającego wnękę oraz alfa pierwszej powierzchni są znane. Zapisać warunki brzegowe równania na gęstość strumienia ciepła zadania przewodzenia ciepła w pierwszej ściance tworzącej wnękę.

Termin II:

1. przegroda cylindryczna, w środku konwekcja wymuszona, na zewnątrz wrzenie
2. żebra, wzory, założenie teorii żeber, efektywność żebra, po której stronie się montuje żebra
3. wzory na model tkankowy (chyba pojedynczego naczynia)
4. konwekcja w ograniczonej i nieograniczonej objętości
5. promieniowanie, jasność

1. Pionowa przegroda rurowa o długości L rozdziela dwa płyny o znanych temperaturach i właściwościach cieplnych. Wewnątrz konwekcja wymuszona na zewnątrz wrzenie objętościowe. Jak wyznaczyć strumień ciepła wymienianego przez przegrodę? Wyjaśnij dlaczego wielkość tę wyznacza się iteracyjnie.
2. Żebra. Wzory dla żebra płaskiego zaizolowanego na końcu, rozwiązania, jak wyznacza się brakujące wielkości. Co to efektywność żebra, po której stronie się montuje żebra, cel montowanie żeber.
3. Model dla naczynia pojedynczego- równanie różniczkowe, założenia, wnioski.
4. Konwekcja w ograniczonej i nieograniczonej objętości różnice i podobieństwa w:
a) modelu fizycznym
b) wyznaczaniu strumienia ciepła
c) równaniach kryterialnych
d) definicji liczb kryterialnych
5. Długa wnęka o stałym trójkątnym przekroju wymienia ciepło przez promieniowanie. Dwa boki wklęsłe, jeden płaski. Zadanie może być traktowane jak dwuwymiarowe. Znane są długości boków, emisyjność, temperatura. 
a) ile jest wszystkich współczynników konfiguracji
b) ile współczynników konfiguracji trzeba wyznaczyć bezpośrednio. Pokazać jak wyznaczyć jeden z nich metodą nitkową
c)zapisać bilans jasności dla każdego boku
d)Wyznacz radiacyjny strumień ciepła dla jednego z boków
e) coś z tym warunkiem brzegowym, że znamy temperatur gazu wypełniającego wnękę i trzeba napisać warunek pozwalający wyznaczyć gęstość strumienia radiacyjnego?

Komentarze:
- trzeba uczyć się wszystkich wzorów, dokładnie
- metoda nitkowa: jak są powierzchnie stykające się, to się używa tej pierwszej, a jak się nie stykają, to tej drugiej metody (slajdy 37 i 38 z wykładu: promieniowanie cieplne). I to jest niezależnie, czy powierzchnie są wklęsłe/wypukłe/płaskie.
- wzeszłym roku na każdym terminie było identyczne zadanie z promieniowania. Jak wiadomo on je lubi...
- powtarzają się zwykle jedno lub dwa pytania z poprzedniego terminu