传热学总复习试题及答案【第五版】【精】【_必备】(DOC)
《传热学》(第五版)中国建筑工业出版社
《传热学》(第五版)中国建筑工业出版社1、冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到:与地面的导热量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。
()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。
()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、11、直线而为时曲线12、 q 首先通过对流换热使炉子内壁温度升高,炉子内壁通过热传导,使内壁温度生高,内壁与空气夹层通过对流换热继续传递热量,空气夹层与外壁间再通过热传导,这样使热量通过空气夹层。
(空气夹层的厚度对壁炉的保温性能有影响,影响的大小。
)13、已知:、℃ ℃ 墙高2、8m,宽3m 求:、、、解:=℃ ℃14、已知:、、、℃、℃ 求:、、、解:15、已知:、、℃、、求:、℃16、已知:℃、℃、、℃ 求:、、解:17、已知:、、、℃ ℃、、、求:、、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:=若%%因为:,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。
18、略第一章导热理论基础思考题与习题()答案:1、略2、已知:、、、求:、解:由计算可知,双Low-e膜双真空玻璃的导热热阻高于中空玻璃,也就是说双Low-e膜双真空玻璃的保温性能要优于中空玻璃。
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( )。
【最全】的传热学复习题及其答案【考研、末考必备】
传热学复习题及其答案(Ⅰ部分)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。
《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。
传热学第五版[完整版]答案解析
1.冰雹落地后,即慢慢融化,试分析一下,它融化所需的热量是由哪些途径得到的?答:冰雹融化所需热量主要由三种途径得到:a、地面向冰雹导热所得热量;b、冰雹与周围的空气对流换热所得到的热量;c、冰雹周围的物体对冰雹辐射所得的热量。
2.秋天地上草叶在夜间向外界放出热量,温度降低,叶面有露珠生成,请分析这部分热量是通过什么途径放出的?放到哪里去了?到了白天,叶面的露水又会慢慢蒸发掉,试分析蒸发所需的热量又是通过哪些途径获得的?答:通过对流换热,草叶把热量散发到空气中;通过辐射,草叶把热量散发到周围的物体上。
白天,通过辐射,太阳和草叶周围的物体把热量传给露水;通过对流换热,空气把热量传给露水。
4.现在冬季室内供暖可以采用多种方法。
就你所知试分析每一种供暖方法为人们提供热量的主要传热方式是什么?填写在各箭头上。
答:暖气片内的蒸汽或热水对流换热暖气片内壁导热暖气片外壁对流换热和辐射室内空气对流换热和辐射人体;暖气片外壁辐射墙壁辐射人体电热暖气片:电加热后的油对流换热暖气片内壁导热暖气片外壁对流换热和辐射室内空气对流换热和辐射人体红外电热器:红外电热元件辐射人体;红外电热元件辐射墙壁辐射人体电热暖机:电加热器对流换热和辐射加热风对流换热和辐射人体冷暖两用空调机(供热时):加热风对流换热和辐射人体太阳照射:阳光辐射人体5.自然界和日常生活中存在大量传热现象,如加热、冷却、冷凝、沸腾、升华、凝固、融熔等,试各举一例说明这些现象中热量的传递方式?答:加热:用炭火对锅进行加热——辐射换热冷却:烙铁在水中冷却——对流换热和辐射换热凝固:冬天湖水结冰——对流换热和辐射换热沸腾:水在容器中沸腾——对流换热和辐射换热升华:结冰的衣物变干——对流换热和辐射换热冷凝:制冷剂在冷凝器中冷凝——对流换热和导热融熔:冰在空气中熔化——对流换热和辐射换热5.夏季在维持20℃的室内,穿单衣感到舒服,而冬季在保持同样温度的室内却必须穿绒衣,试从传热的观点分析其原因?冬季挂上窗帘布后顿觉暖和,原因又何在?答:夏季室内温度低,室外温度高,室外物体向室内辐射热量,故在20℃的环境中穿单衣感到舒服;而冬季室外温度低于室内,室内向室外辐射散热,所以需要穿绒衣。
传热学总复习试题及答案【第五版】【精】【_必备】
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 .•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 .•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 . 这一流体层即为 -----.•温度边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 会在壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的温度迅速变化 , 而在这一流层外 , 流体的温度基本达到主流温度 . 这一流体层即为 -----.•热辐射 : 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为 ------.•辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量 .•单色辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的波长在λ -- λ +d λ范围内的辐射能量 .•立体角 : 是一个空间角度 , 它是以立体角的角端为中心 , 作一半径为 r 的半球 , 将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方 r 2 的比值作为 ------ 的大小 .•定向辐射强度 : 单位时间内 , 在单位可见面积 , 单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为 ----.•传质 : 在含有两种或两种以上组分的流体内部 , 如果有浓度梯度存在 , 则每一种组分都有向低浓度方向转移 , 以减弱这种浓度不均匀的趋势 . 物质由高浓度向低浓度方转移过程称为 ----.•分子扩散传质 : 静止的流体中或在垂直于浓度梯度方向作层流流动的流体中的传质 , 有微观分子运动所引起 , 称为 ----.•对流流动传质 : 在流体中由于对流掺混引起的质量传输 .•有效辐射 : 单位时间内 , 离开所研究物体单位表面积的总辐射能 .•灰体 : 单色吸收率 , 单色黑度与波长无关的物体 .•角系数 : 有表面 1 投射到表面 2 的辐射能量 Q 1 → 2 占离开表面 1 的总能量 Q 1 的份数 , 称为表面 1 对表面 2 的角系数 .•辐射换热 : 物体之间通过相互辐射和吸收辐射能而产生的热量交换过程 .填空题 :•当辐射投射到固液表面是表面辐射,投射到气体表面是 ---------- 辐射。
传热学部分习题答案(第五版)
教材P81.冰雹落地后.即慢慢融化,试分析一下,它融化所需的热虽是由那些途径得到的?答:共有3个途径:⑴冰雹与地面接触处的导热;⑵冰雹表面与周围空气的热对流与导热(对流换热);⑶冰雹表面与周围固体表面的热辐射。
4.现在冬季室内供暖可以采用多种方法。
就你所知试分析每一种供暖方法为人们提供热量的主要传热方式是什么?填写在各箭头上。
答:暖气片:暖气片内的蒸汽或热水对流换热暖气片内壁导热暖气片外壁⑴对流换热室内空气对流换热人体;暖气片外壁⑵热辐射墙壁热辐射人体。
电热暖气片:电加热后的油对流换热暖气片内壁导热暖气片外壁对流换热室内空气对流换热人体。
红外电热器:红外电热元件⑴热辐射人体;红外电热元件⑵热辐射墙壁热辐射人体。
电热暖风机:电加热器对流换热加热风对流换热人体。
冷暖两用空调机(供热时):加热风对流换热人体。
太阳辐射:阳光热辐射人体。
6.夏季在维持20℃的室内,穿单衣感到舒服,而冬季在保持同样温度的室内却必须穿绒衣,试从传热的观点分析其原因?冬季挂上窗帘布后顿觉暖和,原因又何在?答:人体衣服表面散热途径有两个:一是通过对流换热向周围空气散热;二是通过热辐射向周围墙壁表面散热。
室内空气温度相同说明冬夏季对流换热散热相同,但因为冬季墙壁温度低于夏季,造成表面热辐射散热多于夏季,所以为保暖起见,冬季必须穿绒衣。
冬季挂上窗帘减少了通过窗户的热辐射散热,因此人感觉暖和。
9.一般保温瓶胆为真空玻璃夹层,夹层内两侧镀银,为什么它能较长时间地保持热水的温度?并分析热水的热量是如何通过胆壁传到外界的?什么情况下保温性能会变得很差?答:保温瓶胆为真空玻璃夹层,其目的是保证夹层散热方式仅是热辐射而没有对流换热方式,同时夹层内两测镀银是为了提高表面反射率,以降低热辐射散热,因此保温瓶可以较长时间地保持热水温度。
热水散热的途径:热水对流换热内胆内壁面导热内胆外壁面⑴热辐射外胆内壁面导热外胆外壁面对流换热室内空气;内胆外壁面⑵对流换热 夹层空气 对流换热 外胆内壁面 导热 外胆外壁面 对流换热 室内空气。
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。
传热学第五版答案
第一章、一、基本概念主要包括导热、对流换热、辐射换热的特点及热传递方式辨析。
1、冬天,经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来感到很暖和,并且经过拍打以后,效果更加明显。
试解释原因。
答:棉被经过晾晒以后,可使棉花的空隙里进人更多的空气。
而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热,由于空气的导热系数较小(20℃,1.01325×105Pa 时,空气导热系数为0.0259W/(m ·K),具有良好的保温性能。
而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入,因而效果更明显。
2、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。
答:首先,冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同。
夏季室外温度比室内气温高,因此通过墙壁的热量传递方向是出室外传向室内。
而冬季室外气温比室内低,通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。
因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同,夏季高而冬季低。
因此,尽管冬季室内温度(22℃)比夏季略高(20℃),但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。
根据上题人体对冷感的感受主要是散热量的原理,在冬季散热量大,因此要穿厚一些的绒衣。
3、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。
答:有以下换热环节及热传递方式(1)由热水到暖气片管到内壁,热传递方式是对流换热(强制对流);(2)由暖气片管道内壁至外壁,热传递方式为导热;(3)由暖气片外壁至室内环境和空气,热传递方式有辐射换热和对流换热。
4、冬季晴朗的夜晚,测得室外空气温度t 高于0℃,有人却发现地面上结有—层簿冰,试解释原因(若不考虑水表面的蒸发)。
解:如图所示。
假定地面温度为了T e ,太空温度为T sky ,设过程已达稳态,空气与地面的表面传热系数为h ,地球表面近似看成温度为T c 的黑体,太空可看成温度为T sky 的黑体。
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。
传热学课后答案【第五版】
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。
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 Aλλ==2218.331012m --=⨯ 11.q t λσ=∆ c o n s t λ=→直线 c o n s t λ≠ 而为λλ=(t )时→曲线12. i R α 1R λ 3R λ 0R α 1f t −−→ q首先通过对流换热使炉子内壁温度升高,炉子内壁通过热传导,使内壁温度生高,内壁与空气夹层通过对流换热继续传递热量,空气夹层与外壁间再通过热传导,这样使热量通过空气夹层。
(空气夹层的厚度对壁炉的保温性能有影响,影响a α的大小。
) 13.已知:360mm σ=、0.61()Wm K λ=∙ 118f t =℃ 2187()Wh m K =∙210f t =-℃ 22124()Wh m K =∙ 墙高2.8m ,宽3m求:q 、1w t 、2w t 、φ 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.已知:3H m =、0.2m σ=、2L m =、45λ=()W m K ∙ 1150w t =℃、2285w t =℃求:t R λ、R λ、q 、φ解:40.27.407104532t K R W A HL λσσλλ-====⨯⨯⨯30.24.4441045t R λσλ-===⨯2m K W ∙ 3232851501030.44.44410t KW q m R λ--∆-==⨯=⨯ 3428515010182.37.40710t t KW R λφ--∆-==⨯=⨯ 15.已知:50i d mm =、 2.5l m =、85f t =℃、273()Wh m K =∙、25110Wq m =求:i w t 、φ()i w f q h t h t t =∆=-⇒iw f qt t h =+51108515573=+=℃0.05 2.551102006.7i Aq d lq Wφππ===⨯⨯=16.已知:150w t =℃、220w t =℃、241.2 3.96()W c m K =∙、1'200w t =℃求: 1.2q 、'1.2q 、 1.2q ∆ 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=()Wm 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 kk-∆=⨯%8583.56 1.7283.56-==% 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。
(完整)第五版《传热学》常考思考题汇总,推荐文档
西安建筑科技大学传热学(郭亚军)常考简答题题目类型:10道简答题(*6分)三道大题14分/14分/12分无填空题无选择题重点看课后思考题哦绪论1.用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。
而一旦壶内的水烧干后,水壶很快就烧坏。
试从传热学的观点分析这一现象。
答:当壶内有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大),壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换热系数小,壶底的热量不能很快被传走,故此壶底升温很快,容易被烧坏。
2.用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,握杯子的手会显著地感到热。
试分析其原因。
答:当没有搅拌时,杯内的水的流速几乎为零,杯内的水和杯壁之间为自然对流换热,自热对流换热的表面传热系数小,当快速搅拌时,杯内的水和杯壁之间为强制对流换热,表面传热系数大,热水有更多的热量被传递到杯壁的外侧,因此会显著地感觉到热。
3.有两个外形相同的保温杯A与B,注入同样温度、同样体积的热水后不久,A杯的外表面就可以感觉到热,而B 杯的外表面则感觉不到温度的变化,试问哪个保温杯的质量较好?答:B:杯子的保温质量好。
因为保温好的杯子热量从杯子内部传出的热量少,经外部散热以后,温度变化很小,因此几乎感觉不到热。
4热水瓶胆剖面的示意图如附图所示。
瓶胆的两层玻璃之间抽成真空,内胆外壁及外胆内壁涂了反射率很低的银。
试分析热水瓶具有保温作用的原因。
如果不小心破坏了瓶胆上抽气口处的密闭性,这会影响保温效果吗?解:保温作用的原因:内胆外壁外胆内壁涂了反射率很低的银,则通过内外胆向外辐射的热量很少,抽真空是为了减少内外胆之间的气体介质,以减少其对流换热的作用。
如果密闭性破坏,空气进入两层夹缝中形成了内外胆之间的对流传热,从而保温瓶的保温效果降低。
5、冬天,经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来感到很暖和,并且经过拍打以后,效果更加明显。
传热学考试题和答案
传热学考试题和答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 热量传递的三种基本方式是()。
A. 导热、对流、辐射B. 导热、对流、蒸发C. 导热、对流、凝结D. 导热、蒸发、辐射答案:A2. 傅里叶定律描述的是()。
A. 流体流动B. 质量传递C. 热量传递D. 动量传递答案:C3. 在稳态导热中,温度梯度与热流密度的关系是()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 相等答案:A4. 牛顿冷却定律中,物体表面与周围流体之间的对流换热系数与()无关。
A. 流体的物性B. 物体表面的温度C. 流体的流速D. 物体的几何形状答案:B5. 黑体辐射定律中,黑体辐射的强度与温度的关系是()。
A. 线性关系B. 对数关系C. 指数关系D. 幂次关系答案:C6. 对流换热的努塞尔特数(Nu)是()。
A. 无量纲数B. 温度的单位C. 长度的单位D. 质量的单位答案:A7. 辐射换热中,两表面之间的角系数()。
A. 总是等于1B. 总是小于1C. 总是大于1D. 可以大于1答案:B8. 在热传导过程中,如果材料的导热系数增大,则()。
A. 热阻减小,热流密度增大B. 热阻增大,热流密度减小C. 热阻减小,热流密度减小D. 热阻增大,热流密度增大答案:A9. 相变潜热是指()。
A. 物质在相变过程中吸收或释放的热量B. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的比热容之比C. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的质量之比D. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的体积之比答案:A10. 热管是一种高效的热传递装置,其工作原理是基于()。
A. 导热B. 对流C. 辐射D. 相变答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 热传导的基本定律是______定律,其数学表达式为:q = -kA(dT/dx)。
答案:傅里叶2. 热对流中的换热系数h与流体的______、流速、物体的几何形状等因素有关。
答案:物性3. 辐射换热中,两表面之间的角系数φ的取值范围是______。
传热学总复习试题及答案【第五版】【精】【_必备】
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. 这一流体层即为-----.温度边界层: 当具有粘性的流体流过壁面时, 会在壁面附近形成一流体薄层, 在这一层中流体的温度迅速变化, 而在这一流层外, 流体的温度基本达到主流温度. 这一流体层即为-----.热辐射: 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为------. 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程成为热辐射辐射力: 物体在单位时间内, 由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量.单色辐射力: 物体在单位时间内, 由单位表面积向半球空间发射的波长在λ-- λ+d λ范围内的辐射能量.立体角: 是一个空间角度, 它是以立体角的角端为中心, 作一半径为r 的半球, 将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方r 2 的比值作为------ 的大小.定向辐射强度: 单位时间内, 在单位可见面积, 单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为----.传质: 在含有两种或两种以上组分的流体内部, 如果有浓度梯度存在, 则每一种组分都有向低浓度方向转移, 以减弱这种浓度不均匀的趋势. 物质由高浓度向低浓度方转移过程称为----.分子扩散传质: 静止的流体中或在垂直于浓度梯度方向作层流流动的流体中的传质, 有微观分子运动所引起, 称为----.对流流动传质: 在流体中由于对流掺混引起的质量传输.有效辐射: 单位时间内, 离开所研究物体单位表面积的总辐射能.灰体: 单色吸收率, 单色黑度与波长无关的物体.角系数: 有表面1 投射到表面2 的辐射能量Q 1 →2 占离开表面1 的总能量Q 1 的份数, 称为表面 1 对表面 2 的角系数.辐射换热: 物体之间通过相互辐射和吸收辐射能而产生的热量交换过程.填空题:当辐射投射到固液表面是表面辐射,投射到气体表面是---------- 辐射。
传热学试卷和答案[第五版]【复习必备】
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。
传热学课后答案【第五版】[精]【完整整合版】
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。
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. i R α 1R λ 3R λ 0R α 1f t −−→ q首先通过对流换热使炉子内壁温度升高,炉子内壁通过热传导,使内壁温度生高,内壁与空气夹层通过对流换热继续传递热量,空气夹层与外壁间再通过热传导,这样使热量通过空气夹层。
(空气夹层的厚度对壁炉的保温性能有影响,影响a α的大小。
) 13.已知:360mm σ=、0.61()Wm K λ=• 118f t =℃ 2187()Wh m K =•210f t =-℃ 22124()Wh m K =• 墙高2.8m ,宽3m求:q 、1w t 、2w t 、φ 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.已知:3H m =、0.2m σ=、2L m =、45λ=()W m K • 1150w t =℃、2285w t =℃求:t R λ、R λ、q 、φ解:40.27.407104532t K R W A HL λσσλλ-====⨯⨯⨯30.24.4441045t R λσλ-===⨯2m K W •3232851501030.44.44410t KW q m R λ--∆-==⨯=⨯ 3428515010182.37.40710t t KW R λφ--∆-==⨯=⨯ 15.已知:50i d mm =、 2.5l m =、85f t =℃、273()Wh m K =•、25110Wq m =求:i w t 、φ()i w f q h t h t t =∆=-⇒i w f qt t h =+51108515573=+=℃0.05 2.551102006.7i Aq d lq Wφππ===⨯⨯=16.已知:150w t =℃、220w t =℃、241.2 3.96()W c m K =•、1'200w t =℃求: 1.2q 、'1.2q 、 1.2q ∆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=()Wm 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。
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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 . 这一流体层即为 -----.•温度边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 会在壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的温度迅速变化 , 而在这一流层外 , 流体的温度基本达到主流温度 . 这一流体层即为-----.•热辐射 : 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为 ------. 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程成为热辐射•辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量 .•单色辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的波长在λ -- λ +d λ范围内的辐射能量 .•立体角 : 是一个空间角度 , 它是以立体角的角端为中心 , 作一半径为 r 的半球 , 将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方 r 2 的比值作为 ------ 的大小 .•定向辐射强度 : 单位时间内 , 在单位可见面积 , 单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为 ----.•传质 : 在含有两种或两种以上组分的流体内部 , 如果有浓度梯度存在 , 则每一种组分都有向低浓度方向转移 , 以减弱这种浓度不均匀的趋势 . 物质由高浓度向低浓度方转移过程称为----.•分子扩散传质 : 静止的流体中或在垂直于浓度梯度方向作层流流动的流体中的传质 , 有微观分子运动所引起 , 称为 ----.•对流流动传质 : 在流体中由于对流掺混引起的质量传输 .•有效辐射 : 单位时间内 , 离开所研究物体单位表面积的总辐射能 .•灰体 : 单色吸收率 , 单色黑度与波长无关的物体 .•角系数 : 有表面 1 投射到表面 2 的辐射能量 Q 1 → 2 占离开表面 1 的总能量 Q 1 的份数 , 称为表面 1 对表面 2 的角系数 .•辐射换热 : 物体之间通过相互辐射和吸收辐射能而产生的热量交换过程 .填空题 :•当辐射投射到固液表面是表面辐射,投射到气体表面是 ---------- 辐射。
容积•气体常数 R 量纲是 ------------- 。
[ L 2 t -2 T -1 ]•当辐射物体是 -漫辐射表面- 时,辐射力是任何方向上定向辐射强度的 --3.14-- 倍。
漫辐射表面 , Л•强制对流换热的准数方程形式为 -----------------.Nu=f(Re,Pr)•描述流体运动方法有 ------------- 和 ------------------ 两种方法 . 拉氏法 , 欧拉法•对于一个稳态的流动传热现象而言 , 其准数方程式可表示为 ------------------.Nu=f(Re,Pr,Gr)•自然对流换热的准数方程式可表示为 ------------------. Nu=f(Pr,Gr)•热辐射过程中涉及到的三种理想物体有 -黑体透明体镜体--------------. 黑体 , 透明体 , 镜体•实际上大部分工程材料在 -红外线- 范围内 , 都表现出灰体性质 . 红外线•善于发射的物体同时也善于 -吸收-. 吸收•角系数是一个与 ---------------------- 有关的纯几何量 . 辐射物体的尺寸 , 空间位置•实际物体的辐射力与 -辐射来自黑体的吸收率- 的比值恒等于 -同温下- 的黑体的辐射力 .辐射来自于黑体的吸收率 , 同温度下•灰体与其他物体辐射换热时 , 首先要克服 -表面热阻- 达到节点 , 而后再克服 --空间热阻-- 进行辐射换热 . 表面热阻 , 空间热阻•黑体的有效辐射就是 -黑体的自身辐射-. 黑体的自身辐射•为增加辐射换热系统的换热量 , 可通过 ------ 辐射换热物体表面的黑度来实现 . 增加•对流流动传质的准数方程为 -----------------------.Sh=f(Re,Sc)判断并改错 :•只有管外径小于临界绝热直径时,铺设绝热层才能使热损失减小。
(ⅹ)•热辐射和流体对流及导热一样,需有温差才能发射辐射能。
(ⅹ)•通过圆筒壁的一维稳态导热时,单位面积上的热流密度是处处相等的。
(ⅹ)•导温系数仅出现在非稳态热量传输过程中 , 导温系数越大 , 物体内各处温度越不均匀( ⅹ ).•热量传输一般有导热 , 热对流及热辐射三种基本形式 . ( √ ).•水平热壁面朝上布置时比朝下时的对流换热量大 ( √ ).•流体的物性参数μ愈小 , λ愈大 , 流体对流换热能力愈大 ( √ ).•紊流运动粘度ε m 与流体运动粘度υ都是流体的物性参数 , 与 Re 和紊流程度有关 .( ⅹ ).• Pr t = ε m / ε h , 紊流的普朗特数不表示流体的物性参数 , 表示紊流时热量和动量传递过程的程度和状态 ( √ ).•两物体之间的辐射换热必须通过中间介质才能进行 , 且热辐射过程中伴随着能量形式的二次转化 ( ⅹ ).•金属表面在空气中被氧化后 , 在相同温度下 , 其辐射能力比原来争强了 ( √ ).•与黑体一样 , 灰体也是一种理想物体 , 只是在数值上与黑体成折扣关系 ( √ ).•同温度下 , 物体辐射力越大 , 其吸收率越小 ( ⅹ ).•角系数描述的是物体的空间位置和几何形状对辐射换热的影响 , 并与辐射物体本身的特性和温度有关 ( ⅹ ).•当系统处于热平衡时 , 灰体的有效辐射等于同温度下的黑体辐射 , 并与灰体的表面黑度有关( ⅹ ).•当一铸件在车间内加热时 , 其辐射换热量的大小与车间大小有关 ( ⅹ ).•当一铸件在车间内加热时 , 其辐射换热量的大小取决于铸件面积和本身黑度 . ( √ ).问答题 :•热量传输有哪几种基本方式?热传导、热对流、热辐射•温度场有哪几种表示方法?•能量微分方程的几种形式均用于哪些条件?•导温系数表达式及物理意义?•何谓单值性条件?包括哪些?•边界条件分为哪几类?各自数学描述?•通过平壁的一维稳态导热数学描述及第一;三边界条件数学描述?温度分布?热流密度?(单;多层 ; λ为常 ; 变量时)•通过圆筒壁的一维稳态导热数学描述及第一;三边界条件数学描述?温度分布?热流密度?(单;多层)•热阻有何应用?推导临界直径公式并分析影响临界直径的因素 ?答 : ⒈热阻的应用 : ⑴利用热阻可将某些热量传输问题转换成相应的模拟电路来分析 .⑵分析热阻组成 , 弄清各个环节的热阻在总热阻中所占的地位 , 能有效地抓住过程的主要矛盾 .⒉公式推导 : 已知一管道的内径为 d 1 外径为 d 2 , 设在管道外面包一层绝缘层 , 其直径为 d x, 圆筒内为热流体其对流换热系数为α 1 , 穿越筒壁向外冷流体 ( 对流换热系数为α 2 ) 散热 . 此时单位管长的总热阻 :r ∑仅是 d x 的函数 , 只与划线部分的热阻有关 . 通过分析得知 , r ∑与 d x 间存在极值 .r ∑取得极值的条件是其中 d c 为临界绝热层直径∴当 d x =d c 时 ,r ∑为极小值 . 此时管道向外散热最多 .分析影响临界直径的因素 : 当 d x ≥ d c 时 , 敷设绝热层会使散热减少 .d c 与λ x 有关 , 可通过选用不同绝热材料改变 d c 值 .•何谓薄材?厚材?如何判别?•集总系统导热特点?数学描述?温度分布及瞬时热流量?• Bi 及 Fo 定义式及物理意义? Fo:非稳态过程进行得深度的无量纲时间答 :物理意义 : Bi:表征内部导热热阻与外部对流传热热阻的比值。
.•求解对流给热系数的方法有哪几种 ? (分析法、实验法、比拟法、数值法)•影响对流换热系数的因素有哪些?如何作用?(流动:起因,状态;流体:物性,相变状况;换热表面几何因素)??•求解对流换热系数的基本方法是什么?•边界层微分方程求解α思路是什么?边界层微分方程求解α思路 :ⅠⅡⅢⅣ由Ⅰ式和Ⅱ式求解流场的速度分布得 V X ,V Y , 代入Ⅲ式得温度场的分布 T, 再求温度梯度代入Ⅳ式求得α值 .•类比法求解α思路 ? 推导过程 ?•试比较类比法和边界层微分方程组法 ?答 : 边界层微分方程组法只能求解绕流平板的边界层内的层流问题 , 计算较烦 .类比法即适用于边界层内也适用于边界层外 , 还适用于圆管内的流动 , 即适用于层流也适用于紊流 . 且推导和计算也较方便 .•建立动量边界层和热量边界层厚度受那些因素的影响 ?•建立动量传递和热量传递的目的是什么 ? 类比解推导过程 ?答 : ⒈建立动量传递和热量传递的目的 :⑴认为动量热量 ; 传递规律是类同的 , 用数学式子把两现象联系起来 .⑵用已由理论分析或实测得到的阻力规律 C F 来求解换热规律α层流中 : 紊流中 : 当 P r =1 时 , C p = 此二式相同 . 即也是雷诺类比解成立的条件 .•试说明 Nu;Pr 及 Gr 的物理意义及定义式 ?答 : 努谢尔特准数 Nu 定义式 : 物理意义 : 表示实际流体热量传递与导热分子热量传递的比较 . 反映了对流换热的强度 .普朗特准数 Pr 定义式 : 物理意义 : 反映了动量扩散与热量扩散的相对大小 .格拉晓夫准数 Gr 定义式 : 物理意义 : 是由浮升力 / 粘滞力和惯性力 / 粘滞力的乘积得到的 .•流动边界层(固体表面附近流体速度发生剧烈变化的薄层) ; 温度边界层(….温度….) ; 层流底层 (湍流边界层紧贴壁面处保持层流主要性质的极薄层); 紊流边界层定义及边界层特性 ?•热辐射定义及其特点是什么 ? 其波长主要集中在哪些波长范围内 ?•黑体概念及研究黑体的意义是什么 ? 辐射力 ; 单色辐射力 ; 立体角及定向辐射力和辐射强度的概念有何区别 ?•黑体辐射的基本规律有哪几个 ? 都分别揭示了哪些规律 ?•什么是物体表面的吸收率 ; 反射率和透过率 ?•什么是绝对黑体 ; 白体和透明体 ?•试说明兰贝特定律的几种表达形式及适用条件 ?•什么是物体表面的黑度 ? 受哪些因素影响 ?•什么是灰体 ? 有何特性 ?•实际物体的辐射特性与灰体有何不同 ?•什么基尔霍夫定律 ? 它的适用条件是什么 ?•什么是辐射角系数 ? 它有什么性质 ?•两面 ; 三面封闭系统角系数的基本计算方法及线交叉法计算任意两面间的角系数的方法 ?•什么是有效辐射和净辐射热流密度 ?•试汇出由两面或三面灰体组成的封闭系统的辐射网络图 ?•试列出三面灰体组成的封闭系统各面有效辐射的方程式 ?•什么是重辐射面 ? 它有什么特点 ?•试汇出具有辐射绝热面的三面辐射系统的网络图 ?•在两面平行板间的换热系统中间加一块与平板黑度相同的遮热板时 , 两面间辐射换热减少多少 ? 并会出辐射网络图 .•传质概念及分子扩散传质和对流扩散传质定义 ?•二种传质方式的传质量基本计算公式 ?•质量传输平衡法方程式及简化形式和单值性条件 ?•分之扩散传质中 , 气体通过间壁的扩散通量 ; 金属园管的扩散通量及静止介质中通过半无限大物体的浓度分布和传质通量 ?•分子扩散传质系数 D 的影响因素有哪些 ?•对流流动传质模型有哪几种 ?•层流 ; 紊流流动时各自的浓度分布及平均传质系数准数方程形式 ?•流体通过单个球体及流过填充床时的传质系数计算公式 ?•流体在园管内流动时的传质计算 ?•动量与热量比拟解 ( 雷诺 ; 柯尔朋 )?•动量与质量比拟解 ( 雷诺 ; 柯尔朋 )?•类比关系准数有哪些各准数间关系怎样 ?•动量边界层 ; 热量边界层和质量边界层间类比关系怎样 ?计算题 :1 有一直径为 5cm 的钢球,初始温度为 450 ℃,将其突然置于温度为 30 ℃空气中,设钢球表面与周围环境间的总换热系数为 24w/( m2 . ℃ ) ,试计算钢球冷却到 300 ℃所需的时间。