1. Основные понятия и характеристики теплового потока, температурное поле. Градиент температуры. Тепловой поток и плотность теплового потока.
2. Теплопроводность. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности, ею физическое содержание и ориентировочные значения для некоторых материалов.
3. Уравнения теплопроводности для плоской, цилиндрической и многослойной стенки.
4. Тепловое излучение. Законы лучистого теплообмена, определение расхода тепла при теплообмене излучением. Следствие из закона Кирхгофа и его практическое использование в технике.
5. Конвективный теплообмен. Теплоотдача. Физическая картина теплоотдачи. Тепловой пограничный слой и его взаимосвязь с гидродинамическим пограничным слоем.
6. Закон Ньютона-Рихмана. Коэффициент теплоотдачи и его физическое содержание. Факторы, влияющие на величину этого коэффициента. Определение коэффициента теплоотдачи. Ориентировочные значения коэффициентов теплоотдачи для некоторых случаев теплообмена.
7. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена. Математическая модель теплоотдачи и задачи, решаемые с помощью этой модели.
8. Подобие процессов теплоотдачи. Числа теплового подобия. Критериальные уравнения теплоотдачи. Факторы, определяющие вид этих уравнений и границы их применения.
9. Теплоотдача без изменения агрегатного состояния теплоносителя. Типовые элементы поверхностей теплообмена в тепловых аппаратах. Структура критериальных уравнений теплоотдачи в условиях естественной и вынужденной конвекции.
10. Факторы, влияющие на величину коэффициента теплоотдачи без изменения агрегатного состояния теплоносителя (на основании анализа критериальных уравнений показать влияние гидродинамических факторов, теплофизических свойств теплоносителя и т.д. на величину коэффициента теплоотдачи).
11. Теплоотдача в зернистом слое без изменения агрегатного состояния теплоносителя.
12. Сложный теплообмен. Определение теплового расхода при сложном теплообмене.
13. Теплопередача. Схемы относительного движения теплоносителей в теплообменниках и их сравнительная оценка.
14. Тепловой баланс в процессах теплопередачи. Формы записи уравнения теплового баланса. Понятие о водяном эквиваленте.
15. Основное уравнение теплопередачи при постоянных и переменных температурах теплоносителей. Коэффициент теплопередачи, его физическое содержание и определение.
16. Средняя движущая сила процесса теплопередачи и ее определение.
17. Средние температуры теплоносителей и их определение.
18. Нагревание. Источники тепла и способы нагревания.
19. Нагревание топочными газами. Особенности, достоинства и недостатки этого способа нагревания. Схема устройства и принцип работы трубчатой печи. Определение расхода топлива.
20. Нагревание электрическим током. Достоинства этого способа нагревания. Конструкции электрических печей в зависимости от способа превращения электроэнергии в тепловую и принцип их работы. Расчет мощности нагревательного устройства.
21. Нагревание водяным паром. Особенности и достоинства нагревания водяным паром. Способы нагревания водяным паром. Определение расхода греющего пара.
22. Определение расхода греющего пара, поверхности теплообмена и размеров трубного пучка теплообменника при нагревании глухим паром.
23. Нагревание промежуточными высокотемпературными теплоносителями (ВОТ). Область применения. Схемы обогрева с помощью ВОТ. Вещества, используемые в качестве ВОТ.
24. Конденсация. Способы конденсации паров. Типы промышленных конденсаторов и принцип их работы. Определение расхода охлаждающей воды.
25. Определение расхода охлаждающей воды, поверхности теплообмена и размеров трубного пучка поверхностного конденсатора.
26. Определение расхода охлаждающей воды и основных размеров конденсатора смешения (барометрического).
27. Выпаривание.Сущность процесса выпаривания. Принцип работы промышленных выпарных аппаратов. Промышленные способы проведения процесса выпаривания.
28. Однокорпусное (однократное) выпаривание. Схема устройства и принцип работы установки.
29. Определение производительности однокорпуснойвыпарной установки, тепловой нагрузки и расхода греющего пара.
30. Определение поверхности теплообмена греющей камеры выпарного аппарата. Температурный график однокорпусной выпарной установки, температурные потери и определение полезной разности температур для выпарного аппарата.
31. Многокорпусное (многократное) выпаривание. Сущность многократного выпаривания. Принципиальные схемы и принцип работы многокорпусных выпарных установок. Распределение параметров процесса по корпусам.
32. Определение производительности до испаренной влаге и упаренному раствору многокорпусной выпарной установки и отдельных корпусов.
33. Определение тепловой нагрузки и расхода греющего пара для отдельных корпусов.
34. Температурный график многокорпусной выпарной установки. Определение полезной разности температур и способы ее распределения по корпусам.
35. Оптимальное число корпусов многокорпусной выпарной установки.
36. Изобразить схему устройства и пояснить принцип работы следующих аппаратов для проведения тепловых процессов и их конструктивных элементов (рисунки указаны по учебнику: Касаткин А.Г.«Основные процессы и аппараты хим. технологии», 1971):
1) Выпарной аппарат с внутренней нагревательной камерой и центральной циркуляционной трубкой (рис. IХ-9);
2) Выпарной аппарат с выносной нагревательной камерой (рис. IX-12);
3) Выпарной аппарат с вынесенной зоной кипения (рис. IX-14);
4) Выпарнойаппарат с принудительной циркуляцией (рис. IX-17);
5) Роторный прямоточный выпарной аппарат (рис.IХ-16).