浙江大学传热学复习题参考答案

高等传热学复习题答案

热动硕士2015 吕凯文

10、燃用气、液、固体燃料时火焰辐射特性。

答：燃料的燃烧反应属于比较剧烈的化学反应。由于燃烧温度较高，而且燃料的化学成分一般都比较复杂，所以燃烧反应的过程是非常复杂的过程，一般的燃料燃烧时火焰的主要成分还有CO 2、H 2O 、N 2、O 2等，有的火焰中还有大量的固体粒子。火焰中还存在大量的中间参悟。在不同的工况下，可能有不同的中间产物和燃烧产物。火焰的辐射光谱是火焰中的各种因素作用的结果。

燃烧中间产物或燃烧产物受火焰加热，要对外进行热辐射。在火焰的高温环境下，固体粒子的辐射光谱多为热辐射的连续光谱，而气体分子的发射光谱多为分段的发射或选择性吸收。此外，还有各物质的特征光谱对火焰的辐射的影响。在工业火焰的温度水平下，氧、氢等结构对称的双原子分子没有发射和吸收辐射的能力，它们对于火焰光谱的影响比较小。而CO 2和H 2O 等结构不对称的分子以及固体粒子对火焰光谱的影响起主导作用。在火焰中大量的中间产物虽然存在时间很短，但对火焰辐射光谱也有一定的影响。（该答案仅供参考）

11、试述强化气体辐射的各种方法。

答：气体辐射的特点有：①不同种类的气体的辐射和吸收能力各不相同；②气体辐射对波长具有强烈的选择性；③气体的辐射和吸收是在整个容积中进行的，辐射到气体层界面上的辐射能在辐射行程中被吸收减弱，减弱的程度取决于辐射强度及途中所遇到的分子数目。

气体的辐射和吸收是气层厚度L 、气体的温度T 和分压p （密度）的函数，

(,)f T pL λα=。由贝尔定律,,0k L L I I e λλλ-=⋅可知，单色辐射在吸收性介质中传播时其强度按指数递减。 由上述可知，强化气体辐射的方法有：提高气体的温度；减小气体层的厚度，；选择三原子、多原子及结构不对称的双原子气体；减小气体的分压。（该答案仅供参考）

12、固体表面反射率有哪几种？

答：被表面反射的能量与投射到表面的能量之比定义为表面反射率。固体表面反射率有： ①双向单色反射率；②单色定向-半球反射率；③单色半球-定向发射率。

13、说明相似理论在对流换热分析中的应用。答：相似理论在对流换热分析中的应用如下：

14、简述对流换热问题的各种求解方法。

答：对流换热问题的求解方法有：

（1）分析法，PDE，B.L.PDE，B.L.IDE等；

（2）实验法，相似理论，量纲分析；

（3）比拟法，雷诺比拟，切尔顿－柯尔朋比拟，Plant Analogy, 卡门比拟；

（4）数值法，差分法，有限元法等。

15、试述凹陷形空穴强化沸腾传热的原理。

答：换热面的加工方法、表面粗糙度、材料特性以及新旧程度影响沸腾传热的强度。实验表明，同一液体在抛光壁面上沸腾传热时其传热系数比在粗糙壁面上沸腾传热时低。这主要是由于光洁表面上汽化核心较少的缘故。液体在新的换热面上沸腾时，传热系数较高，随着运行时间增长，一部分汽化核心失去了汽化能力，于是传热系数逐渐下降到某一稳定值。凹陷形空穴就是在换热表面上加工出所需的内凹穴，从而达到强化沸腾传热的效果。

16、试述通道内层流流动时强化对流换热的各种方法。

17、试述通道内紊流流动时强化对流换热的各种方法。

16题和17题综合解答：

答：①管内插入物：促进径向流（二次流）破坏边界层。层流效果好，紊流也有效果。有纽带，静止混合器等；

②壁面扰流子，布置在近壁处，近壁处0.05R处的对流换热热阻占总热阻的70％，增加导热量，破坏边界层。如粗糙管（难做），内翅管，碾压管，螺旋线（效果有限）等，用于紊流；

③螺纹管，用于空气预热器，管内h增加约100％；

④喷流，直接冲击，h增加300％，阻力增加很大，用于调整温度，场协同理论；

⑤短管，边界层处于形成过程中，h大；

⑥螺旋管，弯管效应，二次流作用，螺旋换热器。

18、层流流动时，不同通道截面形式（A，B）在给出Nu

A 、Nu

B

、f

A

、f

B

时比较其

换热及流动性能。

答：谁能告诉我f A、f B是什么东西 >_< >_< >_< >_< >_<