传热学综合复习--第二版20141226

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【最全】的传热学复习题及其答案【考研、末考必备】

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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

传热学--复习

传热学是研究由温差引起的热能传递规律的科学。

单位时间内所传递的热量与物体中的温度差之间的关系三种类型的传热问题:强化传热;削弱传热;温度控制热量传递过程的推动力:温差第1章绪论热传导 热对流热辐射热流量、热流密度热导率(导热系数)、导热热阻表面传热系数、对流换热热阻传热过程f1f 21211t t Ah A Ah Φδλ−=++tk q t kA Δ=Δ=Φ或温度场(),,,t f x y z τ=等温面等温线温度梯度tt n∂=∂grad n温度梯度是矢量,指向温度增加的方向。

傅里叶定律t λ=−grad q tnλ∂=−∂n 各向同性物体在导热过程中,单位时间内通过给定截面的导热量,正比于垂直于该截面方向上的温度变化率和截面面积,而热量传递的方向则与温度升高的方向相反。

热导率及其特点导温系数导热微分方程+定解条件导热问题的数学描写:导热微分方程t t t t cx x y y z z ρλλλΦ⎡⎤⎛⎞∂∂∂∂∂∂∂⎛⎞⎛⎞=+++⎢⎥⎜⎟⎜⎟⎜⎟∂τ∂∂∂∂∂∂⎝⎠⎝⎠⎝⎠⎣⎦第2章稳态热传导导热微分方程t t t t cx x y y z z ρλλλΦ⎡⎤⎛⎞∂∂∂∂∂∂∂⎛⎞⎛⎞=+++⎢⎥⎜⎟⎜⎟⎜⎟∂τ∂∂∂∂∂∂⎝⎠⎝⎠⎝⎠⎣⎦稳态、常物性2222220t t t c x y z cλ∂∂∂Φρ∂∂∂ρ⎛⎞=+++⎜⎟⎝⎠ 稳态、无内热源、常物性2222220t t t c x y z λ∂∂∂ρ∂∂∂⎛⎞=++⎜⎟⎝⎠定解条件:几何、物理、时间、边界(a) 第一类边界条件给出边界上的温度分布及其随时间的变化规律:(b) 第二类边界条件给出边界上的热流密度分布及其随时间的变化规律(c) 第三类边界条件给出了与物体表面进行对流换热的流体的温度t f 及表面传热系数h 。

()w ,,,t f x y z τ=w wt q n ∂λ∂⎛⎞=−⎜⎟⎝⎠()w f w t h t t n ∂λ∂⎛⎞−=−⎜⎟⎝⎠第2章稳态热传导第2章稳态热传导平壁一维稳态导热w1w 4312123t t A A A δδδλλλ−Φ=++()w1w 11n nii t t R λΦ+=−=∑圆筒壁一维稳态导热()w1w 11n nii t t R λΦ+=−=∑()w1w 1111ln2n ni i iit t r lr πλ++=−=∑温度呈直线分布温度呈对数曲线分布肋片导热特点;肋片效率112t x t t t +−=δ∑=+−=n i i i n t t q 111/)(λδ)/ln()/ln(112121r r r r t t t t −+=]/)/[ln(/)(21111∑=++−=Φni i i i n d d t t l λπ∫−=Φ−21/)(21x x Adx t t λ)()]([0mH ch H x m ch −=θθ)(0mH mth A c θλ=Φ稳态导热λ=C λ≠Cλ=Cλ≠C :等截面肋其他形状截面肋:∑=−+−=ni ii in t t q 111/)(λδt=f(x)非线性函数稳态导热问题分类其他一维无内热源圆筒壁平壁肋片(λ=C)球壁(具体公式略)Φ= ηf Φλ→∞有内热源问题第2章稳态热传导第3章非稳态热传导非稳态导热的定义,分类、特点(正规状况阶段、非正规状况阶段物理意义:固体内部单位导热面积上的导热热阻与单位表面积上的对流换热热阻之比。

传热学复习题2012-2014答案要点

传热学复习题2012-2014答案要点

传热学复习题1.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:)(01ττf t w =>时, ② 第二类边界条件:)()(02τλτf x tw =∂∂->时③ 第三类边界条件:)()(f w w t t h x t-=∂∂-λ2. 肋片高度增加引起两种效果:肋效率下降及散热表面积增加。

因而有人认为,随着肋片高度的增加会出现一个临界高度,超过这个高度后,肋片导热热数流量反而会下降。

试分析这一观点的正确性。

答:错误,因为当肋片高度达到一定值时,通过该处截面的热流密度为零。

通过肋片的热流已达到最大值,不会因为高度的增加而发生变化。

3. 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(δ/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。

这一阶段的数学处理十分便利,温度分布计算只需取无穷级数的首项进行计算。

4. 试说明Bi 数的物理意义。

o Bi →及∞→Bi 各代表什么样的换热条件?有人认为, ∞→Bi 代表了绝热工况,你是否赞同这一观点,为什么?答;Bi 数是物体内外热阻之比的相对值。

o Bi →时说明传热热阻主要在边界,内部温度趋于均匀,可以用集总参数法进行分析求解;∞→Bi 时,说明传热热阻主要在内部,可以近似认为壁温就是流体温度。

认为o Bi →代表绝热工况是不正确的,该工况是指边界热阻相对于内部热阻较大,而绝热工况下边界热阻无限大。

5、与完全的能量方程相比,边界层能量方程最重要的特点是什么? 答:与完全的能量方程相比,它忽略了主流方向温度的次变化率σα22x A,因此仅适用于边界层内,不适用整个流体。

6. 对流换热问题完整的数字描述应包括什么内容?既然对大多数实际对流传热问题尚无法求得其精确解,那么建立对流换热问题的数字描述有什么意义?答:对流换热问题完整的数字描述应包括:对流换热微分方程组及定解条件,定解条件包括,(1)初始条件 (2)边界条件 (速度、压力及温度)建立对流换热问题的数字描述目的在于找出影响对流换热中各物理量之间的相互制约关系,每一种关系都必须满足动量,能量和质量守恒关系,避免在研究遗漏某种物理因素。

传热学复习资料(全)

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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。

传热学考试复习课件

传热学考试复习课件
速度场和温度场由对流换热微分方程组确定:
连续方程、动量守恒方程、能量守恒方程
对流换热过程微分方程式
hx 取决于流体热导系数、温度差和贴壁流体的温度梯度
*
对流换热的影响因素
对流换热是流体的导热和对流两种基本传热方式共同作用的结果。其影响因素主要有以下五个方面: (1)流动起因; (2)流动状态; (3)流体有无相变; (4)换热表面的几何因素; (5)流体的热物理性质
传热学
(1) 研究热量传递规律的科学,具体来讲主要有热量传递的机理、规律、计算和测试方法
(2) 热量传递过程的推动力:温差 热力学第二定律:热量可以自发地由高温热源传给 低温热源 有温差就会有传热 温差是热量 传递的推动力
*
漫表面(漫射表面):指发射或反射的定向辐射强度与空间方向无关, 辐射强度在空间各个方向上都相等.
灰表面(灰体) — 实际物体的理想化; 其光谱发射率 和光谱 吸收率 与波长无关
*
灰体的吸收率与波长有关吗? 灰体吸收比都是同一个常数。其发射和吸收辐射与黑体在形式上完全一样,只是减小了一个相同的比例。 灰表面的热阻: 与表面粗糙度,表面尺寸 ,表面材料有关
*
传热学与工程热力学的关系
(1) 热力学 + 传热学 = 热科学
系统从一个平衡态到另一个平衡态的过程中传递热量的多少。
关心的是热量传递的过程,即热量传递的速率。
*
导热 Conduction
*
1 导热的基本定律:傅立叶定律
:热流量,单位时间传递的热量[W]; A:垂直于导热方向的截面积[m2]; :导热系数(热导率)[W/( m K)] ? 热流矢量与温度梯度的关系? 成正比,方向相反
*
导热系数

传热学复习题

传热学复习题

《传热学》复习题(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--《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、宽、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S,热水的流量为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

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传热学复习资料一、名词解释 1、稳态导热是指系统中各点的温度不随时间而改变的导热过程2、非稳态导热是指系统中各点的温度随时间而改变的导热过程3、导热系数(热导率)用λ表示,n xt q=λ,单位)*/(K m W ,是物性参数。

数值上等于在单位温度梯度作用下物体内热流密度矢量的模。

表征材料的热传导的能力大小,与材料的种类和材料的温度等因素有关系。

4、温度边界层在固体表面附近,流体的温度发生剧烈变化的这一薄层就称为温度边界层(或热边界层)。

一般规定,流体与壁面的温度差达到流体主体与壁面的温度差的99%处到壁面的距离,为温度边界层的厚度δt 。

即温度边界层外边界处的温度应满足下式: (T -T w)=0.99(T f -T w) 5、速度边界层在固体表面附近,流体的速度发生剧烈变化的这一薄层就成为速度边界层。

一般规定,流体与壁面的速度差达到流体主体与壁面的速度差的99%处到壁面的距离,为速度边界层的厚度δt 。

即速度边界层外边界处的速度应满足下式:%99/=∞u u 6、传热过程热量由壁面一侧流体通过壁面传递到壁面另一侧流体的过程7、表面传热系数用h 表示,以前常称为对流换热系数,单位是)*/(2K m W ,数值上等于冷热流体在单位温度差作用下、单位面积上的热流量的值,是表征传热过程强烈程度的标尺。

h 的大小与诸多的因素有关。

9、污垢热阻表示换热设备传热面上因沉积物而导致传热效率下降程度的数值,即换热面上沉积物所产生的传热阻力,单位为㎡·K / W 。

10、接触热阻两块靠近的板,在未接触的界面之间的间隙中经常充满空气,热量将以导热的方式穿过这种气隙层。

这种与两固体表面真正接触相比,增加了附加的传递阻力,称为接触热阻。

11、定型尺寸确定某一结构形状大小的尺寸称为定型尺寸。

12、定性温度定性温度是用于确定特征数中流体物性的温度。

13、普朗特数用Pr 表示,ανδδ==3Pr t (ν是动量传递系数,α是热量传递系数),表征了流动边界层与热边界层的相对大小,动量扩散系数与热量扩散系数的一种能力的比值。

《热力学与传热学》综合复习资料.doc

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《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

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。

传热学试题、复习资料及考试分析(1).docx

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开卷120分钟100分一、推断哪些论断是正确的,哪些是错误的,在A、B、C、D上划“√或“”°要求全划,不划不得分。

每题4分。

(8分)1、ε=JA,适用于漫灰表面B、当与环境温度平衡时适用于任何表面C,当环境为黑体时适用于任何表面D、适用于任何表面(答案:A)2、对绝热表面A,本身辐射=有效辐射B、有效福射=投射福射C、汲取辐射=本身辐射D、反射福射=投射福射(答案:B)二、相像准则=(日)2、水平圆管与气体白然对流放热公式为(3分)0.13(・)1/3给下列比例关系中各物理量添上正确的耗次。

〜d∙∆t∙[⅛j∙λ∙μ三、基本概念与公式1、已知圆管中的速度分布与温度分布,写出其断面平均温度的表达式(3分)(答案:[χ],其中EJ)2、•平板置于座标K如图。

流体由左侧横向冲刷,写出该座标卜.平板边界层的动员方程与能量方程(4分)(答案:动量方程:K]:能量方程:KI)3、写出导热问题第三类边界条件的表达式,并在所用符号上打“J”表(答案:a、边界层的国度很薄,故尺度很小;b、法向速度梯度很大,故粘滞力很大:c、边界层流态分层流和紊流,紊流边界层紧赤壁处仍将是层流,称层流底层;d、流场可划分为主流区和边界层区,只有在边界层内才显示流体粘性的影响。

、边界层内法向压力恒定。

边界层理论的意义在「它把流场分为可用志向流体的欧拉方程描述的主流区和用粘性流体运动微分方程描述的边界层,从而大大简化了素流的求解过程。

)6、由小到大排列下述放热系数(2分)室外空气与墙放热可水蒸汽珠状凝聚可过热水蒸汽在管内强迫流淌被接着加热«1油箱内油被壁面加热可水箱内水被壁面冷却4水蒸汽膜状凝聚3(答案:7、节点划分如图,间距为回=回,四周流体温度为,放热系数为“,物体导热系数为4,写出稳定导热时,节点1的有限差分节点方程(5分)X(答案:I F )四、流体横掠平板边界层如图。

1-1为边界层外不远处一平行面。

已知边界层内速度分布为I X I1出IT面的流量V与XO点的H部摩擦系数。

传热学复习资料(5套)

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。

2014传热学课程考试复习提纲

2014传热学课程考试复习提纲

2014传热学课程考试复习提纲第一篇:2014传热学课程考试复习提纲传热学课程考试复习提纲第一章基本概念:传热学的研究内容;热能传递的三种基本方式;传热过程和传热系数。

计算:传热过程和传热系数的计算。

第二章基本概念:导热基本定律——傅立叶定律温度场;等温面、等温线;导热系数;导热问题的数学描述;导热微分方程的推导及物理意义;热扩散率;接触热阻。

计算:典型一维稳态导热问题的分析解;等截面直肋的计算。

第三章基本概念:非稳态导热过程的特点和类型;Bi准则数;第三类边界条件下Bi准则数对平板中温度分布的影响;集中参数法的条件。

计算:集中参数法温度场的分析解及应用。

第五章基本概念:对流换热的影响因素;表面传热系数的物理意义;对流换热问题完整的数学描述;流动边界层、热边界层。

第六章基本概念:相似原理与量纲分析;P241 表6-1;变物性影响的修正及原因;流体横掠单管流动的特点——边界层的分离(用图定性分析);计算:管槽内湍流强制对流传热关联式的应用Nuf=0.023RefPrf加热流体,n=0.4;冷却流体,n=0.3此式适用于流体与壁面温度具有中等温差的场合。

采用流体平均温度tf为定性温度,取管内径d为特征长度。

实验验证范围为Ref=10~1.2⨯10,Prf=0.7~120,l/d≥60。

第七章基本概念:凝结传热的模式;努塞尔的纯净蒸汽层流膜状凝结的分析解推导的思路。

注意相关的假设条件。

(难点);水平管外凝结与竖直管外凝结的比较。

(P307,第四版);不凝结气体对膜状凝结和沸腾换热的影响。

大容器饱和沸腾的三个区域及特点;临界热流密度及其工程意义。

第八章基本概念:热辐射的概念;固、液、气的吸收率、透过率和反射率;如何理解黑体模型;黑体热辐射的基本定律及计算公式;辐射力、光谱辐射力、定向辐射强度之间的区别。

实际物体的发射率、吸收率,光谱发射比、光谱吸收比的定义及计算式。

如何理解实际物体的吸收比;灰体的定义及重要意义;吸收比与发射率的关系——基尔霍夫定律建立的严格条件、它与灰体的提出的意义;加深对教材(第四版:表8-3)的理解。

《传热学》综合练习题

《传热学》综合练习题

&《传热学》综合练习题1.已知一厚度为δ的无内热源大平板两侧壁温度分别为t1和t2,导热系数λ=λ0+a t2,其中λ0和a为常数。

分别对a<0、a=0和a>0 三种情况画出平板中温度分布曲线的示意图(三种情况画在同一张图上以便于比较),并求当λ0=0时板内温度分布和热流密度计算式。

2.厚δ=100mm的水平平板,λ=10W/m℃,放在温度为 t f=20℃的空气中。

其上表面接收350W/m2的辐射热,下表面散给环境200W/m2的热量。

平板上表面与空气对流换热的表面传热系数为h=10 W/m2.℃,求平板上、下表面温度。

3.一块大平板,厚度,有内热源,平板中的一维稳态温度分布为,式中,c=-200 ℃/m2。

假定平板的导热系数λ=50 W/m℃,试确定:(1)平板中内热源之值;(2)和边界处的热流密度。

4.电加热元件直径为d=20 mm、长L=300 mm的金属圆棒,其导热系数λ=20 W/m.℃,密度ρ=7800 kg/m3,比热c=420 J/kg℃,该元件放置于温度为10℃的房间内,电加热功率为300 W,元件表面传热系数h=35 W/m2.℃,,求:(1)当电路故障突然停电时,元件表面温度;(2)停电10分钟后,元件表面温度;(3)在停电的10分钟内,元件少向室内供给的热量。

5.质量为M、比热为c、表面面积为A的小型导电体,初温等于环境温度T a,通电加热后温度逐渐升高,最终达到平衡温度T b,试证:,并说明的意义。

(,其中h 是导电体与环境的对流换热系数)。

6.有一边长为L的无限长正三角形通道,三个表面黑度分别为ε1、ε2、ε3,若表面1和2温度为t1和t2,表面3的净辐射换热量Φ3已知,求:(1)画出辐射换热网络图;(2)各角系数;(3)各表面热阻和空间热阻;(4)表面1,2净辐射热量及表面3的温度;(5)当Φ3=0时,表面1,2净辐射热量及表面3的温度。

7.常压下的空气流经一个长为10 m的环型截面通道,通道内管外径d1=200 mm,外管内径d2=400 mm,空气在通道中平均流速为5 m/s,平均温度40℃,通道内管外表面温度t w1=75℃,平均黑度ε1=0.2,通道外管内表面温度t w2=20℃,平均黑度ε2=0.82,计算整个内管单位时间散失的总热量。

《传热学》2版 辅导资料 思考题参考答案

《传热学》2版 辅导资料 思考题参考答案
2.参见附图,圆筒壁内侧t1<t2,请判断壁内温度分布应该是两图中哪一个?并说明理由,设导热系数等于常数。
回答:导热系数等于常数的一维导热方程是(3-1-15),于是温度梯度可以写作(dt/dr) =c/r。可见,温度梯度与径向坐标成反比,即半径小的圆筒壁内侧的温度梯度一定大于外侧的温度梯度。所以附图(b)是正确的。
回答:非稳态导热问题遵循两个基本规律,一个是能量守恒定律,一个是傅里叶定律。在对物体内的任意微元体积做热平衡分析时,切记傅里叶定律中的热流密度和温度梯度均代表瞬时值,傅里叶定律的规律仍成立。
3.应用傅里叶定律时有哪些限制?
回答:限制条件是:(1)纯导热物体(非纯导热物体以当量或表观导热系数描述之);(2)各向同性(各向异性物体须在导热主轴坐标系中运用傅里叶定律);(3)非超短时间、超大热流密度或超低温度的导热问题。
3.凸状轴呈对称图形,如果侧面绝热且导热系数为常数,其一维稳态温度分布呈什么?
回答:在一维、稳态、无内热源且常物性条件下,热流量为常数,即A(x)dt/dx=常数。这表明导热的截面积A与温度梯度成反比。只有在等截面情况下,温度梯度才是常量。
回答:导热系数随温度变化时,函数关系一般是写作=0(1+b t)的形式。但是一般来说0却并不代表0℃时该材料的导热系数。参见附图,这是因为0实际上是该式适用温度区间内近似线性关系的延长线与纵轴的交点。它一般不会正好与=f(t)曲线在0℃时的数值相等。
写为=0+bt时,0未变,而b相当于原式中的0b。
8.已知某个确定的热流场q=f(x, y),能否由此唯一地确定物体的温度场?或者还需要补充什么条件?反过来,从温度场能否唯一地确定热流场?
回答:导热问题中若全部边界条件都是第二类(包括绝热),将无法唯一地得到温度场的确定解。而对给定的温度场,却可以根据傅里叶定律唯一地确定热流场。因为一个物体若均匀地提升相同温度,其热流场将不会发生任何改变。即一个热流场可以对应无穷多个温度场。所以,导热问题必须至少具有一个温度参考点,才能唯一地确定其解。

传热学复习

传热学复习

第一章 绪论1 基本概念热传导热对流、对流传热热辐射、辐射换热传热过程、总传热系数稳态传热过程非稳态传热过程热流量热流密度热阻辐射力2 计算公式平板导热量的计算:牛顿冷却公式 :黑体表面的辐射力:传热方程式:热导率是物性参数。

表面传热系数h ,是表征对流换热过程强弱的物理量,与过程有关。

3 传热分析可以针对某过程,分析其存在的热量传热方式。

第二章 导热基本定律和稳态导热1 基本概念温度分布(温度场)、等温线、热导率、保温材料、热扩散系数定解条件:初始条件、边界条件:第一类边界条件、第二类边界条件、第三类边界条件 多层平壁、圆筒壁、多层圆筒壁肋片、肋片的分类肋片效率接触热阻2 计算公式导热基本定律 []W )(f w t t hA Φ-=[]2m W )( f w t t h A Φq -== )-(f21t t kA Φf = 21δλw w t t A Φq -==[]24m W T E b b σ=n n t gradt q ∂∂-=-=λλxt A Φ∂∂-=λ导热微分方程及其描述意义:一维稳态导热:平板和圆筒壁的分析求解过程热阻分析方法及其应用平板导热热阻:)/(A λδ圆筒壁热阻: 3 问题分析导热微分方程与导热问题对应分析、导热微分方程的化简分析;热导率的相对大小;一维导热体内温度分布分析;导热传热过程强化及消弱分析!4 一维稳态计算利用热阻概念计算一维稳态导热问题第三章 导热基本定律和稳态导热1 基本概念 非稳态导热 周期性非稳态导热 非周期性非稳态导热 热扩散率 集总体的概念 毕渥准则数 及其物理意义傅立叶数及其物理意义时间常数2问题分析第三类边界下非稳态导热的定性分析 集总体能量守恒方程建立符合集总体的判别条件第五章 对流换热原理1 基本概念对流换热流动边界层温度边界层(热边界层)温度边界层厚度的规定2 常用准则数及其物理意义普朗特数 努赛尔数:雷诺数: Φzt z y t y x t x t c +∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂=∂∂)()()(λλλτρ )/ln(2112r r l R πλλ=a /Pr ν=()()[]()0//=∂--∂==y f w w l y t t t t hl Nu λνul =Re3 分析对流换热影响因素边界层与对流换热关系(局部换热系数与边界层厚度、流动状态关系) 强化传热措施4 计算 对流换热微分方程式:牛顿冷却公式:第六章 单相流体传热特征数关联式1 基本原理管内、管外局部表面传热系数的变化规律自然对流传热原理2 经验公式的应用一般过程:● 由经验公式:管内湍流:管外:注意定性尺寸、定性温度等的选择计算;● 计算 NU :● 计算对流换热系数:h● 利用牛顿冷却公式,计算换热量:Q ,q 等第七章 凝结与沸腾换热1 基本概念膜状凝结珠状凝结大容器沸腾强制对流沸腾过冷沸腾饱和沸腾临界热流密度 ,0x y w x y t t t h =∞∂∂--=λ[]2m W )(∞=-t t h q w x x ⎩⎨⎧<>==)(3.0)(4.0 ;023.0f w f w f 8.0f f t t t t n Pr Re Nu n z p k n m C C s s C Nu ϕ)()Pr Pr (Pr Re 21m f f max f,=2 分析影响膜状凝结传热的因素大容器饱和沸腾曲线沸腾换热的强化凝结换热的强化。

《热力学与传热学》课程综合复习资料全

《热力学与传热学》课程综合复习资料全

《热力学与传热学》综合复习题一、判断说明下列说法是否正确,并说明理由。

1、某种理想气体经过一个不可逆循环后,其熵的变化值大于零。

2、功的数值仅仅取决于工质的初态和终态,与过程无关。

3、理想气体吸热后,温度一定升高。

4、牛顿冷却公式中的△t可以改为热力学温度之差△T。

5、工质进行膨胀时必须对工质加热。

6、在温度同为T1的热源和同为T2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。

7、工质的熵增就意味着工质经历一个吸热过程。

8、已知湿蒸汽的压力和温度,就可以确定其状态。

9、同一温度场中两条等温线可以相交。

二、简答题1.有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。

为使稀饭凉的更快一些,你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水?为什么?2.对于高温圆筒壁来说,加保温层一定能降低对外散热量,对吗?为什么?3.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?4.同一物体内不同温度的等温线能够相交,对吗?为什么?5、在某厂生产的测温元件说明书上,标明该元件的时间常数为1秒。

从传热学角度,你认为此值可信吗?为什么?三、计算题1.一循环,工质从高温热源吸热3.4×106 kJ,输出功率1.1×106 kJ 。

试计算该循环的热效率ηt。

若循环是在温度分别为577 ℃和30 ℃ 的恒温热源间完成的,试计算该循环的热效率ηt与同温限下卡诺循环的热效率ηc之比。

2.可视为理想气体的空气在活塞中从1 bar、20℃经历一可逆绝热过程后,压力升为6bar。

已知空气的比定压热容c p=1.0 kJ/<kg⋅K>,比定容热容c V=0.71 kJ/<kg⋅K>。

试计算该过程终了时空气的温度,每千克空气所作的膨胀功。

3.有一直径为5cm初始温度为400℃的钢球,将其突然放到温度为30℃的空气中。

设钢球表面与周围环境间的总换热系数为24 W/<m2⋅K>,试计算钢球冷却到180℃所需的时间。

《传热学》复习题培训讲学

《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()。

(完整word版)传热学综合复习--第二版20141226..

(完整word版)传热学综合复习--第二版20141226..

1 传热学总复习(第二版)一、概念1.热流量:单位时间内所传递的热量,单位?2.热流密度:单位传热面上的热流量,单位?3.时间常数:采用集总参数法分析时,物体中过余温度随时间变化的关系式中的/()cV hA ρ具有时间的量纲,称为时间常数。

时间常数的数值越小表示测温元件越能迅速地反映流体的温度变化。

4.毕渥数:/1/h Bi h δδλλ===物体内部导热热阻物体表面对流换热热阻5.傅里叶数o F ::2,a Fo τδ=是非稳态导热过程的无量纲时间6.Nu, Re, Pr, Gr 准数: hl Nu λ=,表征壁面法向无量纲过余温度梯度的大小,由此梯度反映对流换热的强弱; Re ul ν=,表征流体流动时惯性力与粘滞力的相对大小,Re 的大小能反映流态; Pr a ν=,物性准则,反映了流体的动量传递能力与热量传递能力的相对大小;32g t l Gr αν∆=,表征浮升力与粘滞力的相对大小,Gr 表示自然对流流态对换热的影响。

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1K 是的对流传热量,单位为W /(m 2·K)。

对流传热系数表示对流传热能力的大小。

8.温度梯度:在等温面法线方向上最大温度变化率。

9.热导率(导热系数):物性参数,热流密度矢量与温度降度的比值,数值上等于1 K /m 的温度梯度作用下产生的热流密度。

热导率是材料固有的热物理性质,表示物质导热能力的大小。

导热系数的变化规律?10.导温系数(热扩散系数):材料传播温度变化能力大小的指标。

11.稳态导热:物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。

12.非稳态导热:物体中各点温度随时间而改变的导热过程。

13.傅里叶定律:在各向同性均质的导热物体中,通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率。

14.保温(隔热)材料:λ≤0.12 W/(m ·K)(平均温度不高于350℃时)的材料。

15.肋效率:肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。

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1 传热学总复习(第二版)一、概念1.热流量:单位时间内所传递的热量,单位?2.热流密度:单位传热面上的热流量,单位?3.时间常数:采用集总参数法分析时,物体中过余温度随时间变化的关系式中的/()cV hA ρ具有时间的量纲,称为时间常数。

时间常数的数值越小表示测温元件越能迅速地反映流体的温度变化。

4.毕渥数:/1/h Bi hδδλλ===物体内部导热热阻物体表面对流换热热阻 5.傅里叶数o F ::2,a Fo τδ=是非稳态导热过程的无量纲时间6.Nu, Re, Pr, Gr 准数: hl Nu λ=,表征壁面法向无量纲过余温度梯度的大小,由此梯度反映对流换热的强弱; Re ul ν=,表征流体流动时惯性力与粘滞力的相对大小,Re 的大小能反映流态; Pr a ν=,物性准则,反映了流体的动量传递能力与热量传递能力的相对大小;32g t l Gr αν∆=,表征浮升力与粘滞力的相对大小,Gr 表示自然对流流态对换热的影响。

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1K 是的对流传热量,单位为W /(m 2·K)。

对流传热系数表示对流传热能力的大小。

8.温度梯度:在等温面法线方向上最大温度变化率。

9.热导率(导热系数):物性参数,热流密度矢量与温度降度的比值,数值上等于1 K /m 的温度梯度作用下产生的热流密度。

热导率是材料固有的热物理性质,表示物质导热能力的大小。

导热系数的变化规律?10.导温系数(热扩散系数):材料传播温度变化能力大小的指标。

11.稳态导热:物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。

12.非稳态导热:物体中各点温度随时间而改变的导热过程。

13.傅里叶定律:在各向同性均质的导热物体中,通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率。

14.保温(隔热)材料:λ≤0.12 W/(m ·K)(平均温度不高于350℃时)的材料。

15.肋效率:肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。

16.定解条件(单值性条件):使微分方程获得适合某一特定问题解的附加条件,包括初始条件和边界条件。

17. 速度边界层:在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。

如何量化?2 18. 温度边界层:在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。

如何量化?19.吸收比:投射到物体表面的热辐射中被物体所吸收的比例。

20.反射比:投射到物体表面的热辐射中被物体表面所反射的比例。

21.黑体:吸收比α= 1的物体。

22.白体:反射比ρ=l 的物体(漫射表面)23.灰体:光谱吸收比与波长无关的理想物体。

24.黑度:实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值,即物体发射能力接近黑体的程度。

25.辐射力:单位时间内物体的单位辐射面积向外界(半球空间)发射的全部波长的辐射能。

26.角系数:从表面1发出的辐射能直接落到表面2上的百分数。

角系数的特点?27. 斯蒂芬-波尔茨曼定律?28. 普朗克定律?29. 兰贝特定律?30. 基尔霍夫定律(基希霍夫定律)?31. 沸腾传热需要的条件?32. 大容器的饱和沸腾曲线区域?33. 对流传热的研究方法?34. 内部强制对流实验关联式?35. 外部强制对流实验关联式?36. 大空间自然对流实验关联式?37. 膜状冷凝的影响因素?38. 电磁波波谱对辐射传热的影响?39. 两个漫灰表面组成的封闭系统辐射传热计算? 40. 应用隔热板隔热原理二、填空,见一三、选择,见一四、简答1.导热系数λ与热扩散系数a (又称为导温系数)之间有什么区别和联系。

答:导温系数与导热系数成正比关系(a=λ/ρc),但导温系数不但与材料的导热系数有关,还与材料的热容量(或储热能力)也有关;从物理意义看,导热系数表征材料导热能力的强弱,导温系数表征材料传播温度变化的能力的大小,两者都是物性参数。

2.一维平板非稳态无内热源常导热系数导热问题的导热微分方程表达式。

答:导热微分方程的基本形式为: 无内热源、导热系数为常数时,非稳态导热微分方程为:Φzt z y t y x t x t c +∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂=∂∂)()()(λλλτρ3一维平板非稳态导热微分方程为:平板两侧都为第一类边界条件为:平板两侧一侧为第一类边界条件,另一侧为第二类边界条件为:3.试说明集总参数法的物理概念?答:当固体内部的导热热阻远小于其表面的换热热阻时,即当内外热阻之比趋于零时,影响换热的主要环节是在边界上的换热能力,内部由于热阻很小因而温度趋于均匀,以至于不需要关心温度在空间的分布,温度只是时间的函数。

4.什么叫时间常数c τ?试分析测量恒定的流体温度时c τ对测量准确度的影响。

答:hA cVc ρτ=,具有时间的量纲,称为时间常数,c τ数值上等于过余温度为初始过余温度的36.8%时所经历的时间。

c τ越小,表示物体热惯性越小,到达流体温度的时间越短。

测温元件的时间常数大小对恒温流体的测量准确度没有影响,对变温流体的测量准确度有影响,c τ越小,准确度越高。

5.温度计套管测量流体温度时如何提高测温精度。

答:温度计套管可以看作是一根吸热的管状肋(等截面直肋),利用等截面直肋计算肋端温度t h 的结果,可得采用温度计套管后造成的测量误差Δt 为Δt=t f -t h =)(0m H ch t t f -,其中H h H A hP m H λδλ==,欲使测量误差Δt 下降,可以采用以下几种措施: (1)降低壁面与流体的温差(t f -t 0),也就是想办法使肋基温度t 0接近t f ,可以通过对流体 通道的外表面采取保温措施来实现;(2)增大(mH)值,使分母ch(mH)增大。

具体可以用以下手段实现:a )增加H ,延长温度计套管的21, ,0w w t t x t t x ====δw q x =∂∂=xt - ,λδ c a ρλ=)(222222z t y t x t a t ∂∂+∂∂+∂∂=∂∂τ22xt a t ∂∂=∂∂τ1 ,0w t t x ==长度;b)减小λ,采用导热系数小的材料做温度计套管,如采用不锈钢管,不要用铜管。

因为不锈钢的导热系数比铜和碳钢小;c)降低δ,减小温度计套管的壁厚,采用薄壁管;d)提高h 增强温度计套管与流体之间的热交换。

)参考教材page6.用热电偶测定气流的非稳态温度场时,怎样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可采取以下措施:1)尽量降低热电偶的时间常数;2)在形状上要降低热电偶的体积与面积之比;3)选择热容小的材料;4)强化热电偶表面的对流换热。

7.强化管内强迫对流传热的方法答:1)增加平均温度差,如采取逆流换热2)增加换热面积3)增加流体流速,增加流体扰动4)减小污垢热阻5)采用导热系数大的材料8.不凝性气体影响膜状凝结传热的原因?答:(1)含有不凝性气体的蒸汽凝结时在液膜表面会逐渐积聚起不凝性气体层,将蒸汽隔开,蒸汽凝结必须穿过气层,使换热热阻大大增加;(2)随着蒸汽的凝结,液膜表面气体分压增大,使凝结蒸汽的分压降低,液膜表面蒸汽的饱和温度降低,减少了有效冷凝温差,削弱了凝结换热。

9.试用传热原理说明冬天可以用玻璃温室种植热带植物的原理?答:可以从可见光、红外线的特性和玻璃的透射比来加以阐述。

玻璃在日光(短波辐射)下是一种透明体,透过率在90%以上,使绝大部分阳光可以透过玻璃将温室内物体和空气升温。

室内物体所发出的辐射是一种长波辐射——红外线,对于长波辐射玻璃的透过率接近于零,几乎是不透明(透热)的,因此,室内物体升温后所发出的热辐射被玻璃挡在室内不能穿过。

玻璃的这种辐射特性,使室内温度不断升高。

11.玻璃可以透过可见光,为什么在工业热辐射范围内可以作为灰体处理?答:可以从灰体的特性和工业热辐射的特点论述。

4所谓灰体是针对热辐射而言的,灰体是指吸收率与波长无关的物体。

在红外区段,将大多数实际物体作为灰体处理所引起的误差并不大,一般工业热辐射的温度范围大多处于2000K以下,因此其主要热辐射的波长位于红外区域。

许多材料的单色吸收率在可见光范围内和红外范围内有较大的差别,如玻璃在可见光范围内几乎是透明的,但在工业热辐射范围内则几乎是不透明的,并且其光谱吸收比与波长的关系不大,可以作为灰体处理。

12.为什么说大气中的C02含量增加会导致温室效应?答:CO2气体具有相当强的辐射和吸收能力,属于温室气体。

根据气体辐射具有选择性的特点,CO2气体的吸收光带有三段:2.65-2.8、4.15-4.45、13.0-17.0μm,主要分布于红外区域。

太阳辐射是短波辐射,波长范围在0.38-0.76μm,因此,对于太阳辐射CO2气体是透明的,能量可以射入大气层。

而地面向空间的辐射是长波辐射,主要分布于红外区域,这部分辐射在CO2气体的吸收光带区段,CO2气体会吸收能量,是不透明的。

在正常情况下,地球表面对能量的吸收和释放处于平衡状态,但如果大气中的CO2含量增加,会使大气对地面辐射的吸收能力增强,导致大气温度上升,导致所谓的温室效应。

参考教材page13.北方深秋季节的清晨,树叶叶面上常常结霜,为什么?答:霜会结在树叶的上表面。

因为清晨,上表面朝向太空,下表面朝向地面。

而太空的温度低于摄氏零度,而地球表面温度一般在零度以上。

由于相对树叶下表面来说,其上表面需要向太空辐射更多的能量,所以树叶下表面温度较高,而上表面温度较低且可能低于零度,因而容易结霜。

14.什么叫黑体、灰体和白体?它们分别与黑色物体、灰色物体、白色物体有什么区别?在辐射传热中,引入黑体与灰体有什么意义?答:黑体:是指能吸收投入到其面上的所有热辐射能的物体,是一种科学假想的物体,现实生活中是不存在的。

但却可以人工制造出近似的人工黑体。

灰体:单色发射率与波长无关的物体称为灰体。

其发射和吸收辐射与黑体在形式上完全一样,只是减小了一个相同的比例。

根据黑体、白体、灰体的定义可以看出,这些概念都是以热辐射为前提的。

灰色、黑色、白色是针对可见光而言的。

黑体、白体、灰体并不是指可见光下物体的颜色,黑体概念的提出使热辐射的吸收和发射具有了理想的参照物。

灰体概念的提出使吸收率的确定及辐射换热计算大为简化,具有重要的作用,5615.说明用热电偶测量高温气体温度时,产生测量误差的原因有哪些?可以采取什么措施来减小测量误差?答:用热电偶测量高温气体时,同时存在气流对热电偶换热和热电偶向四壁的辐射散热两种传热情况,热电偶的读数即测量值小于气流的实际温度产生误差。

所以,引起误差的因素:①烟气与热电偶间的复合换热量小;②热电偶与炉膛内壁间的辐射换热量大。

减小误差的措施:①减小烟气与热电偶间的换热热阻,如抽气等;②增加热电偶与炉膛间的辐射热阻,如加遮热板;③设计出计算误差的程序或装置,进行误差补偿。

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