传热学复习指南习题80
传热学复习题及参考答案
传热学复习题及参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、( )用于表示油品的物理性质和热力学性质。
A、粘度B、密度C、特性因数正确答案:C2、化工生产中在一定温度下的有腐蚀性液体的输送中,主要用不锈钢管、( )管等。
A、石墨B、玻璃C、塑料D、碳钢正确答案:C3、蛇管式换热器的优点是( )。
A、传热膜系数大B、平均传热温度差大C、传热速率大D、传热速率变化不大正确答案:A4、离心清水泵的叶轮型式应该为( )。
A、开式B、闭式C、半开式正确答案:B5、为防止反应釜中的物料被氧化,可采用以下措施( )A、将反应釜的物料装满B、向反应釜通空气C、向反应釜通N2气或水蒸汽D、对反应釜抽真空正确答案:C6、利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。
要求热流体的温度Tl、T2及流量W1不变。
今因冷却水进口温度tl增高,为保证完成生产任务,提高冷却水的流量W2,其结果( )A、Q增大,△tm下降B、Q不变,△tm下降,K增大C、Q不变,K增大,△tm不确定D、K增大,△tm不变正确答案:B7、下列不属于乙烯装置生产特点的是( )A、高温高压、低温低压B、连续性不强C、易燃、易爆、有毒、有害D、生产过程复杂,工艺条件多变正确答案:B8、被称为“塑料王”的材料名称是( )。
A、聚乙烯B、聚丙烯C、聚四氟乙烯D、聚酰胺-6正确答案:C9、当化学反应的热效应较小,反应过程对温度要求较宽,反应过程要求单程转化率较低时,可采用( )反应器A、自热式固定床反应器B、换热式固定床反应器C、单段绝热式固定床反应器D、多段绝热式固定床反应器正确答案:C10、列管式换热器一般不采用多壳程结构,而采用( )以强化传热效果A、波纹板B、折流挡板C、隔板D、翅片板正确答案:B11、多级离心泵比单级离心泵( )A、扬程低B、扬程高C、流量小D、流量大正确答案:B12、阻聚剂的作用过程是( )A、分散B、吸附C、吸收D、分离正确答案:A13、两种流体的对流传热膜系数分别为αl和α2,当α1《α2时,欲提高传热系数,关键在于提高( )的值才有明显的效果A、α2B、αlC、αl和α2D、与两者无关正确答案:B14、离心泵轴封的作用是: ( )A、减少高压液体漏入排出管B、减少高压液体漏回泵的吸入口C、减少高压液体漏出泵外D、减少高压液体漏回吸入管正确答案:C15、某化学反应温度每升高10℃反应速度增加3倍,当温度升高40℃时,反应速度共增( )A、27B、12C、81正确答案:C16、安装在管路中的阀门( )A、不必考虑流体方向B、不必考虑维修时的方便C、需考虑流体方向D、不必考虑操作时的方便正确答案:C17、化工生产操作不包括( )。
《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㎜,λ=。
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 n,C=,n=1/3,空气的物性参数为:λ=,Pr=,粘度ν=㎡/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= )《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()。
传热学习题及参考答案
《传热学》复习题一、判断题1.稳态导热没有初始条件。
()2.面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。
()3.复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理()4.肋片应该加在换热系数较小的那一端。
()5.当管道外径大于临界绝缘直径时,覆盖保温层才起到减少热损失的作用。
()6.所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。
()7.影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数,波动周期和深度。
()8.普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。
()9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程,也适用于非稳态导热过程。
()10.相同的流动和换热壁面条件下,导热系数较大的流体,对流换热系数就较小。
()11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写,它对任意形状物体内部和边界都适用。
( )12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。
( )13、温度不高于350℃,导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。
( )14、在相同的进出口温度下,逆流比顺流的传热平均温差大。
( )15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。
( )16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式,是无条件稳定的。
( )17、边界层理论中,主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。
( )18、无限大平壁冷却时,若Bi→∞,则可以采用集总参数法。
( )19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。
( )20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。
( )二、填空题1.流体横向冲刷n排外径为d的管束时,定性尺寸是。
2.热扩散率(导温系数)是材料指标,大小等于。
3.一个半径为R的半球形空腔,空腔表面对外界的辐射角系数为。
4.某表面的辐射特性,除了与方向无关外,还与波长无关,表面叫做表面。
5.物体表面的发射率是ε,面积是A,则表面的辐射表面热阻是。
6.影响膜状冷凝换热的热阻主要是。
传热学试卷及答案-学习指南(专本科函授)汇总.
传热学-学习指南一、概念题1.夏季在维持20℃的室内工作,穿单衣感到舒适,而冬季在保持22℃的室内工作时,却必须穿绒衣才觉得舒服。
试从传热的观点分析原因。
2.试分析室内暖气片的散热过程,各环节有哪些热量传递方式?以暖气片管内走热水为例。
3.利用同一冰箱储存相同的物质时,试问结霜的冰箱耗电量大还是未结霜的冰箱耗电量大?4.导热系数的定义?5.写出傅里叶定律的一般表达式,并说明式中各量和符号的物理意义。
6.管内强制对流换热的强化机理和手段。
7.试简述强化凝结换热的原则和途径。
8.影响沸腾换热的因素有哪些?9.空气横掠管束时,沿流动方向管排数越多,换热越强,面蒸气在水平管束外凝结时,沿液膜流动方向管束排数越多,换热强度降低。
试对上述现象做出解释。
10.为强化一台冷油器的传热,有人用提高冷却水流速的办法,但发现效果并不显著,试分析原因。
11.热水在两根相同的管内以相同流速流动,管外分别采用空气和水进行冷却。
经过一段时间后,两管内产生相同厚度的水垢。
试问水垢的产生对采用空冷还是水冷的管道的传热系数影响较大?为什么?12.有一台钢管换热器,热水在管内流动,空气在管束间作多次折流横向冲刷管束以冷却管内热水。
有人提出,为提高冷却效果,采用管外加装肋片并将钢管换成铜管。
请你评价这一方案的合理性。
二、计算题1.平壁与圆管壁材料相同,厚度相同,在两侧表面温度相同条件下,圆管内表面积等于平壁表面积,如图所示,试问哪种情况下导热量大?(a)平板 (b)圆管图1 题1示意图2. 导热系数分别为1λ=0.08W /(m·K),2λ=0.03W /(m·K)的材料,其厚度分别为2mm 和1mm ,中间紧夹有一层厚度可以不计的加热膜.加热膜温度维持在60℃。
材料1一侧维持在1t =30℃的温度,材料2的一侧的温度f t =20℃,表面传热系数h =50W /(m 2·K)的气流相通,如图所示。
假定过程为稳态,试确定加热膜所施加的热流密度大小。
华电考研传热学复习指南+习题80
1. 传热的基本方式是A 、导热、对流和辐射B 、导热、对流换热和辐射C 、导热、对流和辐射换热D 、导热、对流换热和辐射换热2. 按照导热机理,水在 状态下的导热系数最小。
A 、冰B 、液态水C 、水蒸气D 、冰水混合物3. 当管道外径为2d 的管道采取保温措施时,应当选用临界热绝缘直径c d 的材料。
A 、大于2dB 、没有要求C 、小于2dD 、等于2d4. 通过稳态有内热源(内热源为定值)的大平壁的导热,其内的温度分布为 ,热流密度为 。
A 、直线,常数B 、曲线,常数C 、直线,非常数D 、曲线,非常数5. 在同一冰箱储存相同的物质时,耗电量大的是 。
A 、结霜的冰箱B 、未结霜的冰箱C 、结霜的冰箱和未结霜的冰箱相同D 、不确定6. 凡平均温度不高于350℃、导热系数不大于 /()W m K ⋅的材料称为保温材料。
A 、0.2B 、0.12C 、0.02D 、0.187. 第一类边界条件下,常物性稳态导热大平壁,其温度分布与导热系数无关的条件是 。
A 、无内热源B 、内热源为定值C 、负内热源D 、正内热源8. 物性参数为常数的一圆柱导线,通过的电流均匀发热,导线与空气间的表面传热系数为定值,建立导线的导热微分方程采用 。
A 、柱坐标下一维无内热源的不稳态导热微分热方程B 、柱坐标下一维无内热源的稳态导热微分热方程C 、柱坐标下一维有内热源的不稳态导热微分热方程D 、柱坐标下一维有内热源的稳态导热微分热方程9. 冬天时节,棉被经过白天晾晒,晚上人盖着感觉暖和,是因为 。
A 、棉被中蓄存了热量,晚上释放出来了B 、棉被内表面的表面传热系数减小了C 、棉被变厚了,棉被的导热系数变小了D 、棉被外表面的表面传热系数减小了10.由两种不同材料制成的大平壁紧密接触时进行稳态导热过程,若已知12δδδ==,1223t t t t ->-,则 。
A 、12λλ<B 、12λλ=C 、12λλ>D 、12λλ>>11. 炉墙平壁用两层同样厚度的保温材料保温,两种材料的导热系数分别为1λ,2λ12()λλ>,1λ,2λ为常数,下列说法正确的是 。
(完整版)传热学试题库含参考答案
(完整版)传热学试题库含参考答案《传热学》试题库第⼀早⼀、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。
数表⽰复合传热能⼒的⼤⼩。
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 _、、。
(热传导、热对流、热辐射)2. ________________________ 热流量是指 _______________ ,单位是 ____________________ 。
热流密度是指 _______ ,单位是 ____________________________ 。
2(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。
传热学复习题+答案
传热学复习题+答案1、乙醛氧化生产醋酸,原料投料量为纯度99.4%的乙醛500kg/h,得到的产物为纯度98%的醋酸580kg/h,计算乙醛的理论及实际消耗定额。
( )A、500、623B、723、826C、862、723D、723、862答案:D2、在选择化工过程是否采用连续操作时,下述几个理由不正确的是( )A、一般年产量大于4500t的产品B、工艺成熟C、反应速率极慢的化学反应过程D、操作稳定安全答案:C3、现有下列高聚物,用于制备轮胎的是( )。
A、硫化橡胶B、聚乙烯C、合成纤维D、天然橡胶树脂答案:A4、换热器中的换热管在管板上排列,在相同管板面积中排列管数最多的是( )排列A、矩形B、同心圆C、正三角形D、正方形答案:C5、PVC 是指( )。
A、聚乙烯B、聚丙烯C、聚氯乙烯D、聚苯乙烯答案:C6、化工管路中,对于要求强度高、密封性能好、能拆卸的管路,通常采用( )。
A、承插连接B、螺纹连接C、焊接D、法兰连接答案:D7、对于列管式换热器,当壳体与换热管温度差( )时,产生的温度差应力具有破坏性,因此需要进行热补偿A、大于60℃B、大于50℃C、大于45℃D、大于55℃答案:B8、关于乙烯装置管式裂解炉的防冻措施,下列叙述不正确的是( )A、提高排烟温度B、保证燃料气、燃料油、原料管线的伴热畅通C、保证停用炉内有一定数量的火嘴处于燃烧状态D、排尽停用炉汽包液位答案:A9、套管冷凝器的内管走空气,管间走饱和水蒸气,如果蒸汽压力一定,空气进口温度一定,当空气流量增加时传热系数K应( )A、基本不变B、无法判断C、减小D、增大答案:D10、在脱硫中加入少量的( )可以减少设备腐蚀。
A、中和冲洗剂B、缓蚀剂C、阻泡剂答案:B11、为了防止( )现象发生,启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀A、电机烧坏B、叶轮受损C、汽蚀D、气缚12、离心清水泵的叶轮型式应该为( )。
A、半开式B、开式C、闭式答案:C13、离心泵的调节阀开大时,( )A、吸入管路阻力损失不变B、泵出口的压力减小C、泵工作点的扬程升高D、泵入口的真空度减小答案:B14、下列方法中,( )不可能用来制取乙烯。
传热学总复习试题及答案【第五版】【精】【_必备】(K12教育文档)
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总复习题基本概念 :•薄材 : 在加热或冷却过程中 , 若物体内温度分布均匀 , 在任意时刻都可用一个温度来代表整个物体的温度,则该物体称为 -——-.•传热:由热力学第二定律,凡是有温差的地方,就有热量自发地从高温物体向低温物体转移,这种由于温差引起的热量转移过程统称为 --——-—。
•导热 : 是指物体内不同温度的各部分之间或不同温度的物体相接触时,发生的热量传输的现象。
物体各部分之间不发生相对位移,仅依靠物体内分子原子和自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递成为热传导简称导热•对流 : 指物体各部分之间发生相对位移而引起的热量传输现象。
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,冷热流体相互渗混所导致的热量传递过程•对流换热:指流体流过与其温度不同的物体表面时 , 流体与固体表面之间发生的热量交换过程称为——--—-。
•强制对流:由于外力作用或其它压差作用而引起的流动 .•自然对流 : 由于流体各部分温度不同 , 致使各部分密度不同引起的流动 .•流动边界层:当具有粘性的流体流过壁面时,由于粘滞力的作用 , 壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的速度迅速下降为零,而在这一流层外 , 流体的速度基本达到主流速度。
传热学复习指南+习题80
传热学复习指南+习题80第⼀部分:必背的公式1. 通过单层平壁稳态导热热流量的计算公式λ)δ/()(21A t t Aq w w -==Φ2. 通过单层圆筒壁稳态导热热流量的计算公式)/ln(21)(1221r r l t t Aq w w λπ-==Φ3. ⽜顿冷却公式t Ah ?=Φ4. 对于两个漫灰表⾯组成封闭系统的辐射换热计算)(111212,112222,11111212,1b b s b b E E X A A X A A E E -=-++--=Φεεεεε其中的特例:(1)表⾯1的⾯积A 1远远⼩于表⾯2的⾯积A 2,且X 1,2=1,如⼀个物体被⼀个空间包容的情况。
)(21112,1b b E E A -=Φε(2)表⾯1的⾯积A 1等于表⾯2的⾯积A 2,且X 1,2=1,如两块相近的平⾏平板之间的辐射换热。
111)(212112,1-+-=Φεεb b E E A5. 传热⽅程式)(21f f t t Ak -=Φm t Ak ?=Φ6. 换热器计算的基本公式m t kA ?=Φ简单顺流和逆流:max ln t t t t t m,复杂布置情况:逆)(m m t t ?=?ψ)(''1'111t t c q m -=Φ )('2''222t t c q m -=Φ第⼆部分:必背的物理概念表达式或定义式 1. 导热的傅⽴叶定律数学表达式n ntgradt q ??-=-=λλ在直⾓坐标系中,x 坐标⽅向上,xt q ??-=λ或x t AΦ??-=λ2. 肋⽚效率理想实际ΦΦ=f η肋⽚的理想散热量是指整个肋⽚均处在肋根温度下的散热量。
3. 毕渥数、傅⽴叶数和时间常数的表达式λhlBi =,2l a Fo τ=,λ)/(A V h Bi V=, 2)/(A V a Fo Vτ=hAVcc ρτ=4. 对流换热中表⾯传热系数与流体温度场的关系式x=λ5. 对流换热中常见准则数及其物理意义(1)努赛尔准则数λ/hl Nu =,壁⾯上流体的⽆量纲温度梯度。
传热学学习和复习题
传热学学习和复习题1、有⼀实验室⽤的炉,炉墙⽤0.2⽶厚、导热系数a λ=1.0W/m ﹒k 的耐⽕砖砌成。
其外表⾯包以0.03⽶厚、导热系数b λ=0.07W/mk 的隔热层。
炉墙的内表⾯温度为1250K ,隔热层外表⾯的温度为310K 。
假设过程为稳态传热,炉墙的最⼤允许热流密度为900W/m 2,求隔热层的厚度应为多少,并确定耐⽕砖与隔热层之间的界⾯温度。
解:由题意13//a a b b T T q x x λλ-=+(4分)2(1250310)900/(0.2/1.0/)(/0.07/)b KW m m W m k x W m k -=+ 求得:940(0.07)(0.2)0.059900b x m m ?=-=(1分)界⾯温度可以根据耐⽕砖或隔热层计算根据耐⽕砖:12/a a T T q x λ-=221250900/0.2/1.0/K T W m m W m k -=220.21250900()10701.0/W mT K Km W m k =-=?(5分)根据隔热层: 23/b b T T q x λ-=220.059310900()1068.570.07/W m T K K m W m k =+=?2、相距很近且彼此平⾏的两个⿊体表⾯,若(1)两表⾯温度分别为1800K 和1500K ;(2)两表⾯温度分别为400K 和100K 。
试求两种情况下辐射换热量的⽐值。
由此可以得出什么结论?解:(1)两表⾯温度分别为1800K 和1500K 时:448442112() 5.6710(18001500)308170/q T T W m σ-=-=??-=(2)两表⾯温度分别为400K 和100K 时:448442212() 5.6710(400100)1446/q T T W m σ-=-=??-=⼆者⽐值:12/308170/1446213q q ==由此可以看出,尽管冷热表⾯温度都是相差300K ,但前者的换热量是后者的213倍。
传热学复习题答案
第一章 绪论1.试用简练的语言说明导热,对流传热及辐射传热三种热传递方式之间的联系和区别。
答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。
联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。
导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。
辐射传热由于黑体的辐射力与其热力学温度的四次方成正比,高温时显得尤为重要。
2.以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻尔兹曼定律是应当熟记的传热学基本公式。
试写出这三个公式并说明其中每个符号的意义。
答:傅里叶定律:t A xλ∂Φ=-∂ Φ:导热热量,单位:Wλ:导热系数,单位:()/W m K ⋅A :平板面积,单位:2mt x∂∂:温度沿x 方向的变化率,单位:/K m ,/C m ︒ “-”:表示热量传递方向与温度升高方向相反牛顿冷却公式:(1)加热时()w f hA t t Φ=-(2)冷却时()f w hA t t Φ=-Φ:导热热量,单位:Wh :表面传热系数,单位:()2/W m K ⋅A :平板面积,单位:2mf t :流体温度,单位:K ,C ︒w t :壁面温度,单位:K ,C ︒斯忒藩-玻尔兹曼定律:4A T σΦ=Φ:导热热量,单位:WA :辐射表面积,单位:2mσ:斯忒藩-玻尔兹曼常量,即黑体辐射常数,值为()8245.6710/W m K -⨯⋅ T :黑体的热力学温度,单位:K ,C ︒3.导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关?答: 导热系数的单位是:W/(m.K);表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);传热系数的单位是:W/(m 2.K)。
这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。
4.当热量从避免一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。
传热学复习指南
第一部分:必背的公式1. 通过单层平壁稳态导热热流量的计算公式λ)δ/()(21A t t Aq w w -==Φ2. 通过单层圆筒壁稳态导热热流量的计算公式)/ln(21)(1221r r l t t Aq w w λπ-==Φ3. 牛顿冷却公式t Ah ∆=Φ4. 对于两个漫灰表面组成封闭系统的辐射换热计算)1112222,11111212,1εεεεA X A A E E b b -++--=Φ其中的特例: (1)表面1的面积A 1远远小于表面2的面积A 2,且X 1,2=1,如一个物体被一个空间包容的情况。
)(21112,1b b E E A -=Φε5. 传热方程式)(21f f t t Ak -=Φ,m t Ak ∆=Φ6. 换热器计算的基本公式m t kA ∆=Φ简单顺流和逆流:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆∆-∆=∆min max minmax ln t t t t t m ,复杂布置情况:逆)(m m t t ∆=∆ψ)(''1'111t t c q m -=Φ )('2''222t t c q m -=Φ2,1Φ第二部分:必背的物理概念表达式或定义式1. 导热的傅立叶定律数学表达式n nt gradt q ∂∂-=-=λλ 在直角坐标系中,x 坐标方向上,x t q d d λ-=或xtA Φd d λ-=2. 肋片效率理想实际ΦΦ=f η肋片的理想散热量是指整个肋片均处在肋根温度下的散热量。
3. 毕渥数、傅立叶数和时间常数的表达式λhlBi =,2la Fo τ=,hA Vcc ρτ= 4. 对流换热中表面传热系数与流体温度场的关系式xy x w x ytt t h ,0,=∞∂∂--=λ5. 对流换热中常见准则数及其物理意义(1) 努赛尔准则数λ/hl Nu =,壁面上流体的无量纲温度梯度。
(2) 普朗特数 a /Pr ν=:动量扩散厚度与热量扩散厚的对比。
传热学第四版重点复习题
二—1. 试写出导热傅里叶定律的一般形式,并说明其中各个符号的意义。
答:傅立叶定律的一般形式为:n x t gradt q =-,其中:gradt 为空间某点的温度梯度;n 是通过该点的等温线上的法向单位矢量,指向温度升高的方向;q 为该处的热流密度矢量。
2. 已知导热物体中某点在x,y,z 三个方向上的热流密度分别为y x q q ,及z q ,如何获得该点的 热密度矢量?答:k q j q i q q z y x ,其中k j i ,,分别为三个方向的单位矢量量。
3. 试说明得出导热微分方程所依据的基本定律。
答:导热微分方程式所依据的基本定律有:傅立叶定律和能量守恒定律。
4. 试分别用数学语言将传热学术语说明导热问题三种类型的边界条件。
答:① 第一类边界条件:)(01 f t w 时,② 第二类边界条件:)()(02 f x t w 时 ③ 第三类边界条件:)()(f w w t t h x t5. 试说明串联热阻叠加原则的内容及其使用条件。
答:在一个串联的热量传递过程中,如果通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。
使用条件是对于各个传热环节的传热面积必须相等。
6. 发生在一个短圆柱中的导热问题,在下列哪些情形下可以按一维问题来处理?答:当采用圆柱坐标系,沿半径方向的导热就可以按一维问题来处理。
三—2.在用热电偶测定气流的非稳态温度场时,怎么才能改善热电偶的温度响应特性? 答:要改善热电偶的温度响应特性,即最大限度降低热电偶的时间常数hA cv c ,形状上要降低体面比,要选择热容小的材料,要强化热电偶表面的对流换热。
4什么叫非稳态导热的正规状态或充分发展阶段?这一阶段在物理过程及数学处理上都有些什么特点?答:非稳态导热过程进行到一定程度,初始温度分布的影响就会消失,虽然各点温度仍随时间变化,但过余温度的比值已与时间无关,只是几何位置( /x )和边界条件(Bi 数)的函数,亦即无量纲温度分布不变,这一阶段称为正规状况阶段或充分发展阶段。
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第一部分:必背的公式1•通过爪层平壁稳态导热热流虽的il•算公式S 一人2)5/(AX)2.通过单•层恻筒壁稳态导热热流呆的汁算公式(几1 一「2)ln(r2/rj)s.牛顿冷却公式①=AhAt4.对于两个漫灰表倆组成封闭系统的辐射换热计算其中的特例:(1)表面1的面枳知远远小于表而2的血积A"且Xu=L如一个物体被一个空间包容的情况。
① 1.2 _乙,2)=L如两块相近的平行平板之间的辐射换热。
(2)表面I的面积川等于表面2的面积念,且XU5・传热方程式①=Ak(S-//2)①=川汕6.换热器计算的基木公式①=kAAt t/ipVc Tc=~hA4. 对流换热中表面传热系数与流体温度场的关系式, 2 dth x = ------------ —心-4 v =o,x5. 对流换热中常见准则数及其物理总义< 1) 努赛尔准则数Niuhl/2,壁面上流体的无虽纲温度梯度。
(2) 普朗特数 Pr = via :动虽扩散厚度与热虽扩散厚的对比。
(3) 雷诺数Re=z///v :惯性力与粘性力之比的度址。
简单•顺流和逆流:Ar /Wmax nun复朵布宜情况:△/川=0(ZV 〃J 逆In①=(lm2C 2^2 一『2)笫二部分:必背的物理概念表达式或定义式 1. 导热的傅立叶定律数学表达式q = —Agradt = -2 — ndn在直角坐标系中,X 坐标方向上. <7 = -/1— ^0 = -Z4 —dx -dx2. 肋片效率肋片的理想散热塑是抬整个肋片均处在肋根温度下的散热虽。
3. 毕渥数、傅立叶数和时间常数的表达式(IT I 2A F°v" (VIA)2(4) 格拉晓夫数Gr = gaPSt/v 2:浮升力与粘性力之比的度量。
6 •斯忒藩一玻耳兹曼定律表达式7•服从兰贝特定律的辐射.其定向辐射强度与辐射力之间的关系式E = L TT&辐射力和光谱辐射力的关系式E = J :®cU9. 维恩位移定律的表达式厶 T=2.9X10・mK10. 基尔霍夫定律的不同表达形式:光谱,定向:&(入輕①门二无条件成立 光谱,半球:^a,r )=aa,T ),仅对漫射表面全波段,半球:^(n=«(n 漫射灰体表而,或与黑体辐射J1处丁・热平衡11・吸收比、反射比、穿透比、发射率12. 角系数的性质•(1) 角系数相对性的表达式(2) 角系数完整性的表达式Xu + X L2 + X lj+... + X Ur =l13. 有效辐射与物体辐射力、有效辐射与外界总辐射热流密度的关系式14. 导热.对流换热.表血辐射热阻和空间辐射热阻的表达式GGJ 】=Ei+piG\16.常用材料物性参数的収位及其之间的关系导热系数入:W/ (m- K) 密度p : kg/m 3定压比热Cp : kJ/(kg - K) 热扩散率nr/s动力粘度“:kg/ (m • s)或/ (Pa • s) 运动粘度讥nr/s 普朗特数Pr :无虽纲笫三部分:应掌握的传热学基本概念和基本理论 1. 溫度场、溫度梯度.等温线。
2. 导热微分方程式中幹项的总义,对一个具体的导热问题,如何描述?对常见的三类边界条件如何描 述? 3・非稳态导热中的非正规状况阶段和正规状况阶段。
4. 采用集总参数法分析非稳态导热的基木思想和方法。
5. 半无限大物体的概念。
6. 导热问題数值求解的基木思想和基木步骤。
7. 热平衡法建立节点离散方程。
8. 代数方程组迭代求解的基木过程。
9. 非稳态导热数值求解中显示差分格式和隐式差分格式及其优缺点。
10・对流换热的机理、影响对流换热的因素和研究对流换热的方法。
11・对流换热的数学描述需嬰哪些微分方程式?为什么需翌这些方程?12. 流动和热边界层的概念.边界层概念的引入对理论求解对流换热问題带來r 哪些方便之处。
13・边界层积分方程求解的基木思想。
14 •比拟理论求•解对流换热的思想。
15・相似原理在捋导对流换热实验方面的应用。
着讨(M)15.换热器的效能和传热贰元数NTU =KA(“泌)mimax叫 " P16・在对流换热实验关联式中常见的一些修正系数意义。
17・大空间和有限空间自然对流换热的概念。
18・自然对流换热实验中自模化的概念。
19・凝结换热的分类.影响膜状凝结换热主要因素。
20.努塞尔对纯净蒸气层流膜状凝结分析的主要简化。
21・沸腾换热的分类.大容器饱和沸腾曲线及各阶段的换热特性•临界热流密度°22・汽化核心的槪念。
23・热辐射线的波长范困,辐射换热的特点°24・黑体.灰体、漫射体的概念。
25.辐射力、光谱辐射力、定向辐射强度。
26・黑体辐射的基木定律。
27.实际固体和液体表面的辐射和吸收情况°28・气体辐射的特点。
29 •临界热绝缘直径的概念和应用。
30.换热器中污垢热阻的槪念和确定。
31・强化传热的基木原则和常见于•段。
第四部分:应掌握的计算问题1.通収层平壁或圆筒壁的稳态导热计算c1.应用热阻概念对通过筝层平壁或圆筒壁的导热问題和传热过程的分析和计算°2.对于一维非稳态导热,采用海斯勒图的计算。
3.对于所有的对流换热问题,若给出准则关联式的计算°4.黑体辐射力、波段辐射力(给出黑体辐射函数表)的计算。
5.对于两个泌灰表而组成封闭系统的辐射换热汁算6.采用热阻概念对女表而系统辐射换热的分析和讣算。
7.换热器设il•和校核的传热计算。
& 对较复朵传热问題(含导热、对流、辐射筝种形式的情况)的分析和讣算。
1.传热的基木方式是 _____A、导热.对流和辐射 B.导热、对流换热和辐射C、导热、对流和辐射换热 D.导热.对流换热和辐射换热2.按照导热机理.水在 ____ 状态下的导热系数最小。
A、冰 B.液态水 C、水蒸气 D、冰水混合物3.X管道外径为心的管道采取保温措施时,应十选用临界热绝缘直径___________ 的材料。
A、大于如B、没有要求 C.小于〃2 D.等于〃24.通过稳态有内热源(内热源为定值)的大平壁的导热,其内的温度分布为 ______ ,热流密度为____ ,A、直线.常数B、曲线.常数 C.直线.非常数 D.曲线.非常数5.在同一冰箱储存相同的物质时.耗电址大的是 ______ 。
A、结霜的冰箱 B.未结霜的冰箱C、结鬲的冰箱和未结霜的冰箱相同 D.不确定6.凡平均温度不商于35OC、导热系数不大于______ I V /(HJ - K)的材料称为保温材料。
A、0.2B、0」2C、0.02D、0」87.第一类边界条件下,常杨性稳态导热大平壁,其温度分布与导热系数无关的条件是______ ,A、无内热源 B.内热源为定值 C.负内热源 D.正内热源&物性参数为常数的一圆柱导线.通过的电流均匀发热.导线与空气间的表面传热系数为定值,建立导线的导热微分方程采用 _________ :.A、柱坐标下一维无内热源的不稳态导热微分热方程B、柱坐标下一维无内热源的稳态导热微分热方程C、柱坐标下一维有内热源的不稳态导热微分热方程D、柱坐标下一维有内热源的稳态导热微分热方程9.冬天时节•棉被经过白天晾晒,晚上人盖若感觉暧和,是I大I为____ :A、棉被中蓄存了热址•晚上秣放出來了 B.棉被内表面的表面传热系数减小了C、棉被变厚了・棉被的导热系数变小了 D.棉被外表面的表面传热系数减小了10•由两种不同材料制成的大平壁紧密接'触时进行稳态导热过程,若已知禹=0 = 3 , t}-t2\>\t2-t3\.A、人 V&J Ay = ^2C、2]>&2 D、人» ^2 11•炉墙平壁用两层同样厚度的保温材料保温,两种材料的导热系数分别为人,22(人〉人).A[9乂2为常数•下列说法正确的是_________ :A、将入的材料放在内侧,则保温效果好B、将人的材料放在内侧,则保温效果好C、无论保溫材料怎么放宜。
保温效果一样D、无法确定12•热力管道外用两层保温材料保温.两种材料的导热系数分别为人,久三(人 >人).2?为常数••下列说法正确的是 ____________ oA.将入的材料放在内侧,则保温效果好■B.将人的材料放在内侧,则保温效果好C.无论保温材料怎么放宜。
保温效果一样D.无法确定13.不稳态导热采用有限差分方法求解温度场.关于差分方程.下列说法错误的是_________ =>A、显式差分格式是温度对时间的一阶导数采用向前差分获得.具有稳定性条件B.隐式差分格式是温度对时间的一阶导数采用向后差分获得.没有稳定性条件C、显式差分格式中温度对位宜的二阶导数采用中心差分格式获得D.隐式差分格式中温度对位宜的二阶导数采用向后差分获得14.下列说法错误的是_____ ,A、傅里叶准则Fo是非稳态导热过程的无址纲时间:反映非稳态导热过程进行的深度B.毕渥准则Bi是表示物体内部导热热阻与物体表而对流换热热阻的比值.是和第三类边界条件有密切联系的无虽纲准则C、肋片效率是衡虽肋片散热有效程度的抬标D.傅里叶定律,适合干一切材料的导热问题15•为导热过程在两个直接接触的固体表面之间进行.为了减少接触热阻.下列做法错误的是A.降低接触表面的粗糙度B、増大接触面上的挤压压力C、在接触表而之间衬以导热系数大且换度大的材料D.在接触表而之间涂上一层导热系数大的油脂16.巾•纯的导热发生在 ____ 中。
A、气体 B.液体 C、固体 D.以上三种物体17 •稳态导热是抬 ___ :A、温度不随时间变化B、温度不随空间位宜变化C、温度在各点值相等 D.温度不随时间和空间位置变化18.有一房间,外墙厚度400mm,室内增表面温度为25J 室外增表面温度一 150 则外增的温度梯度为___ 。
A、25°C/m・方向垂直于外墙,描向室外B、25°C/m,方向垂直干外增,指向室内C、100^C/m.方向垂直于外墙,指向室外 D. 1000m,方向垂直于外轴指向室内19.下列各参数中.屈于物性参数的是______3A.表面传热系数B.传热系数C.导热系数 D、热扩散率20.直径为3mm电线包一层厚2.5mm、导热系数几=0・17W / (〃7・K)的橡胶,设包橡胶后其外表血与空气间的表面传热系数(表面传热系数〉h2=\2W/(m2-K).橡胶能起得作用是__________________ 。
A.电绝缘B.减少散热C.增强散热 D、减少电损失21.已知一平壁传热过程的传热系数为100W/(m2-K),热流体侧的表啲传热系数为200W/(m2 K)9冷流体侧的表面传热系数为250 W/(〃『・K),则平壁的取位面积导热热阻为(m2-K)/W oA. 0.01 B、0.001 C、0.02 D. 0.00222.有一厚度为50mm的无限大平壁,其稳态温度分布为/ = 200 — 2000疋,❻位为C,大平壁材料的导热系数为W /(m• K),大平壁中的内热源强度为__________ W/in。