传热学复习资料5套
传热学期末复习试题库含参考复习资料
传热学试题第一章概 论一、 名词解释1热流量:单位时间内所传递的热量2. 热流密度:单位传热面上的热流量3. 导热:当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位 移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导, 简称导热。
4. 对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程, 称为表面对流传热,简称对流传热。
5. 辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。
同时,物体也不断接 收周围物体辐射给它的热能。
这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射 而进行的热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。
6. 总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为 总传热过程,简称传热过程10. 总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。
数值上表示传热温差为 1K 时,单位传 热面积在单位时间内的传热量二、 填空题1. ______________________________ 热量传递的三种基本方式为 、 、 O (热传导、热对流、热辐射)2. ______________________ 热流量是指 ______________ ,单位是 ____________________ O 热流密度是指 __________________ ,单位是 ____________ O(单位时间内所传递的热量,W 单位传热面上的热流量,w/m )3. 总传热过程是指 ,它的强烈程度用 来衡量。
(热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,总传热系数) 4. __________________________ 总传热系数是指 ___ ,单位是 O(传热温差为1K 时,单位传热面积在单位时间内的传热量, W (m 2 • K))5. _____________________________ 导热系数的单位是 ____________________ ;对流传热系数的单位是 __________________________ ;传热系数的单7. 对流传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为位为 W (m 2 • K)。
传热学 资料(考研、期末复习)试题库完整
传热学资料(考研、期末复习)试题库完整传热学试题库完整一、选择题1.传热是指热量的传递过程,下列哪种方式不属于传热?A. 导热B. 对流C. 辐射D. 声传播2.导热是指热量通过物质的传递方式,下列哪种物质不容易导热?A. 金属B. 液体C. 空气D. 电解质溶液3.对流是指热量通过流体的传递方式,下列哪种不属于对流?A. 对流换热B. 强迫对流C. 自然对流D. 平流4.辐射是指热量通过电磁波的传递方式,下列哪种物质不会产生辐射?A. 固体B. 液体C. 气体D. 真空5.传热过程中,热阻的大小与下列哪个物理量成正比?A. 温度差B. 热传导系数C. 界面面积D. 传热时间二、填空题1.传热领域常用的单位是______。
2.导热系数单位是______。
3.对流换热的常用计算公式是______。
4.辐射热通量的计算公式是______。
5.传热中的温差主要指______和______两个温度。
三、综合题1.某热流量传感器放在常温下的大气中,某时刻传感器表面积为0.1m²,表面温度为40℃,空气温度为25℃,空气流速为3m/s。
已知空气的热导率为0.03W/(m•℃),求该时刻传感器的散热量。
2.一个房间的窗户宽度为2m,高度为1.5m,窗户玻璃的厚度为5mm,室内外的温度差为20℃,窗户玻璃的热导率为0.5W/(m•℃),求该时刻窗户传递的热流量。
四、计算题1.有一块铝板,长2m,宽1.5m,厚度为5mm,一个表面温度为100℃,另一个表面温度为25℃,铝的热导率为200W/(m•℃),求该时刻铝板顶表面传递的热流量。
2.一个腊烛的顶端半球体积为20cm³,被点燃时烧掉的时间为2小时,腊烛的燃烧热释放为5000J/g,求该时刻腊烛顶端单位时间内散热的功率。
3.一个房间的墙体由两块混凝土板组成,每块板的长、宽分别为3m、2m,厚度分别为0.2m、0.1m,两侧表面温度分别为25℃、-5℃,混凝土的热导率为 1.2W/(m•℃),求该时刻房间墙体单位面积内的传热系数。
传热学复习资料(全)
传热学复习资料(全)0.2.1、导热(热传导) 1 、概念定义:物体各部分之间不发⽣相对位移或不同物体直接接触时,依靠分⼦、原⼦及⾃由电⼦等微观粒⼦的热运动⽽产⽣的热量传递称导热。
如:固体与固体之间及固体内部的热量传递。
3、导热的基本规1 )傅⽴叶定律 1822 年,法国数学家如图所⽰的两个表⾯分别维持均匀恒定温度的平板,是个⼀维导热问题。
考察x ⽅向上任意⼀个厚度为dx 的微元层律根据傅⾥叶定律,单位时间内通过该层的热流量与温度变化率及平板⾯积A 成正⽐,即式中是⽐例系数,称为热导率,⼜称导热系数,负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向式中是⽐例系数,称为热导率,⼜称导热系数,负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向相反式中是⽐例系数,称为热导率,⼜称导热系数,负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向相反。
2 )热流量单位时间内通过某⼀给定⾯积的热量称为热流量,记为,单位 w 。
3 )热流密度单位时间内通过单位⾯积的热量称为热流密度,记为 q ,单位 w/ ㎡。
当物体的温度仅在 x ⽅向发⽣变化时,按傅⽴叶定律,热流密度的表达式为:说明:傅⽴叶定律⼜称导热基本定律,式(1-1)、(1-2)是⼀维稳态导热时傅⽴叶定律的数学表达式。
通过分析可知:(1)当温度 t 沿 x ⽅向增加时,>0⽽ q <0,说明此时热量沿 x 减⼩的⽅向传递;(2)反之,当 <0 时, q > 0 ,说明热量沿 x 增加的⽅向传递。
4 )导热系数λ表征材料导热性能优劣的参数,是⼀种物性参数,单位: w/(m ·℃ )。
不同材料的导热系数值不同,即使同⼀种材料导热系数值与温度等因素有关。
5) ⼀维稳态导热及其导热热阻如图1-3所⽰,稳态 ? q = const ,于是积分Fourier 定律有:dxdt Aλ-=Φ⽓体液体⾮⾦属固体⾦属λλλλ>>>导热热阻,K/W 单位⾯积导热热阻,m2· K/W 0.2.2、热对流1 、基本概念1) 热对流:流体中(⽓体或液体)温度不同的各部分之间,由于发⽣相对的宏观运动⽽把热量由⼀处传递到另⼀处的现象。
传热学基础复习资料
传热学基础一、填空题1、传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种。
热传导、热对流、热辐射2、传热过程可分为不随时间变化的和随时间变化的。
稳态传热、非稳态传热3、对流换热实质是和两种传热机理共同作用的结果。
热对流、导热4、某瞬时物体内部各点温度的集合称为该物体的,其同温度各点连成的面称为,其法线方向上温度的变化率用表示。
温度场、等温面、温度梯度5、当物质的种类一定时,影响导热系数大小的外因主要是和。
6、表示物体的蓄热量与界面上换热量的比值称为。
时间常数7、在湍流传热时,热阻主要集中在,因此,减薄该层的厚度是强化的重要途径。
层流内层、对流传热8、对流传热系数的主要影响因素有(1) (2) (3)(4) (5) 。
流体的种类和相变化的情况;流体的性质;流体流动的状态;流体流动的原因;穿热面的形状、分布和大小9、无相变时流体在圆形直管中作强制湍流传热,在α=0.023λ/diRe 0.8Pr n公式中,n 是为校正 的影响。
当流体被加热时,n 取 ,被冷却时n 取 。
热流方向、0.4、0.310、努塞尔特准数Nu 表示 的准数,其表达式为 ,普兰特准数Pr 表示 的准数,其表达式为 。
对流传热系数、λαl Nu =、物性影响、λμP C =Pr 11、蒸汽冷凝有 和 两种方式。
膜状冷凝、滴状冷凝12、双层平壁定态热传导,两层壁厚面积均相等,各层的导热系数分别为1λ和2λ,其对应的温度差为1t ∆和2t ∆,若1t ∆>2t ∆,则1λ和2λ的关系为 。
1λ<2λ二、简答题1、何谓热对流?何谓对流传热?对流换热又可分为哪两大类?答:热对流是指流体中质点发生相对位移而引起的热量传递。
通常,对流传热是指流体与固体壁面间的传热过程,它是热对流和热传导的结合。
它又可分为强制对流和自然对流两类。
2、请简述辐射换热区别于导热和热对流方式最主要的特征。
它是唯一一种非接触的传热方式;它不仅产生能量转移,而且还伴随着能量形式的转换,即发射时从热能转换为辐射能,而被吸收时又从辐射能转换为热能。
传热学复习资料(5套)
一、选择题1、下列哪几种传热过程不需要有物体的宏观运动(A)A导热2、在稳态传热过程中,传热温差一定,如果希望系统传热量增大,则不能采用下列哪种手段(A)A增大系统热阻 B 增大传热面积C增大传热系数 D增大对流传热系数3、温度梯度表示温度场内的某一点等温圈上什么方向的温度变化率(B)法线方向4、下述哪一点不是热力设备与冷冻设备加保温材料的目的。
(D) A 防止热量或冷量的消失B提高热负荷 C防止烫伤D保持流体温度5、流体纯自然对流传热的准则方程可写为(B)B Nu=f(Gr,Pr)6、流体掠过平板对流传热时,在下列边界层各区中,温度降主要发生在哪个区(C)C 层流底层7、由炉膛火焰向木冷壁传热的主要方式(A)A 热辐射8、将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是(D)D减少导热与对流传热9、下述几种方法中,强化传热的方法是哪一种(C)C加肋片10、若冷热流体的温度给定,传热器热流体侧结垢后传热壁面的温度将如何改变(B)B减少11、热量传递的三种基本方式(A)A导热、热对流、辐射12、无量纲组合用于对于换热时称为(C)准则 C Nu13、对流换热与以(B)作为基本计算式 B 牛顿冷却公式14、下述几种方法中,强化传热的方法是(C) C增大流速15、当采用加肋片的方法增强传热时,将肋片加在(B)时最有效 B换热系数较小一侧16、下列各参数中,属于物性参数的是(D)导温系数17、某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温,为了达到较好的保温效果,应将(B)材料放在内层 B导热系数较小的18、物体能够发射热辐射的基本条件是(A)A温度大于0K19、下述哪种气体可以看作热辐射透明体(B)反射比=1 B 空气20、灰体的吸收比与投射辐射的波长分布(A)A无关21、在稳态导热中,决定物体内温度分布的是(B)B导热系数22、下列哪个准则数反应了流体物性对对流换热的影响(C) C普朗特数23、在稳态导热中,决定物体内温度分布的是(B) B导热系数24、单位面积的导热热阻单位为(B) B K/W25、绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数(C)自然对流 C 大于26、对流换热系数为100W/(㎡·K),温度为20℃的空气流经50℃的壁面,其对流换热的热流密度为(D)D 3000W/㎡q=h(t2-t1)27、流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热。
《热力学与传热学》综合复习资料.doc
《热力学与传热学》综合复习资料第一部分工程热力学一、判I断题(判断下列说法是否正确,并说明理由)1、闭口系与外界无物质交换,系统内质量保持恒定,那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统。
(错)2、某种理想气体经过一个不可逆循环后,其嫡的变化值大于零。
(错)3、功的数值仅仅取决于工质的初态和终态,与过程无关。
(错)4、理想气体吸热后,温度一定升高。
(错)5、工质的炳增就意味着工质经历一个吸热过程。
(错)6、在温限相同的情况下,卡诺循环的热效率最高。
(对)7、摩尔气体常数R的数值随气体的种类不同而不同。
(错)8、对于一种确定的理想气体,(Cp-Cv)一定为一定值。
(对)9、工质进行膨胀时必须对工质加热。
(错)10、已知湿蒸汽的压力和温度,就可以确定其状态。
(错)11、系统由某一状态变化到另一状态,在这两状态之间所有过程所作的膨胀功都相等。
(错)12、理想气体不论经历什么样的过程,其粉增均可用计算。
(错)13、没有能量耗散的准平衡过程为可逆过程。
(对)14、无论可逆与否,工质经历了一个循环后,其炳不变。
(对)15、热效率公式不仅适用于卡诺循环,也表示两恒温热源Ti、T2间可逆循环的热效率。
(对)16、循环净功越大,则循环的热效率也愈大。
(错)17、不可逆过程的炳变无法计算。
(错)18、经过一个不可逆循环后,工质炳的变化为零。
(对)19、绝热节流前后工质的嬉值相等。
(对)20、若容器中气体的绝对压力没有改变,则其压力表的读数就不会改变。
(错)21、气体膨胀时一定对外作功。
(错)22、比热容仅仅是温度的单值函数。
(错)23、在温度同为Ti的热源和同为R的冷源之间工作的一切不可逆循环,其热效率必小于可逆循环。
(对)24、工质进行膨胀时必须对工质加热。
(错)25、卡诺循环的热效率可以等于1。
(错)26、工质的嫡增加意味着工质经历一个吸热过程。
(错)27、由于Q和W都是过程量,故其差值(Q-W)也是过程量。
传热学复习题及其答案
传热学复习题及其答案1. 什么是傅里叶定律?傅里叶定律描述了什么物理现象?傅里叶定律是描述热传导过程中热量传递速率与温度梯度和垂直于热流方向的面积之间的关系。
该定律表明,单位时间内通过单位面积的热量与垂直于热流方向的温度梯度成正比。
数学表达式为:\[ q = -k \frac{dT}{dx} \],其中 \( q \) 是热流密度,\( k \) 是材料的热导率,\( \frac{dT}{dx} \) 是温度梯度。
2. 热对流与热辐射有何区别?热对流是指流体中热量的传递,依赖于流体的流动,热量通过流体的宏观运动从一个位置传递到另一个位置。
而热辐射是指物体通过电磁波辐射能量的过程,它不需要介质,可以在真空中进行。
热对流的传递速率通常与流体的流速和温度差有关,而热辐射的传递速率则与物体的表面温度和辐射特性有关。
3. 描述牛顿冷却定律及其适用条件。
牛顿冷却定律指出,物体表面与周围流体之间的对流换热速率与物体表面温度与流体温度之差成正比。
其数学表达式为:\[ q = hA(T_s - T_\infty) \],其中 \( q \) 是换热速率,\( h \) 是对流换热系数,\( A \) 是换热面积,\( T_s \) 是物体表面温度,\( T_\infty \)是流体的主流温度。
牛顿冷却定律适用于流体流动状态为层流且温度梯度不大的情况。
4. 什么是临界瑞利数?它在自然对流中有何意义?临界瑞利数是一个表征自然对流由层流过渡到湍流的临界值。
当瑞利数达到临界瑞利数时,流体中的自然对流将从层流状态转变为湍流状态,此时换热效率会显著提高。
瑞利数的定义为:\[ Ra =\frac{g\beta(T_s - T_\infty)L^3}{\nu\alpha} \],其中 \( g \)是重力加速度,\( \beta \) 是流体的体积膨胀系数,\( T_s \) 和\( T_\infty \) 分别是物体表面温度和流体温度,\( L \) 是特征长度,\( \nu \) 是流体的运动粘度,\( \alpha \) 是流体的热扩散率。
传热学复习资料(5套)
传热学复习资料大全一、填空题1、热量传递的三种基本方式_热传导_、_热对流_、_热辐射_。
2、已知平壁厚0.02m ,热阻为0.02㎡·K/W ,其导热系数为__1W/(m ·K)__。
3、__导热微分方程__及其单值性条件可以完整地描述一个具体的导热问题。
4、影响自然对流传热系数的主要因素有:_流动起因_、_流动速度_、_流动有无相变_、 _壁面的几何形状_、_大小和位置_、_流体的热物理性质_。
5、速度边界层是指_在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层_。
6、在蒸汽的凝结过程中,_珠状_凝结传热系数大于_膜状_凝结。
7、大容器沸腾曲线分为_自然对流_、_核态沸腾_、_过度沸腾_、_膜态沸腾_四个区段。
8、基尔霍夫定律表明,善于辐射的物体也善于_吸收_,在同温度下,黑体具有_最大_的辐射力,实际物体的吸收率永远_小于_1。
9、普朗克定律揭示了黑体光辐射力按_波长_变化的分布规律。
10、传热过程是指_热量从高温流体通过壁面传向低温流体的总过程_。
11、在一台顺流式的换热器中,已知热流体的进出口温度分别为180℃和100℃,冷流体的进出口温度分别为40℃和80℃,则平均对数温差为_61.7℃_。
12、已知一灰体表面的温度为127℃,黑度为0.5,则其辐射力为_725.76W/㎡or726W/㎡_。
13、为了达到降低温度的目的,肋片应该装在_冷流体_一侧。
14、灰体就是吸收率与_波长或“λ”复合_无关的物体。
15、冬季室内暖气壁面与附近空气之间的换热属于_复合_换热。
16、传热系数的物理意义是指_冷热流体_间温度差为1时的传热热流密度。
17、黑度是表明物体_辐射_能力强弱的一个物理量。
18、肋壁总效率为_肋壁实际散热量肋壁_与肋壁侧温度均为肋基温度时的理想散热量之比。
19、在一个传热过程中,当壁面两侧换热热阻相差较多时,增大换热热阻_较大_一侧的换热系数对于提高传热系数最有效。
20、圆管的临界绝缘直径d 的计算公式_h d c /2λ=_,它表示当保温材料外径为dc 时,该保温材料的散热量达到_最大值_。
传热学复习资料
传热学复习资料第一章概论一、名词解释热流量是单位时间内传递的热量,热流密度是单位传热面上的热流量。
导热是指物体内部温度差或不同温度物体接触时,物质微粒的热运动传递热量的现象。
对流传热是流体通过固体壁的热传递过程,包括表面对流传热和导热。
辐射传热是物体向周围空间发出和接收热辐射能的过程。
总传热过程是指热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程。
对流传热系数、辐射传热系数和复合传热系数分别表示对流传热能力、辐射传热能力和复合传热能力的大小。
总传热系数表示总传热过程中热量传递能力的大小。
二、填空题1.热量传递的三种基本方式为热传导、热对流、热辐射。
2.热流量是指单位时间内传递的热量,单位为W;热流密度是指单位传热面上的热流量,单位为W/m2.3.总传热过程是指热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,总传热系数表示它的强烈程度。
4.总传热系数是指传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量,单位为W/(m2·K)。
5.导热系数的单位是W/(m·K),对流传热系数的单位是W/(m2·K),传热系数的单位是W/(m2·K)。
6.复合传热是指复合传热系数等于对流传热系数和辐射传热系数之和,单位为W/(m2·K)。
7.单位面积热阻rt的单位是K/W,总面积热阻Rt的单位是m2·K/W。
8.单位面积的导热热阻可以表示为m2·K/W或K/W。
9.单位面积的对流传热热阻可以表示为1/h。
10.总传热系数K与单位面积传热热阻rt的关系为rt=1/K。
11.总传热系数K与总面积A的传热热阻Rt的关系为Rt=1/KA。
12.稳态传热过程是指物体中各点温度不随时间而改变的热量传递过程。
13.非稳态传热过程是指物体中各点温度随时间而改变的热量传递过程。
14.某燃煤电站过热器中,烟气向管壁传热的辐射传热系数为30W/(m2·K),对流传热系数为270W/(m·K),其复合传热系数为100 W/(m2·K)。
传热学复习资料
传热学复习资料传热学复习资料传热学是热力学的一个重要分支,研究物体内部或物体之间的热量传递过程。
在我们日常生活中,热量传递是无处不在的,例如我们煮水时,水受热后会逐渐变热,这就是热量传递的一个例子。
为了更好地理解传热学的知识,我们需要掌握一些基本概念和理论。
1. 传热方式热量传递可以通过三种方式进行:传导、对流和辐射。
传导是指热量通过物质内部的分子振动传递,例如我们用铁锅煮菜时,锅底受热后,热量会逐渐传导到锅面和锅壁。
对流是指热量通过流体的运动传递,例如我们用电热器取暖时,热空气会通过对流传递热量。
辐射是指热量通过电磁波辐射传递,例如太阳辐射的热量可以通过空气传递到地面。
2. 热传导热传导是物质内部的热量传递方式,它受到物质性质和温度梯度的影响。
热传导的速率可以通过热传导方程来计算,其中包括热导率、截面积和温度梯度等参数。
热导率是物质的一个特性,不同物质的热导率不同,例如金属的热导率较高,而绝缘材料的热导率较低。
3. 对流传热对流传热是通过流体的运动传递热量,它分为自然对流和强制对流两种方式。
自然对流是指由密度差异引起的流体运动,例如我们在水中加热时,热水会上升,形成对流。
强制对流是通过外力驱动流体的运动,例如我们使用风扇吹风时,空气被迫流动,从而传递热量。
对流传热的速率可以通过对流传热方程来计算,其中包括传热系数、流体性质和温度差等参数。
4. 辐射传热辐射传热是通过电磁波辐射传递热量,它不需要介质的存在,可以在真空中进行。
辐射传热的速率可以通过斯特藩-玻尔兹曼定律来计算,其中包括辐射系数、表面积和温度差的四次方等参数。
辐射传热在高温条件下尤为重要,例如太阳辐射的热量可以通过辐射传递到地球。
5. 热传导、对流和辐射的综合应用在实际问题中,热传导、对流和辐射往往同时存在,因此我们需要将它们综合考虑。
例如在太阳能集热器中,太阳辐射的热量首先通过辐射传递到集热器表面,然后通过对流和热传导传递到工作介质中。
传热学概念复习资料
1.传热学是研究由温差引起的热量传递规律的科学。
2.热传递分为稳定热传递(温度不随时间的变化热变化)和不稳定热传递(温度随时间的变化热变化)3.热传导:它是不同温度的物体之间通过直接接触或同一物体不同温度的各部分之间,当没有宏观相对位移时,由分子原子电子等微观粒子的热运动来传递热量的过程。
热对流:它是物体间不同温度的各部分之间由流体微团宏观相对唯一来传递热量的过程热辐射:由于热的原因而向外发出辐射的过程。
4.对流换热过程;运动着的流体与固体壁面之间的热传递过程5.传热过程:热量从壁面一侧流体传给壁面另一侧流体的过程6.综合换热:对流换热和辐射换热同时存在的过程7.温度场:温度场是各时刻物体中各点温度分布的总称。
8.温度场按物体中个点的温度是否随时间变化分为非稳态温度场(随时间变化)和稳态温度场(不随时间变化)9.等温面:温度场中,同意瞬间温度相等的点连成的面成为等温面。
等温线等温面与任意平面的交线为等温线。
注:等温线是不可能相交的,它只能是封闭曲线或者终止于物体的边界线上。
10.导温系数a也称为热扩散系数或热扩散率,它象征着物体在被加热或冷却是其内部各点温度趋于均匀一致的能力。
A大的物体被加热时,各处温度能较快的趋于一致。
11.肋片效率:实际的肋片换热量/整个肋片壁面的温度等于肋根温度时的换热量。
速度边界层:现定义贴近壁面的具有明显速度梯度的那一层流体为速度边界层。
12.热边界层:定义贴近壁面的具有明显温度梯度的那一层流体为热边界层。
13.定型尺寸:应该选择对换热系数影响最大的尺寸作为定型尺寸。
14.定型温度的选择:确定流体物性的温度,从而把物性当作常量处理。
15.凝结:工质由气态变为液态的过程叫凝结。
17、膜状凝结:如果能够湿润,他就在壁面上形成一层液膜,并受重力作用而向下流动,称为膜状凝结。
18、珠状凝结:这些滚入的液珠冲掉了沿途所有的液珠,于是蒸汽又在这些裸露的冷壁面重新凝结,在凝结核心处形成小液珠,这称之为珠状液珠。
传热学复习题5
传热学复习题5传热学复习题及其答案一、概念题1、试分析室内暖气片的散热过程,各个环节有哪些热量传递方式?以暖气片管内走热水为例。
答:有以下换热环节及传热方式:(1)由热水到暖气片管道内壁,热传递方式为强制对流换热;(2)由暖气片管道内壁到外壁,热传递方式为固体导热;(3)由暖气片管道外壁到室内空气,热传递方式有自然对流换热和辐射换热。
2、试分析冬季建筑室内空气与室外空气通过墙壁的换热过程,各个环节有哪些热量传递方式?答:有以下换热环节及传热方式:(1)室内空气到墙体内壁,热传递方式为自然对流换热和辐射换热;(2)墙的内壁到外壁,热传递方式为固体导热;(3)墙的外壁到室外空气,热传递方式有对流换热和辐射换热。
3、何谓非稳态导热的正规阶段?写出其主要特点。
答:物体在加热或冷却过程中,物体内各处温度随时间的变化率具有一定的规律,物体初始温度分布的影响逐渐消失,这个阶段称为非稳态导热的正规阶段。
4、分别写出N u 、R e 、P r 、B i 数的表达式,并说明其物理意义。
答:(1)努塞尔(Nusselt)数,λlh Nu =,它表示表面上无量纲温度梯度的大小。
(2)雷诺(Reynolds)数,νlu ∞=Re ,它表示惯性力和粘性力的相对大小。
(3)普朗特数,aν=Pr ,它表示动量扩散厚度和能量扩散厚度的相对大小。
(4)毕渥数,λlh B i=,它表示导热体内部热阻与外部热阻的相对大小。
5、竖壁倾斜后其凝结换热表面传热系数是增加还是减小?为什么?。
答:竖壁倾斜后,使液膜顺壁面流动的力不再是重力而是重力的一部分,液膜流动变慢,从而热阻增加,表面传热系数减小。
另外,从表面传热系数公式知,公式中的g 亦要换成θsin g ,从而h 减小。
6、按照导热机理,水的气、液、固三种状态中那种状态的导热系数最大?答:根据导热机理可知,固体导热系数大于液体导热系数;液体导热系数大于气体导热系数。
所以水的气、液、固三种状态的导热系数依次增大。
传热学复习资料
一、名词解释1、导热系数:2、集总参数法:3、肋效率:4、膜状凝结:5、传热系数:6、热对流:7、珠状凝结:8、有效辐射: 二、简答题1、试用传热学术语说明导热问题常见的三类边界条件。
2、在寒冷的北方地区,建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好?为什么?3、简述毕渥数的物理意义,0→Bi 及∞→Bi 各代表什么样的换热条件?4、P r 数的物理意义是什么?试比较P r <1、P r >1和P r =1时,速度边界层与温度边界层厚度的相对大小。
5、热扩散系数是表征什么的物理量?它与导热系数的区别是什么?6、空气横掠垂直管束时,沿流动方向管排数越多,换热越强,而蒸汽在水平管束外凝结时,沿液膜流动方向管排数越多,换热强度降低,为什么?7、分别写出N u 、R e 、B i 数学表达式,并说明其物理意义。
8、试从管内强制对流换热的实验关联式4.08.0Pr Re 023.0=Nu 出发,分析强化对流换热的有效措施。
三、计算1、有一厚为20mm 的大平壁,导热系数为1.3W/(m ·K)。
为使每平方米壁面的热损失不超过1500W ,在外表面上覆盖了一层导热系数为0.12W/(m ·K)的保温材料。
已知复合壁两侧温度分别为700℃及50℃,试确定此时保温层的厚度。
2、用热线风速仪测定气流速度的试验中,将直径为0.1mm 的电热丝与来流方向垂直放置,来流温度为25℃,电热丝温度为55℃,测得电加热功率为20W/m 。
假定除对流外其它热损失可忽略不计。
试确定此时的来流速度。
(15分) 已知空气的物性参数:温度25t =℃时,0.0263λ= W/(m ·K),615.5310v -=⨯m 2/s ,Pr 0.702= 温度40t =℃时,0.0276λ= W/(m ·K),616.9610v -=⨯m 2/s ,Pr 0.699= 温度55t =℃时,0.0287λ= W/(m ·K),618.4610v -=⨯m 2/s ,Pr 0.697= 已知关联式:13Re Pr n Nu C =,其中C 和n 的值从下表中查取:Re C n 0.4~4 0.989 0.330 4~40 0.911 0.385 40~4000 0.683 0.466 4000~400000.1930.61840000~400000 0.0266 0.8053、用裸露的热电偶测定圆管中气流的温度,热电偶的指示值1170t =℃,已知管壁温度90w t =℃,气流对热接点的对流传热表面传热系数为50h =W/(m 2·K),热接点表面的发射率0.6ε=。
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一、选择题1、下列哪几种传热过程不需要有物体的宏观运动(A)A导热2、在稳态传热过程中,传热温差一定,如果希望系统传热量增大,则不能采用下列哪种手段(A)A增大系统热阻 B 增大传热面积C增大传热系数 D增大对流传热系数3、温度梯度表示温度场内的某一点等温圈上什么方向的温度变化率(B)法线方向4、下述哪一点不是热力设备与冷冻设备加保温材料的目的。
(D) A 防止热量或冷量的消失B提高热负荷 C防止烫伤D保持流体温度5、流体纯自然对流传热的准则方程可写为(B)B Nu=f(Gr,Pr)6、流体掠过平板对流传热时,在下列边界层各区中,温度降主要发生在哪个区(C)C 层流底层7、由炉膛火焰向木冷壁传热的主要方式(A)A 热辐射8、将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是(D)D减少导热与对流传热9、下述几种方法中,强化传热的方法是哪一种(C)C加肋片10、若冷热流体的温度给定,传热器热流体侧结垢后传热壁面的温度将如何改变(B)B减少11、热量传递的三种基本方式(A)A导热、热对流、辐射12、无量纲组合用于对于换热时称为(C)准则 C Nu13、对流换热与以(B)作为基本计算式 B 牛顿冷却公式14、下述几种方法中,强化传热的方法是(C) C增大流速15、当采用加肋片的方法增强传热时,将肋片加在(B)时最有效 B换热系数较小一侧16、下列各参数中,属于物性参数的是(D)导温系数17、某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温,为了达到较好的保温效果,应将(B)材料放在内层 B导热系数较小的18、物体能够发射热辐射的基本条件是(A)A温度大于0K19、下述哪种气体可以看作热辐射透明体(B)反射比=1 B 空气20、灰体的吸收比与投射辐射的波长分布(A)A无关21、在稳态导热中,决定物体内温度分布的是(B)B导热系数22、下列哪个准则数反应了流体物性对对流换热的影响(C) C普朗特数23、在稳态导热中,决定物体内温度分布的是(B) B导热系数24、单位面积的导热热阻单位为(B) B K/W25、绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数(C)自然对流 C 大于26、对流换热系数为100W/(㎡·K),温度为20℃的空气流经50℃的壁面,其对流换热的热流密度为(D)D 3000W/㎡q=h(t2-t1)27、流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热。
如果流速等条件相同,则(C)C细管内的对流换热系数大28、在相同的进出口温度条件下,逆流和顺流的平均温差的关系为(A)A逆流大于顺流29、单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的(A)A有效辐射30、(D)是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
D黑体31、削弱辐射换热的有效方法是加遮热板,而遮热板表面黑度应(B)B小一点好32、对于过热器中:高温热气→外壁→内壁→过热的传热过程次序为(A)A复合换热、导热、对流换热33、温度对辐射换热的影响(B)对对流换热的影响 B大于34、对流换热系数为1000W/(㎡·K),温度为77℃的水流经27℃的壁面,其对流换热热流密度为(D)D50000W/㎡35、 流体流过管内进行对流换热时,当l/d ( C )时,要进行入口效应的修正。
C <5036、 炉墙内壁到外壁的热传递过程为(D )D 导热37、 下列哪个定律可用来计算黑体光谱辐射力(D )D 普朗特数38、 雷诺准则反映了(B )的对比关系 B 惯性和粘性力39、 下列何种材料表面的法向黑度为最大?(C )A 磨光的银B 无光泽的黄铜C 各种颜色的油漆D 粗糙的铅40、 在热平衡的条件下,任何物体对黑体辐射的吸收率(C )同温度下该物体的黑度 C 恒等于41、 五种具有实际意义的换热过程为:导热、对流换热、复合换热、传热过程和(A ) A 辐射换热42、 已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别为 300℃和 150℃,冷流体进出口温度分别为 50℃和 100℃,则其对数平均温差约为(B ) B 120℃43、 有一个由四个平面组成的四边形长通道,其内表面分别以1、2、3、4表示,已知角系数X1.2=0.4,X1.4=0.25,则X1.3为(D )D 0.3544、 一金属块的表面黑度为0.4,温度为227℃,它的辐射力是(A );若表面氧化后,黑度变为0.9,其辐射力将(A ) A1417.5W/㎡,增大二、填空题1、热量传递的三种基本方式_热传导_、_热对流_、_热辐射_。
2、已知平壁厚0.02m ,热阻为0.02㎡·K/W ,其导热系数为__1W/(m ·K)__。
3、__导热微分方程__及其单值性条件可以完整地描述一个具体的导热问题。
4、影响自然对流传热系数的主要因素有:_流动起因_、_流动速度_、_流动有无相变_、 _壁面的几何形状_、_大小和位置_、_流体的热物理性质_。
5、速度边界层是指_在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层_。
6、在蒸汽的凝结过程中,_珠状_凝结传热系数大于_膜状_凝结。
7、大容器沸腾曲线分为_自然对流_、_核态沸腾_、_过度沸腾_、_膜态沸腾_四个区段。
8、基尔霍夫定律表明,善于辐射的物体也善于_吸收_,在同温度下,黑体具有_最大_的辐射力,实际物体的吸收率永远_小于_1。
9、普朗克定律揭示了黑体光辐射力按_波长_变化的分布规律。
10、传热过程是指_热量从高温流体通过壁面传向低温流体的总过程_。
11、在一台顺流式的换热器中,已知热流体的进出口温度分别为180℃和100℃,冷流体的进出口温度分别为40℃和80℃,则平均对数温差为_61.7℃_。
12、已知一灰体表面的温度为127℃,黑度为0.5,则其辐射力为_725.76W/㎡or726W/㎡_。
13、为了达到降低温度的目的,肋片应该装在_冷流体_一侧。
14、灰体就是吸收率与_波长或“λ”复合_无关的物体。
15、冬季室内暖气壁面与附近空气之间的换热属于_复合_换热。
16、传热系数的物理意义是指_冷热流体_间温度差为1时的传热热流密度。
17、黑度是表明物体_辐射_能力强弱的一个物理量。
18、肋壁总效率为_肋壁实际散热量肋壁_与肋壁侧温度均为肋基温度时的理想散热量之比。
19、在一个传热过程中,当壁面两侧换热热阻相差较多时,增大换热热阻_较大_一侧的换热系数对于提高传热系数最有效。
20、圆管的临界绝缘直径d 的计算公式_h d c/2λ=_,它表示当保温材料外径为dc 时,该保温材料的散热量达到_最大值_。
21、导热系数的单位是_W/(m ·k)_,对流传热系数的单位_W/(㎡·k)_, 传热系数的单位_W/(㎡·k)_。
22、一大平壁传热过程的传热系数为100W/(㎡·k),热流体侧的传热系数为200W/(㎡·k),冷流体侧的传热系数250W/(㎡·k),平壁的厚度为5mm ,则该平壁的导热系数为_5W/(m ·k)_。
导热热阻为_0.001(㎡·k)/W _。
23、温度边界层越_厚_对流传热系数越小,强化传热因使温度边界层越_薄_。
24、大容器饱和沸腾曲线分为_自然对流_、_核态沸腾_、_过度沸腾_、_膜态沸腾_四个区段。
其中_核态沸腾_具有温差小,热流大的传热特点。
25、太阳与地球间的热量传递属于_辐射_传热方式。
26、一个由两个表面所构成的封闭系统中,若已知A1=0.5A2,X1,2=0.6,则X2,1=_0.3_。
27、在一维稳态传热过程中,每个传热环节的热阻分别为0.01K/W ,0.35K/W 和0.0091K/W ,在热阻为_0.35K/W _的传热环节上采取强化传热措施效果最好。
28、某燃煤电站过热器中,烟气向管壁传热的辐射传热系数为20W/(㎡·k),对流传热系数为40W/(㎡·k),其复合传热系数为_60W/(㎡·k)_。
29、换热器传热计算的两种方法是_平均温差法_和_效能-传热单元数法_。
30、同一温度下,黑体的辐射能力_最大_,吸收能力_最大_。
31、可以采用集中参数法的物体,其内部的温度变化与坐标_无关_。
32、导热系数是物性参数,它取决于_物质的种类和热力状态_。
33、按照导热机理,水的气、液、固三种状态中_气态_状态下的导热系数最小。
34、热扩散率)(/p C ρλα=是表征_物体传递温度变化的能力_的物理量。
35、灰体是指_光谱吸收比与波长无关的物体_。
PS :即)(λα为常数。
36、格拉晓夫准则的物理意义_表示浮升力与粘性力的相对大小_,表达式Gr=23γαtl g ∆。
(公式是l 的三次方和r 的平方)37、热水瓶的双层玻璃中抽真空是为了_减小对流换热_。
38、雪对可见光吸收能力比对红外线的吸收能力_低_。
39、第一类边界条件是_给定物体边界上任何时刻的温度分布_。
40、初始条件是指_如以某一时刻作为时间的起算点,在该时刻导热物体内的温度分布_。
41、温度边界层越_厚_,对流传热系数越小,强化传热应使温度边界层越_薄_。
42、流体横掠管束时,一般情况下,_叉排_布置的平均对流传热系数要比_顺排_布置时高。
43、黑体是指_吸收比为1_的物体,白体是指_反射比为1_的物体,透明体是指_透射比为1_的物体。
灰体是指_光谱吸收比与波长无关_的物体。
44、物体的光谱辐射力与同温度下_黑体的光谱辐射力_之比,称为物体的光谱发射率。
45、凝结有珠状凝结和膜状凝结两种形式,其中_珠状凝结_比_膜状凝结_换热有较大的换热强度,工程上常用的是_膜状凝结_。
46、肋化系数是指_加肋后的总换热面积_与_未加肋时的换热面积_之比。
47、一传热过程的温压为20℃,热流量为1KW ,则其热阻为_0.02K/W48、气体辐射具有2个特点:①_对波长有选择性_;②_在整个容积中进行_。
三、简答题1、由对流换热微分方程0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∆-=y y t t h x x λ 知,该式中没有出现流速,有人因此得出结论:表面传热系数h 与流体速度场无关。
试判断这种说法的正确性。
答:这种说法不正确,因为在秒速流动的能量微分方程中,对流项含有流体速度,即要获得流体的温度场,必须先获得其速度场,“流动与换热密不可分”,因此表面传热系数必与流体速度场有关。
2、在地球表面某实验室内设计的自然对流换热实验,到太空是否仍然有效?为什么?答:该实验室到太空中无法得到地面上的实验结果。
因为自然对流是由流体内部的温差从而引起密度差并在重力的作用下引起的。
在太空中试验装置处于失重状态,因而无法形成自然对流,所以无法得到预期的实验结果。
3、在对流温度差大小相同的条件下,在夏季和冬季,屋顶天花板内表面的对流换热系数是否相同?为什么?答:在夏季和冬季两种情况下,虽然它们的对流换热温差相同,但屋顶天花板内表面的对流换热系数却不一定相等。