SUBIECTE DE EXAMEN
Transferul de caldura
 


NOTIUNI INTRODUCTIVE

Generalitati privind transferul de caldura: definitii (temperatura, camp de temperaturi, suprafata si curba izoterma, gradient de temperatura, flux termic total si unitar).

Mecanismele transferului de caldura: conductia, convectia, radiatia, legile lui Fourier, Newton si Stefan-Boltzmann.

Analogia electrica a transferului de caldura. Generalitati privind transferul global de caldura. Aplicatii tehnice ale transferului de caldura.

Proprietati fizice ale materialelor: conductivitatea termica, densitatea, caldura specifica, difuzivitatea termica, viscozitatea dinamica si cinematica.
 


TRANSFERUL DE CALDURA PRIN CONDUCTIE

Generalitati privind transferul de caldura prin conductie: definitii, obiective.

Ecuatiile diferentiale ale conductiei caldurii: ecuatia generala, cazuri particulare (ecuatiile lui Fourier, Poisson, Laplace), exprimarea Laplace-ianului in coordonate carteziene, cilindrice si sferice, conditii de unicitate.

Conductia unidirectionala in regim stationar fara izvoare interioare de caldura prin pereti plani paraleli atunci cand se cunosc temperaturile pe ambele fete: ipoteze, conditii la limita, solutia generala si particulara a temperaturii, graficul temperaturii, fluxul de caldura, schema electrica analoaga.

Conductia unidirectionala in regim stationar fara izvoare interioare de caldura prin pereti plani paraleli atunci cand se cunosc temperatura pe una din fete si fluxul termic unitar: ipoteze, conditii la limita, solutia si graficul temperaturii, cazul materialelor cu conductivitate termica variabila

Conductia unidirectionala in regim stationar fara izvoare interioare de caldura prin pereti plani paraleli avand suprafetele scaldate de fluide: fluxul termic, schema electrica analoaga, rezistenta termica unitara si totala, cazul peretelui multistrat

Conductia unidirectionala in regim stationar fara izvoare interioare de caldura prin pereti cilindrici coaxiali atunci cand se cunosc temperaturile pe ambele fete: ipoteze, conditii la limita, solutia generala si particulara a temperaturii, graficul temperaturii, fluxul de caldura, schema electrica analoaga

Conductia unidirectionala in regim stationar fara izvoare interioare de caldura prin pereti cilindrici coaxiali atunci cand se cunosc temperatura pe una din fete si fluxul termic liniar: ipoteze, conditii la limita, solutia si graficul temperaturii, cazul materialelor cu conductivitate termica variabila

Conductia unidirectionala in regim stationar fara izvoare interioare de caldura prin pereti cilindrici coaxiali avand suprafetele scaldate de fluide: fluxul termic, schema electrica analoaga, rezistenta termica unitara si totala, cazul peretelui multistrat

Conductia unidirectionala in regim stationar fara izvoare interioare de caldura prin pereti sferici concentrici atunci cand se cunosc temperaturile pe ambele fete: ipoteze, conditii la limita, solutia generala si particulara a temperaturii, graficul temperaturii, fluxul de caldura, schema electrica analoaga

Conductia unidirectionala in regim stationar fara izvoare interioare de caldura prin pereti sferici concentrici atunci cand se cunosc temperatura pe una din fete si fluxul termic total: ipoteze, conditii la limita, solutia si graficul temperaturii, cazul materialelor cu conductivitate termica variabila

Conductia unidirectionala in regim stationar fara izvoare interioare de caldura prin pereti sferici concentrici avand suprafetele scaldate de fluide: fluxul termic, schema electrica analoaga, rezistenta termica unitara si totala, cazul peretelui multistrat

Grosimea critica a izolatiei termice in cazul peretilor cilindrici si sferici. Rezistenta termica de contact

Conductia unidirectionala in regim stationar fara izvoare interioare de caldura printr-o bara lunga si subtire, de sectiune dreptunghiulara constanta: ipoteze, ecuatia diferentiala, solutia generala, conditii la limita, solutia particulara, fluxul termic

Conductia unidirectionala in regim stationar fara izvoare interioare de caldura printr-o bara scurta, izolata la capat, de sectiune dreptunghiulara constanta: ipoteze, ecuatia diferentiala, solutia generala, conditii la limita, solutia particulara, fluxul termic

Conductia unidirectionala in regim stationar fara izvoare interioare de caldura printr-o bara scurta si groasa, de sectiune dreptunghiulara constanta: ipoteze, ecuatia diferentiala, solutia generala, conditii la limita, solutia particulara, fluxul termic

Conductia unidirectionala in regim stationar fara izvoare interioare de caldura printr-o aripioara circulara de grosime constanta: ipoteze, ecuatia diferentiala, solutia generala, fluxul termic, nomograma lui Bosch. Randamentul si eficienta suprafetelor extinse

Conductia unidirectionala in regim stationar cu izvoare interioare de caldura printr-o placa plana solicitata asimetric, la care se cunosc temperaturile fetelor: ipoteze, ecuatia diferentiala, solutia generala, conditii la limita, solutia particulara, planul neutru, fluxul termic

Conductia unidirectionala in regim stationar cu izvoare interioare de caldura printr-o placa plana solicitata simetric, la care se cunoaste temperatura fetelor: ipoteze, ecuatia diferentiala, solutia generala, conditii de unicitate, solutia particulara, planul neutru, fluxul termic

Conductia unidirectionala in regim stationar cu izvoare interioare de caldura printr-o placa plana solicitata simetric de un fluid: ipoteze, ecuatia diferentiala, solutia generala, conditii de unicitate, solutia particulara, planul neutru, fluxul termic

Conductia unidirectionala in regim stationar cu izvoare interioare de caldura printr-un cilindru plin solicitat simetric, la care se cunoaste temperatura suprafetei: ipoteze, ecuatia diferentiala, solutia generala, conditii de unicitate, solutia particulara, fluxul termic

Conductia unidirectionala in regim stationar cu izvoare interioare de caldura printr-un cilindru plin solicitat simetric de un fluid: ipoteze, ecuatia diferentiala, solutia generala, conditii de unicitate, solutia particulara, fluxul termic

Conductia bi-directionala in regim stationar fara izvoare interioare de caldura: ecuatia diferentiala, metoda analitica a separarii variabilelor, metoda numerica a diferentelor finite

Conductia caldurii in regim nestationar fara izvoare interioare de caldura prin corpuri cu rezistenta termica interna neglijabila care se racesc: ecuatia diferentiala, definitii, ipoteze, solutia generala, conditii initiale, solutia particulara, criteriile Fourier si Biot

Conductia caldurii in regim nestationar fara izvoare interioare de caldura prin corpuri cu rezistenta termica interna neglijabila care se incalzesc: ecuatia diferentiala, definitii, ipoteze, solutia generala, conditii initiale, solutia particulara, criteriile Fourier si Biot

Conductia caldurii in regim nestationar fara izvoare interioare de caldura printr-o placa plana solicitata simetric de un fluid: ecuatia diferentiala, ipoteze, solutia generala, conditii de unicitate, solutia particulara, nomograma temperaturii adimensionale

Conductia caldurii in regim nestationar fara izvoare interioare de caldura printr-un cilindru plin solicitat simetric de un fluid: ecuatia diferentiala, ipoteze, solutia generala, conditii de unicitate, solutia particulara, nomograma temperaturii adimensionale

Conductia caldurii in regim nestationar fara izvoare interioare de caldura printr-o sfera plina solicitata simetric de un fluid: ecuatia diferentiala, ipoteze, solutia generala, conditii de unicitate, solutia particulara, nomograma temperaturii adimensionale
 


TRANSFERUL DE CALDURA PRIN CONVECTIE

Generalitati privind transferul de caldura prin convectie: definitii, obiective, clasificari, ipoteze simplificatoare

Ecuatiile fundamentale ale convectiei caldurii: ecuatia de conservare a masei (continuitate), ecuatia de conservare a impulsului (miscare Navier-Stokes), ecuatia de conservare a energiei (caldurii), ecuatia de stare, conditii la limita

Teoria similitudinii: definitii, coeficienti de scara pentru similitudinea geometrica, cinematica, dinamica si termica, legile similitudinii (Newton, Buckingham, Kirpicev-Guhman)

Similitudinea proceselor dinamice si termice: criterii de similitudine (Reynolds, Froude, Péclet, Prandtl, Galilei, Arhimede, Grashof, Rayleigh, Nusselt)

Convectia fortata in interiorul conductelor si canalelor la curgerea fluidului in regim laminar: ipoteze, ecuatia de continuitate, ecuatia de miscare, solutia generala a vitezei, conditii de unicitate, solutia particulara a vitezei, viteza axiala maxima, viteza adimensionala, graficul vitezei.

Convectia fortata in interiorul conductelor si canalelor la curgerea fluidului in regim laminar: ipoteze, ecuatia caldurii, solutia generala a temperaturii, conditii de unicitate, solutia particulara a temperaturii, temperatura minima, graficul temperaturii

Convectia fortata la curgerea fluidului in regim laminar printr-o conducta avand la perete fluxul termic unitar constant: ipoteze, temperatura medie a fluidului, coeficientul de convectie, criteriul Nusselt

Convectia fortata in interiorul conductelor si canalelor la curgerea fluidului in regim turbulent: definitii, viteza si temperatura locala instantanee si medie, perturbatia vitezei si a temperaturii, ipoteze, ecuatia de continuitate, ecuatia de miscare, solutia vitezei locale medii, graficul vitezei, ecuatia caldurii

Convectia fortata la curgerea paralela cu o suprafata: ipoteze, strat limita laminar si turbulent, dinamic si termic, analiza comparativa a grosimilor stratului limita laminar dinamic si termic

Convectia fortata peste o placa plana la curgerea fluidului in regim laminar: ipoteze, ecuatia de continuitate, ecuatia de miscare, distributia de viteze, conditii la limita, ecuatia caldurii, campul de temperaturi, conditii la limita, grosimea stratului limita dinamic si termic

Convectia fortata peste o conducta: ipoteze, punct de stagnare, punct de separare, strat limita, curgere inversa

Convectia fortata peste un fascicul de conducte: ipoteze, pas longitudinal si transversal, randuri transversale si longitudinale, asezarea conductelor in linie si decalat

Convectia libera la placa plana verticala: ipoteze, ecuatia de continuitate, ecuatia de miscare, ecuatia caldurii, viteza si temperatura in stratul limita, conditii la limita

Convectia libera intre doua placi verticale: ipoteze, ecuatia de continuitate, ecuatia de miscare, ecuatia caldurii, conditii la limita, campul de temperaturi, distributia de viteze

Convectia caldurii la schimbarea de faza a fluidului: generalitati, criteriul Kutateladze, condensarea peliculara, condensarea nucleica, fierberea in volum mare, fierberea la curgerea fortata

Condensarea peliculara pe o suprafata verticala: ipoteze, ecuatia de continuitate, ecuatia de miscare, solutia generala a vitezei, conditii la limita, solutia particulara a vitezei, graficul vitezei, viteza maxima si medie

Condensarea peliculara pe o suprafata verticala: ipoteze, coeficientul de convectie, bilantul termic si de masa, grosimea peliculei de condens, coeficientul mediu de convectie

Fierberea in volum mare: ipoteze, moduri de transfer, diagrama Nukiyama

Fierberea la curgerea fortata: ipoteze, zone caracteristice, graficul coeficientului de convectie
 


TRANSFERUL DE CALDURA PRIN RADIATIE

Generalitati privind transferul de caldura prin radiatie: definitii, particularitati, spectrul radiatiilor electromagnetice, radiatia termica, puterea de emisie, intensitatea de radiatie monocromatica

Proprietatile radiante ale corpurilor: solide, lichide si gaze, fluxul radiant incident, absorbit, reflectat si transmis, coeficienti de absorbtie, de reflexie si de transmisie, tipuri de suprafete, corpul negru, alb si diaterm, corpuri cenusii, emisivitatea termica

Legile radiatiei termice: legea lui Planck, Rayleigh-Jeans si Wien, legea deplasarii a lui Wien, legea lui Stefan-Boltzmann, legile lui Kirchhoff si Lambert

Radiatia caldurii corpurilor solide: ipoteze, fluxul termic elementar, fluxul termic integral, factorul de forma

Radiatia intre doua corpuri oarecare: ipoteze, fluxul de caldura transferat, emisivitatea reciproca

Radiatia intre doi pereti plani paraleli: ipoteze, fluxul de caldura transferat, emisivitatea reciproca, ecrane de radiatie

Radiatia intre un corp si invelisul sau: ipoteze, fluxul de caldura transferat, emisivitatea reciproca, cazuri limita

Radiatia termica a corpurilor semi-transparente: caracteristici, puterea de emisie, emisivitatea gazului, grosimea echivalenta a volumului de gaz

Radiatia caldurii gazelor de ardere: fluxul de caldura, emisivitatea componentilor, coeficientul de corectie "beta", termenul de corectie "delta-epsilon", emisivitatea efectiva, coeficientul de radiatie

Radiatia caldurii flacarilor: definitii, caracteristici, fluxul termic, emisivitatea si temperatura efectiva
 


TRANSFERUL GLOBAL DE CALDURA

Transferul global de caldura: definitii, ipoteze, coeficientul superficial de transfer de caldura, rezistenta echivalenta, coeficientul global de transfer de caldura, cazul peretelui cilindric

Schimbatoare de caldura: definitii, clasificari, schimbatoare de caldura recuperative, diferenta de temperatura medie logaritmica


1