ЗАДАНИЕ (теоретическое): в максимальном объеме изложить материал по предложенной теме, использовать рисунки, чертежи, эскизы, графики.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕПЛОТЕХНИКА»

(заочники)

ЗАДАНИЕ (теоретическое): в максимальном объеме изложить материал по предложенной теме, использовать рисунки, чертежи, эскизы, графики.

1. Способы генерации теплоты.
2. Понятия топлива, рабочего топлива, условного топлива. Требования, предъявляемые к топливу.
3. Классификация топлива. Показатели качества топлива. Составляющие топлива: горючие, негорючие.
4. Понятие теплоты сгорания топлива. Высшая и низшая теплота сгорания топлива.
5. Температуры горения топлива: теоретическая, действительная, калориметрическая. Их составляющие.
6. Устройства для сжигания топлива. Их предназначение. Критерии выбора устройств для сжигания топлива.
7. Устройства для сжигания газообразного топлива, их назначение. Требования, предъявляемые к горелкам. Горелки. Их классификация (уметь привести примеры).
8. Горелки с полным предварительным смешением, их устройство, преимущества и недостатки.
9. Горелки с внешним смешением, их устройство, преимущества и недостатки.
10. Устройства для сжигания жидкого топлива, их назначение. Требования, предъявляемые к форсункам. Форсунки. Классификация форсунок (уметь привести примеры).
11. Форсунки низкого давления, их устройство, преимущества и недостатки.
12. Форсунки низкого давления, их устройство, преимущества и недостатки.
13. Комбинированные горелки (форсунки), их устройство, сфера применения.
14. Печные газы, их свойства, понятие реальных газов.
15. Понятие турбулентного и ламинарного движения газов (сопроводить рисунками).
16. Понятие давления газов. Виды избыточного давления (сопроводить рисунками).
17. Статика газов: понятие состояния равновесия газов. Динамика газов: уравнение Бернулли, примеры его применения.
18. Устройства, обеспечивающие поток газа. Характеристики, определяющие скорость истечения газа из этих устройств.
19. Разновидности сопел для подачи газа в рабочее пространство. Особенности их работы.
20. Движение газов: его связь с особенностями теплообмена.
21. Разновидности струй при истечении газа из сопел (сопроводить рисунками).
22. Понятие теплового потока, его особенности и причины возникновения. Понятие температурного поля.
23. Понятие полного и удельного тепловых потоков.
24. Виды передачи тепла: определения, особенности.
25. Граничные условия теплопроводности, их характеристики.
26. Законы теплообмена: закон Ньютона, закон Фурье.
27. Понятие конвективного теплообмена, факторы, влияющие на конвективный теплообмен.
28. Условие теплового подобия: основные критерии подобия.
29. Сущность свободной конвекции: свободная конвекция в ограниченном и неограниченном пространствах, особенности.
30. Сущность вынужденной конвекции. Случаи возникновения вынужденного конвективного теплообмена, их особенности.
31. Понятие теплопроводности.
32. Особенности теплопроводности через однослойную стенку.
33. Особенности теплопроводности через многослойную стенку.
34. Теплопроводность при нестационарном состоянии, параметры ее характеризующие.
35. Сущность теплообмена излучением.
36. Сущность закона Планка при теплообмене излучением.
37. Сущность закона Стефана-Больцмана при теплообмене излучением.

 

1. Понятие огнеупорных материалов. Их свойства. Классификационные признаки огнеупоров. Классификация огнеупоров по химическим свойствам. Классификация огнеупоров по способу упрочнения. Классификация огнеупоров по форме. Классификация огнеупоров по применению в футеровке.
2. Сущность процесса получения огнеупорных материалов. Принципиальная схема производства огнеупоров: стадии этого процесса.
3. Структура огнеупорных материалов, ее показатели.
4. Рабочие свойства огнеупорных материалов.
5. Физические свойства огнеупорных материалов.

43. Нагрев металла. Явления, протекающие при нагреве металла; факторы, влияющие на степень окисления и обезуглероживания металла.

44. Основы рациональной технологии нагрева металла. Параметры нагрева; равномерность нагрева; режимы нагрева в зависимости от термической массивности заготовки. Факторы, обеспечивающие рациональную технологию нагрева. Дефекты нагрева, их устранение.

45. Методы расчета времени нагрева металла. Общая характеристика методов расчета нагрева металла. Критерий, характеризующий термическую массивность тела. Определение времени нагрева термически тонких и массивных тел. Принципы скоростного нагрева металла.

46. Металлургические печи. Классификация печей по технологическим и конструктивным признакам, принципу тепловыделения.

47. Кладка и строительные элементы печей. Методы и категории кладки печей; температурные швы, их назначение, контроль качества кладки. Строительные элементы печей. Фундамент, требования, предъявляемые при сооружении фундамента; каркасы, их назначение. Кладка свода, стен и пода плавильных печей.

48. Теплотехнические характеристики работы печи. Тепловой баланс печи.

49. Общая характеристика методов утилизации тепла отходящих дымовых газов. Целесообразность утилизации тепла для повышения эффективности работы печи. Классификация рекуперативных теплообменников. Устройство и работа рекуперативных теплообменников. Определение параметров рекуператора. Котлы – утилизаторы – устройство и работа. Назначение охлаждения металлургических печей. Водяное и испарительное охлаждение элементов плавильных печей.

50. Вредные выбросы, которые образуются при работе плавильных печей. Способы очистки дымовых газов, применяемое оборудование, его работа.

Вариант

Номер

вопроса

 

2 ЗАДАНИЕ (тестовое): ответить на все вопросы теста.

1. Соотнесите виды топлива и его классификационный признак:

1) древесный уголь А. естественное газообразное топливо

2) доменный газ Б. искусственное жидкое топливо

3) керосин В. искусственное твердое топливо

4) природный газ Г. естественное жидкое топливо

5) торф Д. искусственное газообразное топливо

6) нефть Е. естественное твердое топливо

а) 1-Д, 2-Е, 3-А, 4-В, 5-Г, 6-Б;

б) 1-А, 2-Г, 3-В, 4-Б, 5-Е, 6-Д;

в) 1-В, 2-Д, 3-Б, 4-А, 5-Е, 6-Г.

2. Укажите, какое топливо относят к технологическому виду:

а) нефть;

б) мазут;

в) кокс;

г) бензин.

3. Соотнесите металлургическое производство и соответствующий ему способ генерации теплоты:

1) генерация теплоты за счет окисления горючих А. доменное производство

компонентов исходных материалов

2) генерация теплоты за счет электрической Б. конвертерное производство

энергии

3) генерация теплоты за счет химической В. электросталеплавильное

энергии сжигаемого топлива производство

а) 1-В, 2-А, 3-Б;

б) 1-Б, 2-В, 3-А;

в) 1-А, 2-В, 3-Б.

4. Укажите правильный химический состав органической массы топлива:

а) C H O N S A;

б) C H O N;

в) C H O N S;

г) C H O N S A W.

5. Укажите, как называется влага, попавшая в топливо при добыче или хранении:

а) физическая;

б) гигроскопическая;

в) технологическая;

г) механическая.

6. Определите количество водяного пара, если в газообразном топливе содержится 30г/м³ влаги:

а) 24 г;

б) 3,726 г;

в) 37, 26 г;

г) 38,7 г.

 

7. Укажите разницу между низшей и высшей теплотой сгорания твердого топлива:

а) 1250, 2 кДж/кг;

б) 2500 кДж/кг;

в) 2512,2 кДж/кг;

г) 2125,2 кДж/кг.

8. Укажите теплоту сгорания условного топлива:

а) 29,3 МДж/кг;

б) 293 МДж/кг;

в) 2930 кДж/кг;

г) 0,293 МДж/кг.

9. Укажите показатели качества топлива:

а) химический состав, теплота сгорания, калорийный эквивалент;

б) теплота сгорания, температура горения, калорийный эквивалент;

в) химический состав, температура горения, теплота сгорания.

10. Поясните, как называется температура горения топлива, которая определяется методом последовательных приближений:

а) действительная температура;

б) теоретическая температура;

в) калориметрическая температура.

11. Укажите формулу определения действительной температуры горения топлива:

а) Т_д = η ^. Т_т ;

б) Т_д = η ^. Т_к ;

в) Т_д = η / Т_к ;

12. Определите долю каждого газа в смеси, если теплота сгорания смешанного газа составляет 17000кДж/м³, теплота сгорания природного газа составляет 35900кДж/м³, теплота сгорания доменного газа составляет 4200кДж/м³:

а) природного газа 50%, доменного газа 50%;

б) природного газа 60%, доменного газа 40%;

в) природного газа 70%, доменного газа 30%.

13. Укажите самое оптимальное соотношение прихода и расхода тепла:

а) приход - 10,72кг, расход – 10,02кг;

б) приход – 10,72кг, расход – 10,80кг;

в) приход – 10,72кг, расход – 10, 58кг.

14. Объясните, какой газ называют идеальным:

а) газ, находящийся в состоянии покоя;

б) газ, лишенный свойства вязкости;

в) газ с постоянной температурой.

15. Поясните, как температура влияет на вязкость газов:

а) с увеличением температуры вязкость растет;

б) с увеличением температуры вязкость падает;

в) температура не влияет на вязкость газов.

16. Укажите параметр, который указывает на сжимаемость и несжимаемость газов:

а) давление;

б) температура;

в) плотность.

17. Поясните, какой критерий подобия характеризует характер движения газов:

а) критерий Фурье;

б) критерий Рейнольдса;

в) критерий Био.

18. Укажите виды избыточного давления газов:

а) теоретическое, статическое, динамическое;

б) теоретическое, геометрическое, динамическое;

в) статическое, динамическое, геометрическое.

19. Поясните, что составляет потенциальную энергию газов:

а) сумма статического и геометрического давлений;

б) сумма статического и динамического давлений;

в) сумма динамического и геометрического давлений.

20. Определите плотность теплового потока в 1500 Вт, проходящего через стенку площадью 0,8 м²:

а) 1200; б) 1875; в) 5,3 ^. 10^-4.

21. Соотнесите коэффициенты и их названия:

Обозначение коэффициента	Название
1. λ	А. коэффициент температуропроводности
2. α	Б. коэффициент теплопередачи
3. κ	В. коэффициент теплоотдачи
4. а	Г. коэффициент теплопроводности

 

а) 1-В, 2-Г, 3-А, 4-Б;

б) 1-Г, 2-В, 3-А, 4-Б;

в) 1-Г, 2-В, 3-Б, 4-А.

22. Укажите способ передачи тепла при движении жидкостей или газов:

а) тепловое излучение;

б) конвекция;

в) теплопроводность.

23. Укажите правильную формулу определения критерия Фурье:

а) Fo = (а ^. τ) / λ;

б) Fo = (а ^. τ) / δ²;

в) Fo = (α ^. δ) / λ;

24. Соотнесите критерии подобия и формулы им соответствующие:

Критерий подобия	Формула
1. Критерий Bi	А. (ω . λ) / υ
2. Критерий Fo	Б. (α . δ) / λ
3. Критерий Re	В. (а . τ) / δ2

а) 1-В, 2-А, 3-Б;

б) 1-Б, 2-В, 3-А;

в) 1-А, 2-В, 3-Б.

 

 

25. Укажите правильный цикл, который составляет процесс сжигания топлива:

а) теплопередача – смешение – горение;

б) горение – смешение – теплопередача;

в) смешение – горение – теплопередача.

26. Соотнесите название горелок с соответствующим им способом смешение газа с воздухом:

Способ смешения	Название горелки
1. с частичным предварительным смешением	А. беспламенные горелки
2. с внешним смешением	Б. пламенные горелки
3. с полным предварительным смешением	В. горелки с улучшенным смешением

а) 1-В, 2-Б, 3-А;

б) 1-А, 2-В, 3-Б;

в) 1-Б, 2-А, 3-В.

27. Поясните, что является распылителем топлива в форсунках низкого давления:

а) атмосферный воздух;

б) вентиляторный воздух;

в) компрессорный воздух.

28. Укажите, какой огнеупорностью должны обладать огнеупорные материалы, используемые в печестроении:

а) не ниже 1500 К;

б) не ниже 1750 К;

в) не ниже 1850 К.

29. Укажите основное химическое соединение глиноземистых огнеупоров:

а) SiO₂;

б) Al₂O₃;

в) MgO;

г) CaO.

30. Соотнесите огнеупоры и их классификационный признак:

Огнеупорный материал	Вид огнеупора
1. Динас	А. основной
2. Шамот	Б. кислый
3. Доломит	В. нейтральный

а) 1-Б, 2-А, 3-В;

б) 1-Б, 2-В, 3-А;

в) 1-А, 2-Б, 3-В.

31. Расставьте в правильном порядке этапы производства огнеупоров:

1) сушка, 2) формовка, 3) подготовка исходных материалов, 4) обжиг, 5) приготовление шихты.

а) 5→ 3 →4 →1→ 2;

б) 2→ 5 →1 →4 →3;

в) 3→ 5→ 2→ 1 →4.

32. Укажите, какое из свойств огнеупоров не относится к рабочим свойствам:

а) постоянство размеров;

б) газопроницаемость;

в) электропроводность;

г) термостойкость;

д) огнеупорность.

 

33. Укажите, к какой группе относят теплоизоляционные материалы с температурой 1200 - 1500 К:

а) среднетемпературные теплоизоляторы;

б) высокотемпературные теплоизоляторы;

в) низкотемпературные теплоизоляторы.

34. Укажите, к какой группе теплоизоляторов относят пенопласты:

а) волокнистые теплоизоляторы;

б) ячеистые теплоизоляторы;

в) зернистые теплоизоляторы.

35. Распределите теплоизоляционные материалы по их происхождению:

1) асбест, 2) минеральная вата, 3) диатомит, 4) пеностекло, 5) стекловолокно, 6) вермикулит.

а) естественные: 3, 5, 6; искусственные: 1, 2, 4;

б) естественные: 1, 2, 4; искусственные: 3, 5, 6;

в) естественные: 1, 3, 6; искусственные: 2, 4, 5.

36. Укажите, какой способ передачи тепла осуществляется в регенеративных теплообменниках:

а) непосредственно от горячего теплоносителя к холодному;

б) путем поочередного соприкосновения горячего и холодного теплоносителей

с одной и той же поверхностью;

в) теплообмен между теплоносителями осуществляется непрерывно через стенку.

37. Укажите, какой критерий подобия определяет термическую массивность заготовок, нагреваемых в печах:

а) критерий Био;

б) критерий Фурье;

в) критерий Рейнольдса;

г) критерий Нуссельта.

38. Укажите, какое значение критерия Био соответствует термически «тонкому» телу:

а) Bi = 1;

б) Bi > 1;

в) Bi = 0,25;

г) Bi < 0,25;

д) Bi < 1;

е) Bi > 0,25.

39. Поясните, какой процесс приводит к появлению окалины при нагреве металла:

а) восстановление;

б) обезуглероживание;

в) окисление;

г) науглероживание.

40. Распределите факторы, влияющие на условия теплообмена в нагревательных печах:

1) расположение металла в печи,

2) температура в печи,

3) толщина нагреваемого металла,

4) теплопроводность металла,

5) размеры рабочего пространства печи,

6) химический состав нагреваемого металла.

а) условия, определяющие внутренний теплообмен: 2, 5, 6;

условия, определяющие внешний теплообмен: 1, 3, 4;

б) условия, определяющие внутренний теплообмен: 2, 5;

условия, определяющие внешний теплообмен: 1, 3, 4, 6;

в) условия, определяющие внутренний теплообмен: 1, 3, 4, 6;

условия, определяющие внешний теплообмен: 2, 5.

41. Объясните, как называется процесс взаимодействия газов с железом и легирующими элементами:

а) окисление; б) восстановление; в) обезуглероживание.

42. Сопоставьте материалы, применяемые в печестроении и их функции

Материал	Предназначение
1. огнеупоры	А. снижение тепловых потерь в окружающую среду
2. теплоизоляторы	Б. придание жесткости конструкции
3. стальная арматура	В. противостояние воздействию высоких температур

а) 1-Б, 2-А, 3-В;

б) 1-В, 2-А, 3-Б;
в) 1-А, 2-Б, 3-В

43. Объясните, для чего используются регенераторы в металлургических агрегатах:

а) для сжигания топлива;

б) для выдачи готового металла;
в) для утилизации тепла.

44. Укажите, какие параметры связывает критерий Фурье:

а) коэффициент теплопроводности, толщину заготовки и время ее нагрева;

б) коэффициент температуропроводности, толщину заготовки и время ее

нагрева;
в)коэффициент теплоотдачи, толщину заготовки и время ее нагрева.

45. Укажите, какие параметры связывает критерий Био:

а) коэффициент теплопроводности, коэффициент теплоотдачи и толщину

заготовки;

б) коэффициент температуропроводности, коэффициент теплоотдачи и толщину

заготовки;
в ) коэффициент теплопроводности, время нагрева и толщину заготовки.

46. Объясните, как называется изменение температуры во времени при работе

печи:

а) температурный режим печи;

б) тепловой режим печи;
в) тепловая нагрузка печи.

47. Укажите, как называются печи, температура которых по длине изменяется:

а) камерные печи;

б) методические печи;
в) печи постоянного действия.

 

48. Объясните, как называется наибольшее количество тепла, которое может усвоить печь:

а) тепловой режим печи;

б) тепловая нагрузка печи;
в) тепловая мощность печи.

49. Укажите формулу определения производительности нагревательной печи:

а) P = G ^. τ;

б) P = G / τ;
в) P = τ / G.

50. Поясните, какую характеристику называют напряженностью активного пода нагревательной печи:

а) удельный расход тепла;

б) удельный расход условного топлива;
в) удельную производительность печи.

51. Распределите перечисленное на приходные и расходные статьи теплового баланса печи:

1. подогретый воздух, 2. дымовые газы, 3. топливо, 4. металл, 5. экзотермические реакции, 6. футеровка, 7. неучтенное, 8. вода.

а) приход: 3, 4, 5, 8; расход: 1, 2, 6, 7;

б) приход: 1, 4, 5, 7; расход: 2, 3, 6, 8;
в) приход: 1, 3, 5; расход: 2, 4, 6, 7, 8.

52. Укажите формулу для определения к.п.д. печи:

а) η = Q_полез. ^. Q_{приход.};

б) η = Q_полез. / Q_{приход.};

в) η = Q_{приход..} / Q_полез..

53. Соотнесите процессы передачи тепла с их названиями:

1. тепловое излучение	А. передача тепла жидкостью или газом
2. конвекция	Б. передача тепла от одних частей тела к другим
3. теплопроводность	В. передача тепла электромагнитными волнами

а) 1-В, 2-А, 3-Б;б) 1-Б, 2-В, 3-А; в) 1-А, 2-Б, 3-В.

54. Укажите цели расчета горения топлива:

а) определение расхода воздуха, количества и состава продуктов сгорания,

времени горения топлива;

б) определение количества и состава продуктов сгорания, температуры и времени

горения топлива;
в) определение расхода воздуха, количества и состава продуктов сгорания и

температуры горения топлива.

55. Укажите, как называется излучение, испускаемое телом:

а) монохроматическим;

б) интегральным;

в) суммарным.

56. Сопоставьте тепловые способности тела с их обозначениями:

Обозначение	Тепловая способность
1. А	А. отражательная способность
2. R	Б. пропускательная способность
3. D	В. поглощательная способность

 

а) 1-Б, 2-А, 3-В; б) 1-А, 2-В, 3-Б; в) 1-В, 2-А, 3-Б.

57. Поясните, как называется тело, поглощающее все тепло, падающее на него

излучением:

а) серым телом; б) абсолютно белым телом; в) абсолютно черным телом.

58. Сопоставьте законы теплового излучения и их математическое выражение:

Название закона	Математическое выражение
1. Закон Кирхгофа	А. q0 = C0 . (T / 100)4
2. Закон Планка	Б. q = A . C0 . (T / 100)4
3. Закон Стефана-Больцмана	В. Iλ = f (T, λ)
4. Закон Ламберта	Г. qφ = (q / π) . cos φ

а) 1-Б, 2-В, 3-А, 4-Г; б) 1-А, 2-Г, 3-В, 4-Б; в) 1-В, 2-Б, 3-Г, 4-А.

59. Поясните, какую зависимость представляет закон квадратов расстояния при излучении:

а) зависимость теплового излучения от температуры абсолютно черного тела;

б) зависимость теплового излучения от геометрических факторов тела;

в) зависимость между излучательной и поглощательной способностями тела.

60. Объясните, какую величину называют степенью черноты:

а) величину, характеризующую излучательную способность белого тела по

отношению к излучательной способности черного тела;

б) величину, характеризующую излучательную способность серого тела по

отношению к излучательной способности белого тела;

в) величину, характеризующую излучательную способность серого тела по

отношению к излучательной способности черного тела;

61. Укажите величину постоянной Стефана-Больцмана:

а) 5,7 Вт / м^{2 .} К⁴; б) 5,7 ^. 10 ^-8 Вт / м^{2 .} К⁴; в) 5,7 ^. 10 ^-4 Вт / м^{2 .} К⁴.