传热学答案
传热学试题(附答案)
传热学试题(附答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、在选择离心通风机时根据( )A、实际风量、实际风压B、实际风量、标准风压C、标准风量、实际风压D、标准风量、标准风压正确答案:B2、与平推流反应器比较,进行同样的反应过程,全混流反应器所需要的有效体积要( )A、大B、无法确定C、相同D、小正确答案:A3、某单程列管式换热器,水走管程呈湍流流动,为满足扩大生产需要,保持水的进口温度不变的条件下,将用水量增大一倍,则水的对流传热膜系数为改变前的( )A、1.149倍B、2倍C、不变D、1.74倍正确答案:D4、氯乙烯聚合只能通过( )A、阳离子聚合B、配位聚合C、自由基聚合D、阴离子聚合正确答案:C5、用离心泵向高压容器输送液体,现将高压容器改为常压容器,其它条件不变,则该泵输送液体流量( ),轴功率()。
A、不确定、不变B、增加、增加C、减小D、增加正确答案:B6、列管换热器中下列流体宜走壳程的是( )A、腐蚀性的流体B、压力高的流体C、被冷却的流体D、不洁净或易结垢的流体正确答案:C7、某并流操作的间壁式换热气中,热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和40℃,此时传热平均温度差△tm=( )。
A、40℃B、30.8℃C、39.2℃正确答案:B8、工业上甲醇氧化生产甲醛所用的反应器为( )A、釜式反应器B、具换热式固定床反应器C、流化床反应器D、绝热式固定床反应器正确答案:D9、离心泵最常用的调节方法是 ( )A、安装回流支路,改变循环量的大小B、改变出口管路中阀门开度C、改变吸入管路中阀门开度D、车削离心泵的叶轮正确答案:B10、当壳体和管速之间温度大于50℃时,考虑热补偿,列管换热器应选用( )A、固定管板式B、套管式C、浮头式正确答案:C11、下面关于裂解气分离流程说法正确的是( )A、一套乙烯装置分离收率和分离流程顺序关系很大,顺序分离流程和前脱乙烷流程、前脱丙烷流程相比乙烯收率最高。
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。
传热学试题及答案
传热学试题及答案一、选择题1. 下列哪个不属于热传导的基本特征?A. 无需介质传递B. 可以发生在固体、液体和气体中C. 遵循热量自高温物体向低温物体的传递D. 传递的速度与介质的热容量无关答案:D2. 热传导的传热率与以下哪个因素有关?A. 温度差B. 介质厚度C. 介质面积D. 介质密度答案:A3. 热辐射是指物体通过哪种方式传递热量?A. 直接接触B. 气体流动C. 电磁波辐射D. 液体对流答案:C4. 以下哪个物理量可以描述热传递的方向?A. 热传导率B. 热传导模型C. 温度梯度D. 热量传递速率答案:C5. 哪个表达式可以用来计算热传导率?A. 热流密度/温度梯度B. 温度差/时间C. 热能/单位面积D. 质量/时间答案:A二、简答题1. 什么是传热学?传热学是研究热量在物质中的传递过程的科学,通过研究传热学可以了解热量如何从一个物体传递到另一个物体,以及传热的速度和特性。
2. 热传导、热辐射和热对流分别是什么?热传导是指通过物体内部的分子间碰撞传递热量的过程,热辐射是指物体通过电磁波辐射传递热量的过程,热对流是指通过流体的流动传递热量的过程。
3. 温度梯度对热传导有何影响?温度梯度是指物体温度变化在空间上的分布情况,温度梯度越大,热传导速率越快。
当温度梯度很大时,热量会迅速从高温区域传递到低温区域。
4. 热传导常用的计算方法有哪些?常用的热传导计算方法有傅里叶热传导定律和热传导方程等。
傅里叶热传导定律是热传导定律的基本方程,可以描述热量在固体中传递的规律。
热传导方程则是用来描述非稳态热传导过程的方程。
5. 影响热辐射强度的因素有哪些?影响热辐射强度的因素有物体的温度、表面性质和波长等。
温度越高,热辐射强度越大;物体表面的性质也会影响热辐射强度,比如表面的发射率;波长则是指热辐射的电磁波的波长,不同波长的热辐射具有不同的强度。
三、分析题1. 如果有两个物体,一个是金属,一个是木材,它们的表面积和温度差都相同,哪个物体的热传导更快?金属的热传导更快。
(完整版)传热学试卷和答案
传热学(一)第一部分选择题1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( )A. 导温系数B. 导热系数C. 传热系数D. 密度2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?( )A. 雷诺数B. 雷利数C. 普朗特数D. 努谢尔特数3. 单位面积的导热热阻单位为 ( )A. B. C. D.4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 ( ) 自然对流。
A. 小于B. 等于C. 大于D. 无法比较5. 对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面,其对流换热的热流密度为()A. B. C. D.6. 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()A. 粗管和细管的相同B. 粗管内的大C. 细管内的大D. 无法比较7. 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. 逆流大于顺流B. 顺流大于逆流C. 两者相等D. 无法比较8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的()A. 有效辐射B. 辐射力C. 反射辐射D. 黑度9. ()是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
A. 灰体B. 磨光玻璃C. 涂料D. 黑体10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板,而遮热板表面的黑度应()A. 大一点好B. 小一点好C. 大、小都一样D. 无法判断第二部分非选择题•填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)11. 如果温度场随时间变化,则为。
12. 一般来说,紊流时的对流换热强度要比层流时。
13. 导热微分方程式的主要作用是确定。
14. 当 d 50 时,要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。
15. 一般来说,顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。
16. 膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。
17. 普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。
18. 角系数仅与因素有关。
19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ,材料导热系数为 0.15 ,壁面两侧的温度差为 150 ℃,则通过该平壁导热的热流密度为。
传热学试题+参考答案
传热学试题+参考答案1、列管式换热器启动时,首先通入的流体是( )。
A、冷流体B、任一流体C、热流体D、最接近环境温度的流体答案:D2、列管换热器停车时( )A、先停热流体,再停冷流体B、两种流体同时停止C、先停冷流体,再停热流体D、无所谓答案:A3、烃类裂解制乙烯过程正确的操作条件是( )A、高温、低压、长时间B、低温、低压、长时间C、高温、高压、短时间D、高温、低压、短时间答案:D4、换热器中换热管与管板不采用( )连接方式A、胀焊B、螺纹C、焊接D、胀接答案:B5、被称为“塑料王”的材料名称是( )。
A、聚酰胺-6B、聚乙烯C、聚四氟乙烯D、聚丙烯答案:C6、裂解炉紧急停车时,为了保护炉管不被损坏,应该保证( )的供给。
A、稀释蒸汽B、燃料C、原料D、高压蒸汽答案:A7、工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其目的是( )A、增加热阻,减少热量损失B、增强美观C、节约钢材D、增加传热面积,提高传热效果答案:D8、分子筛再生适合在( )状态下进行。
A、高温,高压B、低温,低压C、高温,低压D、低温,高压答案:C9、既适用于放热反应,也适用于吸热反应的典型固定床反应器类型是( )A、多段绝热反应器B、自身换热式固定床C、单段绝热反应器D、列管结构对外换热式固定床答案:D10、氢气中( )含量高,容易造成加氢裂化过程超温。
A、CH4B、惰性气体C、CO和CO2答案:C11、高压聚乙烯是( )。
∨A、LDPB、PPC、PAND、HDPE答案:A12、关于复叠制冷过程,下列说法正确的是( )A、互相提供冷量,无需外界提供B、有两个独立的制冷循环C、由两个简单的制冷循环合并的一个制冷循环D、两种冷剂进行物质交换答案:B13、( )用于表示油品的物理性质和热力学性质。
A、特性因数B、粘度C、密度答案:A14、裂解气深冷分离过程中采用的主要方法是( )A、吸附法B、萃取法C、精馏法D、特殊精馏法答案:C15、在传热过程中,使载热体用量最少的两流体的流动方向是( )。
(完整版)传热学试题(答案)
①Nu准则数的表达式为(A )②根据流体流动的起因不同,把对流换热分为( A)A.强制对流换热和自然对流换热B.沸腾换热和凝结换热C.紊流换热和层流换热D.核态沸腾换热和膜态沸腾换热③雷诺准则反映了( A)A.流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小B.流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系C.对流换热强度的准则D.浮升力与粘滞力的相对大小④彼此相似的物理现象,它们的( D)必定相等。
A.温度B.速度C.惯性力D.同名准则数⑤高温换热器采用下述哪种布置方式更安全?( D)A.逆流B.顺流和逆流均可C.无法确定D.顺流⑥顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃,冷流体进出口温度分别为20℃和40℃,则其对数平均温差等于()A.60.98℃B.50.98℃ C.44.98℃D.40.98℃⑦7.为了达到降低壁温的目的,肋片应装在( D)A.热流体一侧B.换热系数较大一侧C.冷流体一侧D.换热系数较小一侧⑧黑体表面的有效辐射( D)对应温度下黑体的辐射力。
A.大于B.小于 C.无法比较D.等于⑨通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为( D)A.W B.W/m2 C.W/m D.W/m3⑩格拉晓夫准则数的表达式为(D )⑪.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A )A.热辐射B.热对流C.导热D.都不是⑪准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。
A.强制对流换热B.凝结对流换热C.自然对流换热D.核态沸腾换热⑪下列各种方法中,属于削弱传热的方法是( D )A.增加流体流度B.设置肋片C.管内加插入物增加流体扰动D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加⑪冷热流体的温度给定,换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A )A.增加B.减小C.不变D.有时增加,有时减小⑪将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是( D )A.减少导热B.减小对流换热C.减少对流与辐射换热D.减少导热与对流换热⑪下列参数中属于物性参数的是( B )A.传热系数B.导热系数C.换热系数D.角系数⑪已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别为300°C和150°C,冷流体进出口温度分别为50°C和100°C,则其对数平均温差约为( )A.100°CB.124°CC.150°CD.225°C⑪对于过热器中:高温烟气→外壁→内壁→过热蒸汽的传热过程次序为( A )A.复合换热、导热、对流换热B.导热、对流换热、复合换热C.对流换热、复合换热、导热D.复合换热、对流换热、导热⑪温度对辐射换热的影响( D )对对流换热的影响。
传热学问答题答案
传热学问答题答案(总8页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章思考题1.试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换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。
2.以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。
试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。
答:① 傅立叶定律:dx dt q λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt -沿x 方向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。
② 牛顿冷却公式:)(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;w t -固体表面温度;f t -流体的温度。
③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。
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:① 导热系数的单位是:W/;② 表面传热系数的单位是:W/;③ 传热系数的单位是:W/。
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.当热量从壁面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”。
试分析引入传热方程式的工程实用意义。
答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。
传热学智慧树知到答案章节测试2023年兰州理工大学
第一章测试1.传热学是研究有温差存在时的热能传递规律。
()A:对B:错答案:A2.傅里叶定律中,热量传递方向与温度升高方向相同。
()A:错B:对答案:A3.在一个串联的热量传递过程中,如果通过各个环节的热流量相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻之和。
()A:错B:对答案:B4.热量传递过程的动力是:( )A:电压B:速度差C:温度差D:密度差答案:C5.热辐射的特点不包括下列哪一点。
( )A:辐射能与温度和波长均有关B:具有方向性C:仅能发生在流体中D:伴随能量形式的转变答案:C6.传热方程式中,传热系数的单位是:()A:W/(m2·K)B:W/(m·K2)C:W/(m·K)D:W/(m2·K2)答案:A7.尽管各个科学技术领域中遇到的传热问题形式多样,但大致可以归纳为哪三种?()A:温度控制B:削弱传热C:强化传热D:速度控制答案:ABC8.热能传递的三种基本方式:()A:热传导B:热辐射C:热对流D:热膨胀答案:ABC9.下列各参数中,属于物性参数的是?()A:密度B:传热系数C:热导率D:热扩散率答案:ACD10.下列哪几种传热方式不需要有物体的宏观运动?()A:热对流B:热辐射C:热传导D:对流换热答案:BC第二章测试1.傅里叶导热定律数学表达式中温度梯度的方向表示温度升高的方向。
()A:对B:错答案:A2.按照能量守恒定律,在任-时间间隔内有以下热平衡关系(以微元体为研究对象):导入热量+内热源生成热=导出热量。
()A:错B:对答案:A3.在研究-维平板导热问题时,导热热阻数学表达为: δ/入, 常称作面积热阻。
()A:错B:对答案:A4.研究等截面直肋的导热问题时,一般假设沿高度方向肋片温度不变。
()A:对B:错答案:A5.温度场中同一瞬间相同温度各点连成的面称为()A:等高线B:等温线C:等温面D:等势面答案:C6.在研究导热问题时需要通过边界条件来求解温度场,其中规定了边界上的温度值为:()A:第三类边界条件B:第二类边界条件C:第一类边界条件D:第四类边界条件答案:C7.在传热过程中,系统的传热量与下面哪一个参数成反比:()A:流体温差B:传热系数C:传热热阻D:传热面积答案:C8.在采用加肋片方法增强传热时,将肋片加装在一侧。
传热学试题含答案
传热学试题含答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、列管换热器停车时()A、先停热流体,再停冷流体B、无所谓C、两种流体同时停止D、先停冷流体,再停热流体正确答案:A2、夹套式换热器的优点是()。
A、传热量小B、传热面积大C、传热系数大D、构造筒单,价格低廉,不占器内有效容积正确答案:D3、稳定的多层平壁的导热中,某层的热阻愈大,则该层的温度差()A、愈大B、愈小C、不变D、无法确定正确答案:A4、关于乙烯装置设置火炬系统的目的,下列说法不正确的是()A、乙烯装置在非正常状态下,将系统内排放的大量气相燃类通过火炬系统烧掉B、防止环境污染C、乙烯装置在正常状态下,将系统内排放的液相燃类通过火炬系统烧掉D、保护装置的安全正确答案:C5、对于工业生产来说,提高传热膜系数最容易的方法是()A、改变传热面积B、改变流体的流动状态C、改变工艺条件D、改变流体性质正确答案:B6、在管壳式换热器中安装折流挡板的目的,是为了加大壳程流体的(), 使湍动程度加剧,以提高壳程对流传热系数A、黏度B、密度C、[Wj度D、速度正确答案:D7、分子筛吸附水的过程为()A、吸热过程B、放热过程C、吸附刚开始吸热平衡后放热D、吸附刚开始放热平衡后吸热正确答案:B8、以下种类的泵具有自吸能力的是()。
A、往复泵B、齿轮泵和漩涡泵C、漩涡泵D、昌心泵正确答案:A9、水在无相变时在圆形管内强制湍流,对流传热系数OLi为1000W/ (m2 • ℃)若将水的流量增加1倍,而其他条件不变,则Qi为()A、不变B、1741C、2000D、500正确答案:B10、辐射和热传导、对流方式传递热量的根本区别是()A、有无传递介质B、物体是否运动C、物体内分子是否运动D、全部正确正确答案:AIK真空泵发热或真空低的原因有可能是()A、过滤尾气带水多B、注入软水量不足C、进气管道堵塞正确答案:B12、下列哪种单体适合进行阳离子型聚合反应()A、聚氯乙烯B、聚丙烯C、聚丙烯月青D、聚乙烯正确答案:B13、对下述几组换热介质,通常在列管式换热器中K值从大到小正确的排列顺序应是()冷流体热流体①水、气体②水、沸腾水蒸气冷凝③水、水④水、轻油A、②〉③〉④〉①B、③〉②〉①〉④C、③〉④〉②〉①D、②〉④〉③〉①正确答案:A14、用水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液,水蒸气走壳程。
传热学期末考试题及答案
传热学期末考试题及答案一、选择题(每题4分,共20分)1. 热量传递的基本方式有哪几种?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. A、B、C答案:D2. 以下哪种材料的导热系数最低?A. 铜B. 铝C. 木材D. 玻璃答案:C3. 根据牛顿冷却定律,物体表面温度与周围环境温度之差越大,冷却速率:A. 越快B. 越慢C. 无关D. 先快后慢答案:A4. 以下哪种情况下的热辐射是黑体辐射?A. 表面是完美反射体B. 表面是完美吸收体C. 表面是透明体D. 表面是半透明体答案:B5. 传热的基本方程式是:A. Q = mcΔTB. Q = kA(ΔT/L)C. Q = hA(ΔT)D. Q = mcΔP答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 在稳态导热中,热流密度与温度梯度的比值称为_______。
答案:导热系数2. 热对流的驱动力是_______。
答案:温度差3. 根据斯特藩-玻尔兹曼定律,黑体辐射的总辐射功率与其绝对温度的四次方成正比,其比例系数为_______。
答案:斯特藩-玻尔兹曼常数4. 热交换器中,流体的流动方式有并流、逆流和_______。
答案:交叉流三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述热传导的基本原理。
答案:热传导是指热量通过物质内部分子、原子或自由电子的碰撞和振动传递的过程,不需要物质的宏观位移。
2. 描述热对流与热传导在传热过程中的主要区别。
答案:热对流是指流体内部温度不同的各部分之间发生相对运动时,热量伴随流体的宏观位移而传递的过程。
热传导则不涉及流体的宏观位移,仅通过分子间的相互作用进行热量传递。
3. 什么是热辐射?它与热传导和热对流有何不同?答案:热辐射是物体因温度而发射电磁波的过程,不需要介质即可传递热量。
与热传导和热对流不同,热辐射可以在真空中进行。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 一个长为2米的铜棒,其横截面积为0.01平方米,两端温度分别为100°C和20°C。
传热学试题库(含参考答案)
传热学试题库(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、蒸汽中若含有不凝结气体,将()凝结换热效果A、大大增强B、大大减弱C、可能减弱也可能增强D、不影响正确答案:B2、离心泵操作中,能导致泵出口压力过高的原因是()A、排出管路堵塞B、冷却水不足C、润滑油不足D、密封损坏正确答案:A3、离心泵启动稳定后先打开()。
A、放空阀B、旁路阀C、进水阀D、出水阀正确答案:D4、IoOn1O1苯胺在用浓硫酸进行焙烘磺化时,反应物中含88.2mo1对氨基苯磺酸、ImO1邻氨基苯磺酸、2mo1苯胺,另有一定数量的焦油物,则以苯胺计的对氨基苯磺酸的理论收率是()A、90.00%B、88%C、98%D、86.40%正确答案:B5、套管换热器的换热方式为()A、间壁式B、混合式C、蓄热式D、其他方式正确答案:A6、总传热系数与下列哪个因素无关()A、传热问壁壁厚B、传热面积C、流体流动状态D、污垢热阻正确答案:B7、节流阀利用的是()原理来制冷的。
A、能量守恒B、焦耳-汤姆逊效应C、物质守恒D^热量平衡正确答案:B8、为防止急冷水系统腐蚀,通常在急冷水中注入()A、HC1B、KOC、NaOHD、P205正确答案:C9、低温乙烯泵的泵出口最小流量止回阀在()打开。
A、泵出口流量小于额定流量的10%B、泵出口流量超过额定流量的10%C、泵出口流量小于额定流量的25%D、泵出口流量超过额定流量的25%正确答案:C10、在测定离心泵性能时,若将压强表装在调节阀后面,则压强表读数将随流量增大而:()A、减小B、增大C^先增大,后减小D、基本不变正确答案:B11、以乙烯为原料经催化剂催化聚合而得的一种热聚性化合物是()B、PPC、PD、P正确答案:C12、氯乙烯聚合只能通过()A、配位聚合B、阴离子聚合C、阳离子聚合D、自由基聚合正确答案:D13、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、增大B、无法判断C、基本不变D、减小正确答案:A14、通常对气固相放热催化反应而言,下列四种类型的反应器中相对采用较少的类型是()。
传热学习题(含参考答案)
传热学习题(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)l、某厂巳用一换热器使得烟道气能加热水产生饱和蒸汽。
为强化传热过程,可采取的措施中()是最有效,最实用的A、提高水的流速B、在水侧加翅片C、换一台传热面积更大的设备D、提高烟道气流速正确答案:D2、分子筛对不同分子的吸附能力,下列说法正确的是()A、分子越大越容易吸附B、分子极性越弱越容易吸附C、分子越小越容易吸附D、分子不饱和度越高越容易吸附正确答案:D3、生物化工的优点有()。
A、选择性强,三废少B、前三项都是C、能耗低,效率高D、反应条件温和正确答案:B4、有一种30°c流体需加热到80°C'下列三种热流体的热量都能满足要求,应选()有利于节能A、150°C的热流体B、200°c的蒸汽C、300°C的蒸汽D、400°C的蒸汽正确答案:A5、下列物质不是三大合成材料的是()。
A、塑料B、尼龙C、橡胶D、纤维正确答案:B6、若固体壁为金属材料,当壁厚很薄时,器壁两侧流体的对流传热膜系数相差悬殊,则要求提高传热系数以加快传热速率时,必须设法提高()的膜系数才能见效A、无法判断B、两侧C、最大D、最小正确答案:D7、下列阀门中,()不是自动作用阀。
A、闸阀B、止回阀C、疏水阀D、安全阀正确答案:A8、对于反应级数n大于零的反应,为了降低反应器体积,选用()A、全混流反应器接平推流反应器B、全混流反应器C、循环操作的平推流反应器D、平推流反应器正确答案:D9、当提高反应温度时,聚合备压力会()。
A、不变B、增加至10k g/cm2C、降低D、提高正确答案:D10、安全阀应铅直地安装在()A、容器与管道之间B、气相界面位置上C、管道接头前D、容器的高压进口管道上正确答案:B11、环氧乙烧水合生产乙二醇常用下列哪种形式的反应器()A、管式C、固定床D、鼓泡塔正确答案:A12、为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是()A、表面光滑,颜色较浅B、上述三种情况效果都一样C、表面粗糙,颜色较浅D、表面粗糙,颜色较深正确答案:A13、离心泵设置的进水阀应该是()。
传热学考研试题及答案
传热学考研试题及答案一、选择题(每题5分,共30分)1. 下列关于热传导的描述,错误的是:A. 热传导是分子热运动的结果B. 热传导不需要介质C. 热传导速度与温度无关D. 热传导是热量从高温物体向低温物体传递的过程答案:C2. 热对流和热传导的主要区别在于:A. 热对流需要介质B. 热对流需要物体运动C. 热对流速度比热传导快D. 热对流是分子热运动的结果答案:B3. 在相同的温度梯度下,导热系数最大的材料是:A. 金属B. 气体C. 液体D. 非金属固体答案:A4. 傅里叶定律描述的是:A. 热对流B. 热传导C. 热辐射D. 热交换答案:B5. 以下哪个不是热传导的边界条件:A. 绝热边界B. 等温边界C. 等压边界D. 牛顿冷却边界答案:C6. 热传导的一维稳态问题中,温度分布与:A. 热流密度成正比B. 热流密度成反比C. 热流密度无关D. 热流密度成线性关系答案:C二、填空题(每题5分,共20分)1. 热传导的基本定律是______定律。
答案:傅里叶2. 热对流的驱动力是______。
答案:温度差3. 热辐射不需要______。
答案:介质4. 热交换的三种基本方式是热传导、热对流和______。
答案:热辐射三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述热传导的三种基本形式。
答案:热传导的三种基本形式是导热、对流和辐射。
2. 什么是热传导的傅里叶定律?答案:傅里叶定律描述了在稳态条件下,单位时间内通过单位面积的热量与温度梯度成正比,公式为:q = -k * (dT/dx),其中q是热流密度,k是材料的导热系数,dT/dx是温度梯度。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 已知一长方体材料,其尺寸为Lx=0.5m,Ly=0.3m,Lz=0.2m,材料的导热系数k=200W/(m·K)。
若材料的一侧温度为100°C,另一侧温度为0°C,求该材料的热传导率。
答案:热传导率Q = k * A * ΔT / L,其中A为横截面积,L为热传导路径长度。
传热学考试题(附参考答案)
传热学考试题(附参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、在蒸汽冷凝传热中,不凝气体的存在对α的影响是()A、无法判断B、会使α大大降低C、会使a大大升高D、对。
无影响正确答案:B2、氨合成塔一般是由内件和外筒两部分组成,其主要目的是()A、防止腐蚀B、便于制造C、有利于反应D、便于维修正确答案:A3、安装在管路中的阀门()A、不必考虑流体方向B、不必考虑操作时的方便C、需考虑流体方向D、不必考虑维修时的方便正确答案:C4、对流传热速率等于系数X推动力,其中推动力是()A、两流体的速度差B、同一流体的温度差C、两流体的温度差D、流体温度和壁温度差正确答案:D5、与液体相比,输送相同质量流量的气体,气体输送机械的()A、结构设计更简单B、压头相应也更高C、体积较小D、效率更高正确答案:B6、氯丁橡胶的单体是()oA、3-氯丁二烯B、三氯乙烯C^氯乙烯D、2-氯丁二烯正确答案:D7、以下是内插物管换热器使用较广泛的管内插件。
()A、金属丝网B、环C、螺旋线D、麻花铁正确答案:D8、某并流操作的间壁式换热气中,热流体的进出口温度为90°C和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和40℃,此时传热平均温度差Atm二()。
A、39.2℃B、30.8℃C、40℃正确答案:B9、各种类型反应器采用的传热装置中,描述错误的是()A、鼓泡塔反应器中进行的放热应,必需设置如夹套、蛇管、列管式冷却器等塔内换B、间歇操作反应釜的传热装置主要是夹套和蛇管,大型反应釜传热要求较高时,可在釜内安装列管式换热器C、对外换热式固定床反应器的传热装置主要是列管式结构D、同样反应所需的换热装置,传热温差相同时•,流化床所需换热装置的换热面积一定小于固定床换热器正确答案:A10、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生()。
A、汽化现象B、气浮现象C、气缚现象D、汽蚀现象正确答案:C11、一套管换热器,环隙为120℃蒸汽冷凝,管内空气从20℃被加热到50℃,则管壁温度应接近于()A、35℃B、77.5℃C、120℃D、50℃正确答案:C12、有一换热设备,准备在其外面包以两层保温材料.要达到良好的保温效果,应将导热系数较小的保温包在()层.A、外层Bs外层或内层C、内层正确答案:C13、离心泵内导轮的作用是()A、转变能量形式B、改变叶轮转向C、增加转速D、密封正确答案:A14、下列脱硫剂对二氧化碳吸附能力较强的是()A、甲基二乙醉胺B、二乙醇胺C、二异丙醇胺D、一乙醇胺正确答案:A15、离心泵的调节阀()A、只能安装在进口管路上B、只能安装在旁路上C、安装在进口管路或出口管路上均可D、只能安装在出口管路上正确答案:D16、翅片管换热器的翅片应安装在()A、α大的一侧B、a小的一侧C、管外D、管内正确答案:B17、在同样的反应条件和要求下,为了更加经济的选择反应器,通常选择()A、平推流反应器B、不能确定C、间歇反应器D、全混釜正确答案:A18、当换热器中冷热流体的进出口温度一定时,()的说法是错误的。
传热学课后答案(完整版)
绪论思考题与习题(89P -)答案:1.冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到: Q λ—— 与地面的导热量 f Q ——与空气的对流换热热量注:若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热,否则可忽略不计。
2.略 3.略 4.略 5.略6.夏季:在维持20℃的室内,人体通过与空气的对流换热失去热量,但同时又与外界和内墙面通过辐射换热得到热量,最终的总失热量减少。
(T T 〉外内)冬季:在与夏季相似的条件下,一方面人体通过对流换热失去部分热量,另一方面又与外界和内墙通过辐射换热失去部分热量,最终的总失热量增加。
(T T 〈外内)挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热,减少了人体的失热量。
7.热对流不等于对流换热,对流换热 = 热对流 + 热传导 热对流为基本传热方式,对流换热为非基本传热方式 8.门窗、墙壁、楼板等等。
以热传导和热对流的方式。
9.因内、外两间为真空,故其间无导热和对流传热,热量仅能通过胆壁传到外界,但夹层两侧均镀锌,其间的系统辐射系数降低,故能较长时间地保持热水的温度。
当真空被破坏掉后,1、2两侧将存在对流换热,使其保温性能变得很差。
10.t R R A λλ= ⇒ 1t R R A λλ== 2218.331012m --=⨯11.q t λσ=∆ const λ=→直线 const λ≠ 而为λλ=(t )时→曲线12、略13.解:1211t q h h σλ∆=++=18(10)45.9210.361870.61124--=++2W m111()f w q h t t =-⇒ 11137.541817.5787w f q t t h =-=-=℃222()w f q h t t =-⇒ 22237.54109.7124w f q t t h =+=-+=-℃ 45.92 2.83385.73q A W φ=⨯=⨯⨯= 14. 解:40.27.407104532t K R W A HL λσσλλ-====⨯⨯⨯30.2 4.4441045t R λσλ-===⨯2m K W • 3232851501030.44.44410t KW q m R λ--∆-==⨯=⨯ 3428515010182.37.40710t t KW R λφ--∆-==⨯=⨯ 15.()i w f q h t h t t =∆=-⇒i w f qt t h=+51108515573=+=℃0.05 2.551102006.7i Aq d lq W φππ===⨯⨯=16.解:12441.2 1.2()()100100w w t t q c ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ 44227350273203.96()()139.2100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦12''441.21.2()()100100w w t t qc ⎡⎤=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦442273200273203.96()()1690.3100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦'21.2 1.2 1.21690.3139.21551.1Wq q q m ∆=-=-=17.已知:224A m =、215000()Wh m K =•、2285()Wh m K =•、145t =℃2500t =℃、'2285()Wk h m K ==•、1mm σ=、398λ=()W m K •求:k 、φ、∆解:由于管壁相对直径而言较小,故可将此圆管壁近似为平壁即:12111k h h σλ=++=3183.5611101500039085-=⨯++2()W m k • 383.5624(50045)10912.5kA t KW φ-=∆=⨯⨯-⨯= 若k ≈2h'100k k k -∆=⨯%8583.561.7283.56-==% 因为:1211h h ,21h σλ 即:水侧对流换热热阻及管壁导热热阻远小于燃气侧对流换热热阻,此时前两个热阻均可以忽略不记。
传热学课后答案(完整版)
绪论思考题与习题(89P -)答案:1.冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到: Q λ—— 与地面的导热量 f Q ——与空气的对流换热热量注:若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热,否则可忽略不计。
2.略 3.略 4.略 5.略6.夏季:在维持20℃的室内,人体通过与空气的对流换热失去热量,但同时又与外界和内墙面通过辐射换热得到热量,最终的总失热量减少。
(T T 〉外内)冬季:在与夏季相似的条件下,一方面人体通过对流换热失去部分热量,另一方面又与外界和内墙通过辐射换热失去部分热量,最终的总失热量增加。
(T T 〈外内)挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热,减少了人体的失热量。
7.热对流不等于对流换热,对流换热 = 热对流 + 热传导 热对流为基本传热方式,对流换热为非基本传热方式 8.门窗、墙壁、楼板等等。
以热传导和热对流的方式。
9.因内、外两间为真空,故其间无导热和对流传热,热量仅能通过胆壁传到外界,但夹层两侧均镀锌,其间的系统辐射系数降低,故能较长时间地保持热水的温度。
当真空被破坏掉后,1、2两侧将存在对流换热,使其保温性能变得很差。
10.t R R A λλ= ⇒ 1t R R A λλ== 2218.331012m --=⨯11.q t λσ=∆ const λ=→直线 const λ≠ 而为λλ=(t )时→曲线12、略13.解:1211t q h h σλ∆=++=18(10)45.9210.361870.61124--=++2W m111()f w q h t t =-⇒ 11137.541817.5787w f q t t h =-=-=℃222()w f q h t t =-⇒ 22237.54109.7124w f q t t h =+=-+=-℃ 45.92 2.83385.73q A W φ=⨯=⨯⨯= 14. 解:40.27.407104532t K R W A HL λσσλλ-====⨯⨯⨯30.2 4.4441045t R λσλ-===⨯2m K W • 3232851501030.44.44410t KW q m R λ--∆-==⨯=⨯ 3428515010182.37.40710t t KW R λφ--∆-==⨯=⨯ 15.()i w f q h t h t t =∆=-⇒i w f qt t h=+51108515573=+=℃0.05 2.551102006.7i Aq d lq W φππ===⨯⨯=16.解:12441.2 1.2()()100100w w t t q c ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ 44227350273203.96()()139.2100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦12''441.21.2()()100100w w t t qc ⎡⎤=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦442273200273203.96()()1690.3100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦'21.2 1.2 1.21690.3139.21551.1Wq q q m ∆=-=-=17.已知:224A m =、215000()Wh m K =•、2285()Wh m K =•、145t =℃2500t =℃、'2285()Wk h m K ==•、1mm σ=、398λ=()W m K •求:k 、φ、∆解:由于管壁相对直径而言较小,故可将此圆管壁近似为平壁即:12111k h h σλ=++=3183.5611101500039085-=⨯++2()W m k • 383.5624(50045)10912.5kA t KW φ-=∆=⨯⨯-⨯= 若k ≈2h'100k k k -∆=⨯%8583.561.7283.56-==% 因为:1211h h =,21h σλ= 即:水侧对流换热热阻及管壁导热热阻远小于燃气侧对流换热热阻,此时前两个热阻均可以忽略不记。
传热学试题及答案
传热学试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 下列哪种物质的导热系数最大?A. 空气B. 铜C. 水D. 玻璃答案:B2. 热传导的三种基本方式是?A. 对流、辐射、传导B. 对流、传导、扩散C. 传导、对流、扩散D. 传导、对流、辐射答案:D3. 傅里叶定律描述的是哪种传热方式?A. 对流B. 辐射C. 传导D. 扩散答案:C4. 黑体辐射的特点是?A. 只吸收不辐射B. 只辐射不吸收C. 吸收和辐射能力最强D. 吸收和辐射能力最弱答案:C5. 热对流与流体的哪种性质有关?A. 密度B. 粘度C. 比热容D. 导热系数答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 热传导的微观机制主要是通过______传递。
答案:分子振动2. 根据牛顿冷却定律,物体温度下降的速率与物体温度与周围环境温度之差成正比,其比例常数称为______。
答案:冷却系数3. 辐射传热中,物体的辐射能力与其表面的______有关。
答案:黑度4. 热对流中,流体的流动状态可以分为层流和______。
答案:湍流5. 热传导的基本定律是______定律。
答案:傅里叶三、简答题(每题5分,共20分)1. 请简述热传导的基本原理。
答案:热传导是热量通过物体内部分子、原子或电子的振动和碰撞传递的过程,不需要介质,是分子内部能量的传递。
2. 什么是热对流?请举例说明。
答案:热对流是指由于流体的宏观运动导致热量的传递,例如加热器加热水时,水的上下对流使得整个容器的水温度升高。
3. 黑体辐射的定律是什么?答案:黑体辐射定律,也称为普朗克定律,指出在任何温度下,黑体的辐射强度与其温度的四次方成正比。
4. 为什么说热辐射是远距离传热的主要方式?答案:热辐射不需要介质,可以在真空中传播,因此是远距离传热的主要方式,如太阳辐射到地球。
四、计算题(每题10分,共20分)1. 假设一个铜块的厚度为5cm,两侧温差为100℃,铜的导热系数为400W/m·K,试计算该铜块的热传导率。
传热学试题及答案
传热学试题及答案一、选择题1. 热传导的基本定律是什么?A. 牛顿冷却定律B. 傅里叶定律C. 斯托克斯定律D. 普朗克辐射定律答案:B2. 以下哪个不是热传导的边界条件?A. 狄利克雷边界条件B. 诺伊曼边界条件C. 罗宾边界条件D. 牛顿第二定律答案:D3. 根据傅里叶定律,热量的传递速率与温度梯度成正比,这个比例系数被称为:A. 热导率B. 比热容C. 热扩散率D. 热膨胀系数答案:A二、填空题4. 热传导方程是描述______在物体内部传递的偏微分方程。
答案:热量5. 热对流是指由于______引起的热量传递过程。
答案:流体运动6. 辐射传热不依赖于______的存在。
答案:介质三、简答题7. 简述热传导、热对流和热辐射三种传热方式的区别。
答案:热传导是通过物体内部分子振动和自由电子运动传递热量的过程,不需要流体介质;热对流是通过流体的宏观运动传递热量的过程,需要流体介质;热辐射是通过电磁波传递热量的过程,不依赖于介质,可以在真空中进行。
四、计算题8. 一个长方体金属块,其尺寸为L×W×H,热导率为k,初始温度为T0。
若金属块的一侧表面被加热至温度T1,求经过时间t后,该表面中心点的温度。
答案:根据傅里叶定律和热传导方程,经过时间t后,金属块表面中心点的温度可以通过以下公式计算:\[ T(x, y, z, t) = T0 + \frac{(T1 - T0)}{2} \cdot\text{erfc}\left(\frac{x}{2\sqrt{k\alpha t}}\right) \] 其中,α是热扩散率,erfc是互补误差函数。
五、论述题9. 论述在不同工况下,热交换器的传热效率如何受到影响,并提出提高热交换器传热效率的方法。
答案:热交换器的传热效率受多种因素影响,包括流体的流速、温度差、流体的物性参数、热交换器的结构和材料等。
提高热交换器传热效率的方法包括增加流体的流速、增大温度差、选择具有高热导率的材料、优化热交换器的结构设计等。
传热学复习题及其答案
传热学复习题及其答案传热学是研究热量传递规律的学科,它在工程实践中有着广泛的应用。
以下是一些传热学的复习题及其答案,供学习者参考。
# 一、选择题1. 传热的基本方式有哪三种?- A. 对流- B. 辐射- C. 导热- D. 所有选项都是答案:D2. 傅里叶定律描述的是哪种传热方式?- A. 对流- B. 辐射- C. 导热- D. 都不是答案:C# 二、填空题1. 导热系数是描述材料______能力的物理量。
答案:导热2. 对流换热的特点是热量通过______来传递。
答案:流体的宏观运动# 三、简答题1. 请简述牛顿冷却定律的内容。
答案:牛顿冷却定律指出,物体表面与周围环境之间的热交换速率与它们之间的温差成正比。
2. 什么是黑体辐射定律?其数学表达式是什么?答案:黑体辐射定律描述了理想化的物体(黑体)在不同温度下发出的辐射能量与波长的关系。
其数学表达式为:E(λ,T) = (2πhc^2) / (λ^5) * 1 / (e^(hc/(λkT)) - 1),其中E(λ,T)是波长为λ在温度T下的辐射强度,h是普朗克常数,c是光速,k是玻尔兹曼常数。
# 四、计算题1. 假设有一厚度为0.05m的墙体,其导热系数为0.6 W/m·K,两侧温差为10°C。
求墙体的热流量。
答案:根据傅里叶定律,热流量Q = k * A * ΔT / d,其中A是面积,ΔT是温差,d是厚度。
假设面积A足够大,可以忽略不计,那么Q = 0.6 * 10 / 0.05 = 120 W。
2. 已知一物体表面温度为300 K,环境温度为20°C,求该物体表面与环境之间的热交换速率,假设对流换热系数为10 W/m²·K。
答案:热交换速率Q = h * A * ΔT,其中h是对流换热系数,A是物体表面积,ΔT是温差。
假设A足够大,可以忽略不计,那么Q = 10 * (300 - 273) = 270 W。
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2-4 一烘箱的炉门由两种保温材料A 及B 组成,且B A δδ2=(见附图)。
已知)./(1.0K m W A =λ,)./(06.0K m W B =λ,烘箱内空气温度4001=f t ℃,内壁面的总表面传热系数)./(501K m W h =。
为安全起见,希望烘箱炉门的 外表面温度不得高于50℃。
设可把炉门导热作为一维问题处理,试决定所需保温材料的厚度。
环境温度=2f t 25℃,外表面总传热系数)./(5.922K m W h =。
解:热损失为()()22111f f BBA A fwf t t h t t h t t q -+-=+-=λδλδ又50=fw t ℃;B A δδ=联立得m m B A 039.0;078.0==δδ2-16 一根直径为3mm 的铜导线,每米长的电阻为2.22Ω⨯-310。
导线外包有厚为1mm 导热系数为0.15)./(K m W 的绝缘层。
限定绝缘层的最高温度为65℃,最低温度为0℃。
试确定在这种条件下导线中允许通过的最大电流。
解:根据题意有:()()W r r t t l q l Q 8.1195.1/5.2ln 06515.012)/ln()(221221=-⨯⨯=-==ππλλπR I 286.119=解得:A I 36.232=-40 试由导热微分方程出发,导出通过有内热源的空心柱体的稳态导热热量计算式及壁中的温度分布。
Φ为常数。
解:有内热源空心圆柱体导热系数为常数的导热微分方程式为01=Φ+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂r t r r r λ经过积分得λr rc r c t Φ-+= 221ln因为00,0;,t t r t t r r w ====所以得λλλ30300003001ln /ln 1ln /r r r t t t r r r t t t w w Φ--Φ---+-Φ--=对其求导得2-53 过热蒸气在外径为127mm 的钢管内流过,测蒸气温度套管的布置如附图所示。
已知套管外径d=15mm ,壁厚δ=0.9mm ,导热系数=λ49.1)./(K m W 。
蒸气与套管间的表面传热系数h=105)./(2K m W 。
为使测温误差小于蒸气与钢管壁温度差的0.6%,试确定套管应有的长度。
解:按题意应使(),1006.01%6.000==≤mh ch h h θθθθ,()7.166=mh ch ,查附录得:[]81.5)7.166(==ch arc mh ,m H A hU m 119.075.4881.575.48109.01.491053==∴=⨯⨯≡=-,τλ。
3-7 如图所示,一容器中装有质量为m 、比热容为c 的流体,初始温度为t O 。
另一流体在管内凝结放热,凝结温度为t ∞。
容器外壳绝热良好。
容器中的流体因有搅拌器的作用而可认为任一时刻整个流体的温度都是均匀的。
管内流体与容器中流体间的总传热系数k 及传热面积A 均为以知,k 为常数。
试导出开始加热后任一时刻t 时容器中流体温度的计算式。
解:按集总参数处理,容器中流体温度由下面的微分方程式描述τρd d cvT T hA t -=-)(1此方程的解为 )exp(101τρc kAt t t t -=-- 3-10 一热电偶热接点可近似地看成为球形,初始温度为250C ,后被置于温度为2000C 地气流中。
问欲使热电偶的时间常数s c 1=τ热接点的直径应为多大?以知热接点与气流间的表面传热系数为)/(352K m W ⋅,热接点的物性为:)/(20k m W ⋅=λ,3/8500)/(400m kg k kg J c =⋅=ρ,,如果气流与热接点之间还有辐射换热,对所需的热接点直径有何影响?热电偶引线的影响忽略不计。
解:由于热电偶的直径很小,一般满足集总参数法,时间常数为:hA cvc ρτ=故m c h t R A V c 51029.10400850035013//-⨯=⨯⨯===ρ热电偶的直径: m R d 617.01029.103225=⨯⨯⨯==-验证Bi 数是否满足集总参数法0333.00018.0201029.10350)/(5<<=⨯⨯==-λA V h Bi v故满足集总参数法条件。
若热接点与气流间存在辐射换热,则总表面传热系数h (包括对流和辐射)增加,由hA cvc ρτ=知,保持c τ不变,可使V/A 增加,即热接点直径增加。
3-12 一块单侧表面积为A 、初温为t 0的平板,一侧表面突然受到恒定热流密度q 0的加热,另一侧表面受到初温为∞t 的气流冷却,表面传热系数为h 。
试列出物体温度随时间变化的微分方程式并求解之。
设内阻可以不计,其他的几何、物性参数均以知。
解:由题意,物体内部热阻可以忽略,温度只是时间的函数,一侧的对流换热和另一侧恒热流加热作为内热源处理,根据热平衡方程可得控制方程为:⎪⎩⎪⎨⎧==--+=∞00/0)(tt Aq t t hA d d cv t w t τρ引入过余温度∞-=t t θ则:0/0θθθρτθ==-+=t w Aq hA d d cv上述控制方程的解为:h q Bew cvhA +=-τρθ由初始条件有:h q B w-=0θ,故温度分布为:))ex p(1()ex p(0τρτρθθcv hA h q cv hA t t w --+-=-=∞3-13 一块厚20mm 的钢板,加热到5000C 后置于200C 的空气中冷却。
设冷却过程中钢板两侧面的平均表面传热系数为)/(352K m W ⋅,钢板的导热系数为)/(452K m W ⋅,若扩散率为s m /10375.125-⨯。
试确定使钢板冷却到空气相差100C 时所需的时间。
解:由题意知1.00078.0<==δhABi故可采用集总参数法处理。
由平板两边对称受热,板内温度分布必以其中心对称,建立微分方程,引入过余温度,则得:⎪⎩⎪⎨⎧=-==+∞0)0(0θθθρτθt t hA d d cv解之得:)ex p())/(ex p()ex p(0τλδατρλτρθθh A V c h cv hA -=-=-=s C 3633100=时,将数据代入得,当τθ= 3-24 一高H =0.4m 的圆柱体,初始温度均匀,然后将其四周曲面完全绝热,而上、下底面暴露于气流中,气流与两端面间的表面传热系数均为)/(502K m W ⋅。
圆柱体导热系数)/(20k m W ⋅=λ,热扩散率s m /106.526-⨯=α。
试确定圆柱体中心过余温度下降到初值一半时间所需的时间。
解:因四周表面绝热,这相当于一个厚为m 4.02=δ的无限大平壁的非稳态导热问题,5.0202.050,5.00=⨯===λδθθh B i m由图3-6查得h s a F F 37.312142106.52.07.1,7.162200==⨯⨯==∴=-δτ6-11、已知:平均温度为100℃、压力为120kPa 的空气,以1.5m/s 的流速流经内径为25mm 电加热管子。
均匀热流边界条件下在管内层流充分发展对流换热区Nu=4.36。
求:估计在换热充分发展区的对流换热表面传热系数。
解:空气密度按理想气体公式计算3/121.1373287120000m kg RT p =⨯==ρ,空气的μ与压力关系甚小,仍可按一物理大气压下之值取用, 100℃时:(),2300191910025.09.215.1121.1Re ,/109.2166<=⨯⨯⨯=∴⋅⨯=-s m kg μ故为层流。
按给定条件得:()K m W dh ⋅=⨯=⨯=2/6.5025.00321.036.436.4λ。
6-13、已知:一直管内径为16cm ,流体流速为1.5m/s ,平均温度为10℃,换热进入充分发展阶段。
管壁平均温度与液体平均温度的差值小于10℃,流体被加热。
求:试比较当流体分别为氟利昂134a 及水时对流换热表面传热系数的相对大小。
解:由附录10及13,10℃下水及R134a 的物性参数各为:R134a :() 3.915Pr ,/102018.0,/0888.026=⨯=⋅=-s m K m W νλ; 水:()52.9Pr ,/10306.1,/574.026=⨯=⋅=-s m K m W νλ;对R134a :()Km W h ⋅=⨯⨯⨯=⨯=⨯⨯=24.08.056/3.2531016.00888.0915.3118930023.0,101893.1102018.0016.05.1Re 对水:()Km W ⋅=⨯⨯⨯==⨯⨯=24.00.86/5241016.0574.052.9183760.023h ,1837610306.1016.05.1Re 对此情形,R134a 的对流换热系数仅为水的38.2%。
6-25、已知:冷空气温度为0℃,以6m/s 的流速平行的吹过一太阳能集热器的表面。
该表面尺寸为m m 11⨯,其中一个边与来流方向垂直。
表面平均温度为20℃。
求:由于对流散热而散失的热量。
解:102200=+=f t ℃10℃空气的物性705.0Pr ,1051.2,1016.1426=⨯=⨯=--λγ 561023728.41016.140.16Re ⨯=⨯⨯==-γulx68.384Pr Re 664.03121==Nu)(655.90.11051.268.38422k m w h ⋅=⨯⨯=-20.111m s =⨯=w t t s h w 1.193)020(655.9)(0=-⨯=-⋅=Φ6-27、已知:一个亚音速风洞实验段的最大风速可达40m/s 。
设来流温度为30℃,平板壁温为70℃,风洞的压力可取Pa 510013.1⨯。
求:为了时外掠平板的流动达到5105⨯的x Re 数,平板需多长。
如果平板温度系用低压水蒸气在夹层中凝结来维持,平板垂直于流动方向的宽度为20cm 时。
试确定水蒸气的凝结量。
解:5023070=+=m t ℃,查附录8得:()698.0Pr ,/1095.17,/0283.026=⨯=⋅=-s m K m W νλ,m x x x 224.0401095.17,1051095.1740Re 156--⨯=⨯=⨯=,()5.416698.0105664.0Pr Re 664.03/15.053/15.0=⨯⨯⨯==Nu ,()K m W h ⋅=⨯=2/62.52224.0/0283,05.416, ()W t hA 3.943070224.02.062.522=-⨯⨯⨯=∆=Φ, 在70=t ℃时,气化潜热()kg J r /101.23343⨯=,∴凝结水量h kg G /1454.0101.233436003.943=⨯⨯=。