传热学题目培训讲学
工程传热学(课时1)pptx
A dt
dx
A tw1 tw2
Φ为单位时间通过大平板的导热量,也称热流量,W; λ为平板材料一个物性参数,称为热导率或导热系数,W/m.℃; δ为平板的厚度,m A为平板面积,m2 tw1、tw2分别为平板两侧表面的温度,℃
1、热传导(导热)
❖二、导热量的计算
对于单位表面积有: q / A tw1 tw2
对单位面积壁面:q ht
2、热对流和对流传热
工程上常见的对流传热过程表面传热系数的范围表。
对流传热表面传热系数的大致数值范围
过程
h/[W/(㎡·K)]
自然对流: 空气 水
1~10 200~1 000
强制对流: 气体
高压水蒸气 水
20~100 500~35 000 1 000~1 500
水的相变换热: 沸腾
铬砖 硅藻土砖
q 2.32W / (m K) 300 C 100 C 9.28103 W / m2 0.05m
q 0.242W / (m K) 300 C 100 C 9.68102 W / m2 0.05m
❖ 由计算可见,由于铜与硅藻土砖导热系数的巨大差别,导致在相同的条件下 通过铜板的导热量比通过硅藻土砖的导热量约大3个数量级。因此,铜是热的良 导体,而硅藻土砖则可起到一定的隔热作用。
2、热对流和对流传热
❖一、定义及特点 热对流:指由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移,冷、
热流体由于相互掺混所导致的热量传递过程。热对流仅能发生在流体中。
对流传热:运动的流体与温度不相同的固体表面之间发生的热量传递过程
❖ 根据引起流体流动的原因,对流传热分为强制对流传热和自然对流传热两大类. ❖
蒸汽凝结
《传热学》习题课(对流换热部分)精品课件
查附录8和10,25℃时:
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空气: 15.06 16 15.53106 m2 / s
2
水: 1.006 0.805 0.9055106 m2 / s
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第五章 对流换热—习题
5-23.对置于气流中的一块很粗糙的表面进
行传热试验,测得如下的局部换热特征性的
结果:Nu x
0.04
Re
0.9 x
1
Pr 3
其中特征长度x为计算点离开平板前缘的距离。
试计算当气流温度t∞=27℃、流速u∞=50m/s 时离开平板前缘x=1.2m处的切应力。平壁温
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qw1=2qw2 qw2 qw1=0 qw2
第五章 对流换热—习题
5-4.设某一电子器件的外壳可
以简化成附图所示的形状,截
面呈正方形,上、下表面绝热,
而两侧竖壁分别维持在th及tc
(th>tc)。试定性地画出空腔
截面上空气流动的图像。
th
tc
解:th及tc使近壁介质产生密度 差,上下壁面绝热,无热量传
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第五章 对流换热—复习题
5. 对流换热问题完整的数学描写应包括什么 内容?既然对大多数实际对流换热问题尚无 法求得其精确解,那么建立对流换热问题的 数学描写有什么意义? 答:应包括:质量守恒方程式,即连续性方 程;动量守恒方程式,即纳维—斯托克斯方 程;能量守恒方程式。
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第五章 对流换热—复习题
H
传热学讲义 学习课件
t
λ变化,第一类边界条t1 件
➢方程:d( λ dt/dx)/dx=0
t2
➢定➢两解无个条内件表热:面源x分x==,0别δ,,λ维t==tλ=持t10t2(均1匀+b而t)恒,定壁的厚温δ度已0 t知δ1、。t2。x ➢温度分布:
(t+1/b)2= ( t1+1/b)2+[2/b-( t2+ t1)]( t1 - t2 )x/δ b ≠0时,温度分布是二次曲线方程,曲线凹凸与b的关系?
➢温度分布:t=( t2 - t1 )x/δ + t1
➢热流密度:q=- λ(t2-t1)/δ=Δt/( δ / λ )
➢热流量:Φ=Aq=-Aλ(t2-t1)/δ=Δt/( δ /A λ)
t
λ为常数,第三类边界 tf1,h1 条件 t1 t2 tf2,h2
➢方程:d2t/d2x=0 ➢定➢侧解无流条内体件热的:源温x,=度0λt,为f1,-常λ表d数t/面d,x换壁=h热厚1(系δt已数f1-知ht)1。;在在xx==0δ0处处δ壁壁面面 x
导热微分方程式
➢依 据 : 能 量 守 恒 定 律 、 傅 里 叶 定 律 ➢假 设 :
➢各向同性的连续介质 ➢比热容、密度、导热系数为已知 ➢物体内具有内热源φ(w/m3)***
定解条件
➢导热问题完整的数学描述:
导热微分方程式 + 定解条件
➢定 解 条 件 : 包 括 初 始 条 件 和 边 界 条 件
通过单层平壁的导 热
➢λ为常数,第一类边界条件 ➢λ为常数,第三类边界条件 ➢λ变化,第一类边界条件
t
λ为常数,第一类边界条件
t1
t2
➢方程:d2t/d2x=0 ➢定➢面解无分条内件别热:维源x持x==,0均δ,,λ匀t为=t=而t常1t2恒数定,的壁温厚度δ 已t 1 、知0t。2δ。两 个 表x
传热学辅导——精选推荐
传热学辅导1.试⽤简练的语⾔说明导热、对流换热及辐射换热三种传递⽅式之间的联系与区别?答:导热、对流换热及辐射换热是热量传递的三种⽅式。
导热主要依靠微观粒⼦运动⽽传递热量;对流换热是流体与固体壁⾯之间的换热,依靠流体对流和导热的联合作⽤⽽产⽣热量传递;辐射换热是通过电磁波传播能量,是物体之间辐射和吸收的综合效果。
⼀个传热现象往往是⼏种传热⽅式同时作⽤。
2、试举5个隔热保温的措施,并⽤传热学理论阐明其原理?答:⑴在热⼒管道上敷设保温材料,以增加传热热阻,减少管道损失;⑵保温材料外敷设防⽔材料,以避免受潮⽽降低保温效果‘⑶保温层外采⽤发射率低材料,以降低辐射散热量;⑷对于管道保温,将导热系数⼩的材料包在内层,以增加保温层热阻;⑸采⽤遮热板,增加系统辐射热阻,以减少⾼温物体的辐射散热。
3、采⽤温度计套管测量⽓体温度时,辐射和导热会引起测温误差,请提出提⾼测温精度的措施?答:⑴采⽤导热系数较⼩的材料作套管,尽量增加套管⾼度,减少套管的壁厚,从⽽降低套管顶端与根部间的导热量;⑵强化套管与流体间的换热,从⽽降低套管顶端与⽓体的温差;⑶在⽓体测量段或⽓体容器外部进⾏保温处理和减少套管表⾯⿊度,从⽽降低套管与⽓体容器壁⾯的辐射换热量;⑷降低温度计探头与套管内壁的接触热阻,从采⽤导热油、⽔银、导热硅胶等。
4、试⽐较竖壁上⾃然对流与膜状凝结的异同?答:⑴都是竖壁表⾯与流体的换热,⾃然对流主要作⽤⼒是浮升⼒和粘性⼒,膜状凝结主要作⽤⼒是重⼒和粘性⼒;⑵都存在层流和湍流两种状态,其中⾃然对流是⽓体的流动状态,膜状凝结指的是液膜中凝结液的流动状态。
5、简述⾮稳态导热的基本特点?答:⑴随着导热过程的进⾏ , 导热体内温度不断变化, 好象温度会从物体的⼀部分逐渐向另⼀部分转播⼀样 , 习惯上称为导温现象。
这在稳态导热中是不存在的。
⑵⾮稳态导热过程中导热体⾃⾝参与吸热(或放热),即导热体有储热现象,所以即使对通过平壁的⾮稳态导热来说,在与热流⽅向相垂直的不同截⾯上的热流量也是处处不等的,⽽在⼀维稳态导热中通过各层的热流量是相等的。
传热学培训教程
传热学培训教程在我们的日常生活和工业生产中,传热现象无处不在。
从烧水煮饭到汽车发动机的冷却,从冬天的取暖到电子设备的散热,传热学的知识都在发挥着重要的作用。
那么,什么是传热学呢?简单来说,传热学就是研究热量传递规律的科学。
一、传热的基本方式传热主要有三种基本方式:热传导、热对流和热辐射。
热传导是指由于物质的分子、原子或电子的热运动,使热量从物体的高温部分向低温部分传递的过程。
例如,我们用铁锅炒菜时,热量从锅底通过锅体传递到锅内的食物,这就是热传导。
热传导的传热速率与物体的导热系数、温度梯度以及传热面积等因素有关。
热对流是指由于流体的宏观运动,使流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。
热对流分为自然对流和强制对流。
自然对流是由于流体内部温度不均匀引起密度差异,从而产生浮升力导致流体流动。
比如,室内的空气受热上升,冷空气从下方补充,这就是自然对流。
强制对流则是通过外部动力(如风扇、泵等)使流体流动。
在热交换器中,通过泵使流体流动来实现热量交换,就是强制对流。
热辐射是指物体通过电磁波来传递能量的方式。
任何物体,只要其温度高于绝对零度,就会不停地向周围空间发射热辐射能。
热辐射不需要任何介质,可以在真空中传播。
太阳向地球传递热量就是通过热辐射实现的。
二、传热过程和传热系数在实际的传热问题中,往往是几种传热方式同时存在,这就构成了传热过程。
例如,一个房间通过墙壁与外界进行热量交换,就包括了墙壁内的热传导、墙壁外表面与空气的热对流以及通过窗户的热辐射。
为了衡量传热过程的强弱,引入了传热系数的概念。
传热系数表示在单位时间内,单位面积上,当两侧温差为 1 摄氏度时,所传递的热量。
传热系数越大,传热能力越强。
三、稳态传热和非稳态传热稳态传热是指在传热过程中,温度场不随时间变化的传热过程。
例如,一根长时间通电的加热棒,其温度分布最终会达到稳定状态,不再随时间变化。
非稳态传热则是温度场随时间变化的传热过程。
传热学复习课
ti1, j ti, j1
2
h x
2ti, j
2
h x
t
0
x y
绝热边界节点
ti ,j1 ti ,j1 2ti1,j 4ti ,j 0
x y
对流换热
要求
熟练掌握本章的基本概念 深刻理解边界层理论,并灵活运用它分析各种
对流换热问题以及强化对流换热的指导思想 知道对流换热方程组的推导方法和理论依据 了解边界层积分方程及其结果 熟练掌握相似理论 熟练应用对流换热经验公式进行计算(无需死
导热问题以及任何其他问题(包括流体力学 问题)的数学描述都基于“守恒”这一基本 物理原理来建立
要灵活应用“守恒”,特别是能量守恒建立 不同的传热过程的数学方程
导热问题—练习
导热微分方程的建立基于什么基本原理?
导热问题—练习
各向同性物体二维稳态导热,物体中任一点 可否具有两个温度梯度?
导热问题—练习
要求
对集总分析务必要掌握, 并能灵活地运用, 既会 求时间,也能由给定时间来倒求尺寸(直径,厚度 等).
对一般性的非稳态传热问题,至少要能够建立 其微分方程和初始、边界条件
非稳态导热问题
几点说明
导热物体外的换热条件可能是对流换热,也可 能是辐射换热,还有可能是对流和辐射的耦合. 当外部换热条件为辐射换热或复合换热时,大 家应该熟练掌握如何根据能量守恒原理建立 导热微分方程.
导热问题的数值解
要求
建立节点差分方程的方法,重点掌握控制容积 热平衡法;
非稳态问题的数值解
时间步长和空间步长的选择——稳定性条件 显式和隐式格式的概念 向前、向后、中心差分格式
离散代数方程组的迭代解法的发散问题
以上基本概念要很清晰,能够写出所给方程 的差分方程
全国高校师资网络培训-传热学-2010-11
3、边界层概念及边界层换热微分方程组 相似理论在原理、实验数据处理方法、 相似原理、实验数据处理方法、实验方法 5、流体在管内的强制对流换热 6、流体外掠平板和圆管的强制对流换热 7、自然对流换热 第十一章 热辐射及辐射换热 十一章 1、热辐射的基本概念 2、黑体的辐射特性及几个基本定律 实际物体的辐射特性、 3、实际物体的辐射特性、灰体 4、物体表面间的辐射换热
3、一维稳态导热:平壁、圆筒壁、临界热绝 一维稳态导热:平壁、圆筒壁、 缘直径等 通过肋壁的稳态导热:能量方程式、 4、通过肋壁的稳态导热:能量方程式、肋壁 温度分布、 温度分布、肋片效率 5、无限大平壁的加热与冷却:分析解法、Fo 无限大平壁的加热与冷却:分析解法、 Bi对温度分布的影响 及Bi对温度分布的影响 6、集总参数分析解法 7、导热问题的数值解法 第十章 对流换热 对流换热基本概念、 1、对流换热基本概念、特点及分类 2、对流换热过程的微分方程组
传热学部分(32学时) (32学时 热工基础 — 传热学部分(32学时) 总结提纲
第八章 绪 论 基本概念:导热、热对流、对流换热、 基本概念:导热、热对流、对流换热、 热辐射、辐射换热、传热、 热辐射、辐射换热、传热、 热阻、导热系数、 热阻、导热系数、换热系数 第九章 导 热 导热的基本概念及傅里叶定律:温度场、 1、导热的基本概念及傅里叶定律:温度场、 等温面、等温线、温度梯度、 等温面、等温线、温度梯度、傅里叶定律 导热微分方程式: 2、导热微分方程式:直角坐标系和圆柱坐标 系一维导热微分方程式; 系一维导热微分方程式;单值性条件
第十二章 传热过程与换热器 十二章 1、传热过程:通过肋壁的传热 传热过程: 2、换热器简介
传热学题目培训讲学
传热学题目培训讲学传热学题目传热学1.热流密度 q 与热流量的关系为(以下式子 A 为传热面积,λ为导热系数,h 为对流传热系数):( )(A)q=φA (B)q=φ/A (C)q=λφ (D)q=hφ2.如果在水冷壁的管子里结了一层水垢,其他条件不变,管壁温度与无水垢时相比将:( )(A)不变 (B)提高 (C)降低 (D)随机改变3. 当采用加肋片的方法增强传热时,最有效的办法是将肋片加在哪一侧? ( )(A)传热系数较大的一侧(B)传热系数较小的一侧(C)流体温度较高的一侧(D)流体温度较低的一侧4. 导温系数的物理意义是什么? ( )(A)表明材料导热能力的强弱(B)反映了材料的储热能力(C)反映材料传播温度变化的能力(D)表明导热系数大的材料一定是导温系数大的材料5. 温度梯度表示温度场内的某一点等温面上什么方向的温度变化率? ( )(A)切线方向 (B)法线方向(C)任意方向 (D)温度降低方向6. 接触热阻的存在使相接触的两个导热壁面之间产生什么影响? ( )(A)出现温差 (B)出现临界热流(C)促进传热 (D)没有影响7. 金属含有较多的杂质,则其导热系数将如何变化? ( )(A)变大(B)变小(C)不变(D)可能变大,也可能变小8. 物体之间发生热传导的动力是什么? ( )(A)温度场 (B)温差(C)等温面 (D)微观粒子运动9. 通过大平壁导热时,大平壁内的温度分布规律是下述哪一种?( )(A)直线 (B)双曲线(C)抛物线 (D)对数曲线10. 已知某一导热平壁的两侧壁面温差是30℃,材料的导热系数是 22W/(m. K),通过的热流密度是 300W/m2,则该平壁的壁厚是多少? ( )(A) 220m (B)22m (C)2.2m (D)0.22m11. 第二类边界条件是什么? ( )(A)已知物体边界上的温度分布。
(B)已知物体表面与周围介质之间的传热情况。
(C)已知物体边界上的热流密度。
传热学习题讲座PPT课件
.
17
1. 座舱内空气对流换热的相似分析
假定座舱内空气为常物性、不可压缩的 牛顿流体,无内热源,对流换热的数学模型
U 0
= T -Tf
由于利用飞船座舱原型进行地面试验,舱
A 24 d24 0.120.00785m 2
A1dl4 d2 0.1335m2
.
2
1 A 11 1 T 1A 411 X 120.1 1 3 35 0 .2 50 .6 .2 7 1 0 0 .0 407 1 851360.3W
(2)单位时间内空腔的净辐射散热损失
1Eb11Eb12 1T114T124
E b1E b2 1313
1
12
A 11 A 1X 1,3 A 33 A 33 A 3X 3,2 A 22
.
8
5.67108(47343734)
1 0 .00 5. 80.801 .0510 1. 07 05 .050.0520.1 0751 10 .1 0 .80.8
9.99W /m
作 业 : 8 - 29 , 8 - 42 , 8 - 44
解:根据发射率的定义,
2
E Eb
式中E为人工黑体腔开口的辐射力,
Eb为温度等于人工黑体腔温度的黑 体的辐射力。
从人工黑体腔开口发射出去的辐射能为
A2E A22Eb1
Eb
11
1
. A11 A2
5
A2E A22Eb1
Eb
11
1
A11 A2
2A2 A11111
加热炉工培训讲义.doc
加热炉工培训讲义第一章传热原理1.1传热及传热的方式1.1.1传热:不同温度的两个物体放在一起,不久便发现高温物体的温度降低了,低温物体的温度升高了。
这说明有一部分热量从高温物体传到了低温物体。
这种现象称为传热。
1.1.2传热的方式:分对流传热、传导传热、辐射传热三种方式。
1.2对流传热1.2.1定义:依靠流体(液体或气体)本身流动而实现的热传递叫做对流传热。
1.2.2自然对流传热:由于流体受热后体积膨胀、比重减小而上升,或流体冷却后体积收缩、比重增加而下降所产生的对流传热叫自然对流传热。
1.2.3强制对流传热:依靠外力强制流动来实现的热量传递叫强制对流传热。
1.3传导传热1.3.1定义:物体通过接触,并没有发生物质的相互转移而传递热量的方式叫传导传热。
1.3.2导热系数:单位厚度上存在1C温差时所导热的热流值来衡量不同物质导热性能的差异,称为导热系数。
千卡/米*时*摄氏度1.3.3传导热流的计算公式:q t1 t2s式中:q——温降方向上的热流,千卡/平方米*时导热系数,千卡/米*时*摄氏度s 物体厚度,米匕t2――物体厚度上的温差,摄氏度1.4辐射传热1.4.1定义:物体间依靠电磁波互相辐射传导热量的方式叫辐射传热。
辐射传热无需中间介质,热量传递不仅由高向低也由低向高的方式互相传递热量。
1.4.2气体辐射传热:加热炉燃烧气体中C02、H20、SO2气体能够吸收和辐射能量。
这种气体的辐射传热对钢料的加热很重要,特别是采用煤气无烟燃烧的加热炉,火焰的绝大部分是靠燃烧产物中C02和水蒸气辐射传热传给钢料的。
1.5热量在炉内的传递加热炉的烧嘴燃烧时,火焰中的热量靠对流和辐射方式传给炉壁和钢坯。
对流传热主要取决于贴近炉壁或钢坯表面的炉气流速。
为避免局部过热,火焰一般不宜冲着炉壁或钢坯,钢坯只与火焰的边缘接触,因此对流传热强度不大。
火焰对钢坯的辐射传热有两个途径,一个是钢坯直接接受火焰的辐射热;另一个是以炉壁为介质传递热量。
传热学典型例题讲解课件
新型传热材料的研发
总结词
新型传热材料的研发是传热学领域的重要研 究方向,旨在开发具有优异性能的传热材料, 以满足不断发展的能源和环境需求。
详细描述
新型传热材料主要包括金属基复合材料、陶 瓷基复合材料、高分子复合材料等。这些材 料具有高效传热、耐高温、抗氧化、抗腐蚀 等优异性能,可广泛应用于航空航天、汽车、
工业传热
总结词
工业传热涉及广泛的领域,如化工、制药、食品加工等,传热学在工业传热中解决了许多实际的生产 问题。
详细描述
工业传热主要关注反应过程中的热量传递与控制、蒸发和结晶过程以及热力设备的优化设计等。通过 高效的传热技术,可以提高生产效率和产品质量,降低能耗和生产成本。
05 传热学实验与模拟
实验设备与操作
传热的基本方式
导热
通过物体内部的微观粒子运动传 递热量的方式,如金属的热传导。
对流
由于流体运动而引起的热量传递方 式,如空调制冷时冷气在房间内的 流动。
辐射
以电磁波的形式传递热量的方式, 如太阳光照射地球的热量传递。
传热学的发展历程
古代的传热应用
如火炉、熔炼炉等。
工业革命时期的传热研究
随着蒸汽机、内燃机等工业设备的出现,人们开始深入研究热量传 递的规律。
实验设备
介绍实验所需的设备,如热流计、 温度传感器、加热器等,并说明 其作用和工作原理。
实验操作
详细描述实验操作步骤,包括设 备安装、调试、实验运行等,确 保实验的准确性和可靠性。
实验数据处理与分析
数据处理
介绍实验数据的处理方法,如数据采集、 整理、转换等,确保数据的准确性和可 靠性。
VS
数据分析
导热问题的求解方法
采用有限差分法、有限元法和 有限体积法等数值方法求解导
传热学讲稿专题培训课件
大气压力下饱和沸腾的分析
• 演示:大气压力下大空间饱和沸腾过程 • 第一个区域:自然对流区; • 第二个区域:核态沸腾区; • 第三个区域:过渡沸腾区; • 第四个 t 5℃),加热面上不产生 汽泡,只有被加热表面加热的液体向上升浮,该 区域称为自然对流区,此时的换热遵从单项流体 的对流换热规律。
核态沸腾区的特点
• 当壁面过热度进一步增加时,加热面上开始出现汽泡。
• 开始阶段,汽化核心产生的汽泡彼此互不干扰,称独立汽 泡区;
• 随着壁面过热度的进一步提高,汽化核心数增加,汽泡互 相影响,并会形成汽块或汽柱;
• 在这两个区域中,汽泡的扰动剧烈,换热系数和热流密度 都急剧增大。由于汽化核心对换热起着决定性的影响,这 两区的沸腾统称为核态沸腾(或称为泡状沸腾)。核态沸 腾具有温差小、换热强的特点,所以一般工程应用都设计 在这个范围。核态沸腾的终点即为热流密度最大时对应的 点。
从而使 q t 沸腾曲线向着 t 减小的方向移动, 即在相同的 t 下产生更高的热流密度,强化了换
热。但对于处于稳定运行下的沸腾换热设备而言, 除非不断地向工作液体注入不凝结气体,否则它 们一经逸出,也就起不到强化作用了。
过冷度对沸腾换热的影响
如果在大容器沸腾中流体主要部分的温度低于相 应压力的饱和温度,则这种沸腾称为过冷沸腾。 对于大容器沸腾,除了在核态沸腾的起始点附近 区域外,过冷度对沸腾换热的强度并无影响。在 核态沸腾起始段,自然对流的机理还占有相当大 的比例,而自然对流时由于其表面传热系数与温 差有关(ht1/4,此时的温差为 t tw tf ),因 而过冷度会使该区域的换热有所增强。
• 由于因素比较复杂,如壁面的表面状况需视表面 污染、氧化程度而有不同等情况,因此各文献提 出的计算式分歧较大。
传热学讲义—第二章(1)讲课稿
第二章 稳态导热本章重点:具备利用导热微分方程式建立不同边界条件下稳态导热问题的数学模型的能力第一节 通过平壁的导热1-1 第一类边界条件 研究的问题:(1)几何条件:设有一单层平壁,厚度为δ,其宽度、高度远大于其厚度(宽度、高度是厚度的10倍以上)。
这时可认为沿高度与宽度两个方向的温度变化率很小,温度只沿厚度方向发生变化。
(属一维导热问题)(2)物理条件:无内热源,材料的导热系数λ为常数。
(3) 边界条件:假设平壁两侧表面分别保持均匀稳定的温度1w t 和2w t ,21w w t t >。
(为第一类边界条件,同时说明过程是稳态的)求:平壁的温度分布及通过平壁的热流密度值。
方法1 导热微分方程:采用直角坐标系,这是一个常物性、无内热源、一维稳态导热问题(温度只在 x 方向变化)。
导热微分方程式为:022=dxtd (2-1)边界条件为:10w x t t == , 2w x t t ==δ (2-2)对式(2-1)连续积分两次,得其通解: 21c x c t += (2-3)这里1c 、2c 为常数,由边界条件确定 ,解得:⎪⎩⎪⎨⎧=-=11221ww w t c t t c δ (2-4)最后得单层平壁内的温度分布为: x t t t t w w w δ211--= (2-5)由于δ 、1w t 、2w t 均为定值。
所以温度分布成线性关系,即温度分布曲线的斜率是常数(温度梯度),const t t dx dt w w =-=δ12 (2-6)热流密度为:)(21w w t t dx dt q -=-=δλλ2/m W (2-7) 若表面积为 A, 在此条件下 , 通过平壁的导热热流量则为 :t A qA ∆==Φδλ W (2-8)考虑导热系数随温度变化的情况:对于导热系数随温度线形变化,即)1(0bt +=λλ,此时导热微分方程为:0=⎪⎭⎫⎝⎛dx dt dx d λ 解这个方程,最后得:⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+)(211212121121122w w w w w w t t b x t t bt t bt t δ 或 x tt t t b b t b t w w w w w δ12211)(21122-⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+说明:壁内温度不再是直线规律,而是按曲线变化。
《传热学》复习题培训讲学
《传热学》复习题《传热学》复习题一一、名词解释(3分×5=15分)1、导热:2、对流换热:3、肋片效率:4﹑膜状凝结:5﹑灰体;二、填空题(2分×5=10分)1.空间辐射热阻可表示为:()。
2、()是热量传递的动力。
3、二维、常物性、无内热源、直角坐标系中的稳态导热微分方程式为()。
4、角系数的确定方法有()两种。
5、温度场是指)。
三、判断题(2分×5=10分)1、一个灰表面如果是漫反射的,则一定是漫辐射的。
()2、热量传递的三种基本方式是:导热,对流换热,辐射换热。
()3﹑当一个表面的吸收率α=1时,可当作一个绝热表面来处理。
()4、管内强迫对流换热时,假定条件相同,弯管的比直管的换热系数大。
()5、一个表面的有效辐射一定不大于它的本身辐射。
()。
四、简答题(6分×4=24分)1、说明哪些因素影响了对流换热??2、简述热辐射的三个特点.3、说明大气层的温室效应?4、写出努谢尔特准则Nu的表达式?并说明努谢尔特准则Nu的物理含义?五、计算题(41分)1、(14分)有一气体冷凝器,气侧对流换热表面传热系数h1=95W/(㎡.k),壁厚为2.5㎜,λ=46.5W/(m.K)。
水侧对流换热表面传热系数h2=5800W/(㎡.k)。
计算每个环节的热阻以及传热热阻?2、(13分)加热炉置于25℃的厂房内,加热炉外形尺寸为高2.5m、宽3.5m、长4m,加热外表面温度均匀且维持55℃。
如果不考虑辐射作用,试计算加热炉炉墙的散热量。
已知Νu=C(Gr.Pr)n,C=0.1,n=1/3,空气的物性参数为:λ=0.0276W/(m.k),Pr=0.699,粘度ν=0.00001696㎡/S.3、(14分)温度为99℃的热水进入一个逆流式换热器,并将4℃的冷水加热到32℃,冷水的流量为1.3Kg/S,热水的流量为2.6Kg/S,总传热系数为830W/(㎡.K )。
试计算换热器面积为多少(水的比热为C P=4.175KJ/Kg.K)《传热学》复习题二一、名词解释(3分×5=15分)1、温度场:2、热对流:3、肋片效率:4、黑体:5﹑珠状凝结:二、填空题(2分×5=10分)1、导热问题的第一类边界条件是已知()2、判定强迫流动换热流态的准则是()。
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传热学题目传热学1.热流密度 q 与热流量的关系为(以下式子 A 为传热面积,λ为导热系数,h 为对流传热系数):( )(A)q=φA (B)q=φ/A (C)q=λφ (D)q=hφ2.如果在水冷壁的管子里结了一层水垢,其他条件不变,管壁温度与无水垢时相比将:( )(A)不变 (B)提高 (C)降低 (D)随机改变3. 当采用加肋片的方法增强传热时,最有效的办法是将肋片加在哪一侧? ( )(A)传热系数较大的一侧(B)传热系数较小的一侧(C)流体温度较高的一侧(D)流体温度较低的一侧4. 导温系数的物理意义是什么? ( )(A)表明材料导热能力的强弱(B)反映了材料的储热能力(C)反映材料传播温度变化的能力(D)表明导热系数大的材料一定是导温系数大的材料5. 温度梯度表示温度场内的某一点等温面上什么方向的温度变化率? ( )(A)切线方向 (B)法线方向(C)任意方向 (D)温度降低方向6. 接触热阻的存在使相接触的两个导热壁面之间产生什么影响? ( )(A)出现温差 (B)出现临界热流(C)促进传热 (D)没有影响7. 金属含有较多的杂质,则其导热系数将如何变化? ( )(A)变大(B)变小(C)不变(D)可能变大,也可能变小8. 物体之间发生热传导的动力是什么? ( )(A)温度场 (B)温差(C)等温面 (D)微观粒子运动9. 通过大平壁导热时,大平壁内的温度分布规律是下述哪一种?( )(A)直线 (B)双曲线(C)抛物线 (D)对数曲线10. 已知某一导热平壁的两侧壁面温差是 30℃,材料的导热系数是 22W/(m. K),通过的热流密度是 300W/m2,则该平壁的壁厚是多少? ( )(A) 220m (B)22m (C)2.2m (D)0.22m11. 第二类边界条件是什么? ( )(A)已知物体边界上的温度分布。
(B)已知物体表面与周围介质之间的传热情况。
(C)已知物体边界上的热流密度。
(D)已知物体边界上流体的温度与流速。
12. 在稳态导热中,已知三层平壁的内外表面温度差为 120℃,三层热阻之比 Rλ、Rλ2、 Rλ3=1:2:3,则各层的温度降为( )1(A)60℃、40℃、20℃(B)70℃、40℃、10 ℃(C)20℃、40℃、60℃(D)10℃、40℃、70℃13. 材料的导热能力与吸热能力之比称为。
( )(A)放热系数 (B)传热系数(C)导热系数 (D)导温系数14. 蒸汽管道的内外直径分别为 68mm 和 100mm,导热系数λ1=63W/(m. ℃),内表面温度为 140℃。
今采用玻璃棉垫料保温,λ2=0.053W/(m. ℃)。
若要求保温层外表面的温度不超过 50℃,且蒸汽管道允许的热损失q l=50W/m,则玻璃棉垫料保温层的厚度至少为 ( )(A) 41mm (B) 54mm(C) 91mm (D) 104mm15. 导热体中不同温度的等温面将 ( )(A)互相相交 (B)互不相交 (C)互相相切 (D)不定16. 固体壁面上敷设肋片后,其实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量的比值为( )(A)肋壁效率 (B) 肋化系数 (C)肋片效率 (D)无明确的专用名称17. 下列那个表示非稳态导热过程的无因次时间?( )(A)Bi (B) Fo (C)Re (D)Pr18. 下列各参数中,属于物性参数的是:( )(A) 传热系数 K(B) 吸收率α(C) 普朗特数 Pr(D)传热系数 h19. 流体纯自然对流传热的准则方程可写成( )(A)Nu=f(Re,Pr) (B)Nu=f(Gr,Pr)(C)Nu=f(Re,Gr,Pr) (D)Nu=f(Bi,Fo)20. 沸腾的临界热流量 q c是:( )(A) 从过冷沸腾过渡到饱和沸腾的转折点(B) 从自由流动过渡到核态沸腾的转折点(C) 从核态沸腾过渡到膜态沸腾的转折点(D) 从不稳定膜态沸腾过渡到稳定膜态沸腾的转折点21. 液体沸腾时,汽泡内的压力大于汽泡外液体的压力,主要由于下列哪个因素造成的? ( )(A)传热温差 (B)表面张力 (C)浮升力 (D)重力22. 定型准则是指:( )(A)包含定型尺寸的准则 (B)全部由已知量构成的准则(C)含有待求量的准则 (D)待定准则23. 下述哪种手段对提高对流传热系数无效? ( )(A)提高流速 (B)增大管径(C)采用入口效应 (D)采用导热系数大的流体24. 已知某气体的密度为 1.26kg/m3,比热为 1.02kJ/(kg·K),导热系数为0.025W/(m·K),粘度为 15.1×10-6 m2/s,其 Pr(普朗特)准则数为多少? ( )(A) 0.78 (B) 0.02 (C) 0.7 (D) 0.6225. Nu(努谢尔特)准则反映: ( )(A)惯性力和粘滞力的相对大小 (B)对流传热强度(C)浮升力和粘滞力的相对大小 (D)导热能力大小26. 描述浮升力与黏滞力的相对大小的准则数称为:( )(A)Re (B)Gr (C)Pr (D)Ra27. 凝结液能很好的润湿壁面,形成完整的膜向下流动,称为 ( )(A)凝结 (B)膜状凝结 (B)珠状凝结 (D)稳态凝结28. 下列哪个不是影响对流传热的主要因素?( )(A)流动起因 (B)t w (C)ε (D)换热面的几何形状。
29. 自由对流传热的流态主要取决于 ( )的数值。
(A)Pr (B)Fo (C)Re (D)Gr30. 影响膜状换热系数的主要因素是 ( )(A)蒸汽流速 (B)不凝结气体 (C)表面粗糙度 (D) (1) + (2)31. 有一个由六个平面组成的六边形长通道,其内表面分别以 l、2、3、4、5、6 表示,已知角系数 X12=0.1、X14=0.25,X15=0.25,X16=0.12,则 X13为: ( )(A)0.35 (B)0.72 (C)0.37 (D)0.2832. 一金属块的表面发射率为 0.4,温度为 227℃,它的表面热辐射力是多少?若表面氧化后发射率变成 0.9,其表面热辐射力将如何改变?(A)1417.5W/m2,将增大(B)1417.5W/m2,将减小(C)60.22W/m2,将增大(D)60.22W/m2,将减小33.影响物体表面黑度的主要因素是:( )(A)物质种类、表面温度、表面状况 (B)表面温度、表面状况、辐射强度(C)物质种类、表面温度、表面颜色 (D)表面颜色、表面温度、表面光洁度34. 在两块平行的黑度相同的大平板之间插入一块同样黑度的遮热板后,两平板之间的辐射传热量与未加遮热板时相比减少了: ( )(A)0.2 倍 (B)0.5 倍 (C)2 倍 (D)3 倍35. 在同温度条件下的全波谱辐射和吸收,下列哪种说法是正确的( )(A) 物体的辐射能力越强其吸收比越大(B) 物体的吸收比越大其反射比越大(C) 物体的吸收比越大其黑度越小(D) 物体的吸收比越大其辐射透射比越大36. 将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是什么? ( )(A)减少导热 (B)减少对流传热(C)减少对流与辐射传热 (D)减少导热与对流传热37. 在保温瓶内胆上镀银的目的是什么? ( )(A)削弱导热传热 (B)削弱辐射传热(C)削弱对流传热 (D)同时削弱导热、对流与辐射传热38. 有一个由两个圆筒表面组成的环形长通道,其外筒的内径是 d1,内筒的外径是 d2,且 d1/d2=2,问角系数 X1,2与 X2,1,分别为多少? ( )(A)X1,2=0.5,X2,1=l(B)X1,2=0.25,X2,1=0.5(C)X1,2=1,X2,1=0.25(D)X1,2=0.5,X2,1=0.2539. 物体能够发射热辐射的最基本条件是下述哪一个? ( )(A)温度大于 0K (B)具有传播介质(B)真空状态 (D)表面较黑40. 描述黑体表面辐射能量按空间方向的分布规律称为( )(A)普朗克定律 (B)兰贝特定律 (C)斯帝芬-玻尔兹曼定律 (D)基尔霍夫定律41. 加热炉外壁面与环境间的传热属于下述哪种传热方式? ( )(A)辐射传热 (B)导热 (C)对流传热 (D)复合传热42. 在某一传热过程中,热流给定,若传热系数增加 1 倍,冷热流体间的温差将是原来的多少倍? ( )(A)1 倍 (B)2 倍 (C)3 倍 (D) 0.5 倍43. 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?( )(A)增加 (B)减小 (C)不变 (D)有时增加,有时减小44. 有一板式传热器,热流体进口温度 80℃、出口温度 50℃,冷流体进口温度10℃、出口温度30℃,则顺流布置时和逆流布置时的对数平均温差分别为多少? ( )(A)45.0℃,45.0℃ (B)42.5℃,40.0℃(C)44.8℃,39.9℃ (D)39.9℃,44.8℃45. 用ε—NTU 法进行换热器的校核计算比较方便是由于下述的哪个理由? ( )(A)流体出口温度可通过查图得到 (B)不需要计算传热系数(C)不需要计算对数平均温差 (D)不需要进行试算46. 对于换热器的顺流与逆流布置,下列哪种说是错误的? ( )(A)逆流的平均温差大于等于顺流 (B)逆流的流动阻力大于等于顺流(C)冷流体出口温度逆流可大于顺流 (D)换热器最高壁温逆流大于等于顺流47. 临界热绝缘直径是指:( )(A) 管道热损失最大时的热绝缘直径(B) 管道热损失最小时的热绝缘直径(C) 管道完全没有热损失时的热绝缘直径(D) 管道热阻最大时的热绝缘直径48. 已知敷设在圆管外的保温材料的导热系数为 0.08 W/(m K),管外环境介质的传热系数为 8W/(m2.K),其临界热绝缘直径为:( )(A)0.02m (B)200m (C)0.005m (D)50m49. 已知一传热设备,新投入时传热系数为 78W/(m2.K),使用一年后其传热系数为 55W/(m2.K),则其污垢热阻: ( )(A)0.018(m2 K)/W(B)0.005(m2 K)/W(C)0.0128(m2 K)/W(D)0.003(m2 K)/W50. 试计算逆流时的对数平均温差,已知热流体由 300℃冷却到 150℃,而冷流体由 50℃加热到 100℃。
( )(A)124 ℃ (B)134 ℃ (C)144℃ (D)154℃传热学答案:1—5 BBBCB 6—10 ABBAC11—15 CCDCB 16—20CBCBC21—25 BBBAB 26—30BBCDD31—35 DAABA 36—40DBAAB41—45 DDBDC 46—50BAABA精品资料仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢11。