传热学第三章对流传热

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
三、选择题
1.下列各参数中,属于物性参数的是:
(1)传热系数K
(2)吸收率a
(3)普朗特数Pr
(4)传热系数he
2.流体纯自然对流传热的准则方程可写成
⑴Nu=f(Re,Pr)(2)Nu=f(Gr,Pr)
(3)Nu=f(Re,Gr,Pr) (4)Nu=f(Bi,Fo)
3.流体掠过平板对流传热时,在下列边界层各Байду номын сангаас中,温度降主要发生在:
(1)主流区(2)湍流边界层(3)层流底层
(4)缓冲区(5)湍流核心区
4.空气自然对流传热系数与强迫对流时的对流传热系数相比:
⑴要小的多(2)要大得多
(3)十分接近(4)不可比较
5.沸腾的临界热流量qe是:
(1)从过冷沸腾过渡到饱和沸腾的转折点
(2)从自由流动过渡到核态沸腾的转折点
(3)从核态沸腾过渡到膜态沸腾的转折点
10.膜状凝结:当液体能润湿壁面时,凝结液和壁面的润湿角(液体与壁面交
界处的切面经液体到壁面的交角)9<90?,凝结液在壁面上形成一层完整的 液膜。
11.核态沸腾:在加热面上产生汽泡,换热温差小,且产生汽泡的速度小于 汽泡脱离加热表面的速度,汽泡的剧烈扰动使表面传热系数和热流密度都急 剧增加。
12.膜态沸腾:在加热表面上形成稳定的汽膜层,相变过程不是发生在壁面 上,而是汽液界面上,但由于蒸汽的导热系数远小于液体的导热系数,因此 表面传热系数大大下降。
⑷格拉晓夫Gr
16.
(1)雷诺Re
(3)努谢尔特Nu
判断管内湍流强制对流是否需要进行人口效应修正的依据是什么
(1)l/d>70(2)Re>104
⑶l/d<50⑷l/d<104
17.
18.
19.
对流传热以作为基本计算式。
(1)傅里叶定律(2)牛顿冷却公式
(3)普朗克定律⑷欧姆定律
从传热角度看,下面几种冷却方式中,哪种方式的冷却效果会最好?
二、填空题
1.影响自然对流传热系数的主要因素
有:、、、、、

(流动起因,流动速度,流体有无相变,壁面的几何形状、 大小和位置,流体 的热物理性质)
2.速度边界层是指。
(在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。) 温度边界层是指
(在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。)
3.流体刚刚流入恒壁温的管道作层流传热时,其局部对流传热系数沿管长逐
17.管内充分发展湍流的传热系数与平均流速U的次方成
比.,与内径D的次方成比。
(0.8,正,0.2,反)
18.大空间自然对流处于湍流状态时有自模化特征,此时传热系数与
无关。
(尺寸)
19.自然对流传热在条件下发生关于特征尺度L的自模化现象.
(湍流)
20.在蒸汽的凝结过程中,凝结的传热系数大于
凝结。
(珠状,膜状)
(2)tw;
⑶「
(4)换热面的几何形状。
25.对于Pr数,下列说法哪个是错误的?
(1)它是动力粘度与热扩散率的比值;
(2)它是研究对流传热最常用的重要准则;
(3)对于层流流动,当Pr=1时,S=St;
(4)它反映了流体中热量扩散和动量扩散的相对程度。
26.自由对流传热的流态主要取决于的数值。
(1)Pr(2)Fo(3)Re⑷Gr
(1)壁面过热度,4(2)壁面过热度,6
(3)热流密度,4(4)热
流密度,6
22•对流传热微分方程组共有几类方程?
(1) 2⑵3(3)4⑷5
23.凝结液能很好的润湿壁面,形成完整的膜向下流动,称为。
(1)凝结(2)膜状凝结(3)珠状凝结⑷稳态凝结
24.下列哪个不是影响对流传热的主要因素?
(1)流动起因;
渐,这是由于。
(减小,边界层厚度沿管长逐渐增厚)
4.温度边界层越对流传热系数越小,强化传热应使温度边界层
(厚,簿)
5.流体流过弯曲的管道或螺旋管时,对流传热系数会,这是由
于。
(增大,离心力的作用产生了二次环流增强了扰动)
6.流体横掠管束时,一般情况下,布置的平均对流传热系
数要比布置时高。
(叉排,丿
7.管外流动传热,有纵向冲刷和横向冲刷之分,在其他条件相同时,以 向冲刷方向传热更为强烈。
=0
(流体流动时浮升力与粘滞力之比的无量纲量,
14.减小管内湍流对流传热热阻的方法
^有、、、0
(增加流速,采用短管。改变流体物性,增加换热面积,扰流,采用导热系数 大的流体 用小管径等)
15.反映对流传热强度的准贝卩称为准贝卩。
(努塞尔)
16.普朗特准则Pr的数学表达式为,它表征了
的相对大小。
(v/a,动量传递与热量传递)
(自然对流、核态沸腾、过渡沸腾、膜态沸腾,核态沸腾)
11.雷诺比拟采用模型,其结果在Pr=条件下与实验
解相吻合•
(单层,1)
12.沸腾的临界热通量是指。
(当壁面过热度大到某一程度时,汽泡来不及脱离加热面而开始连成不稳定的 汽膜,即由核态沸腾开始向膜态沸腾过渡,出现临界点的热流密度)
13.格拉晓夫准则的物理意义;表达式Gr
27.如果流体的流动是由流体内部温差产生的密度差引起的,称为。
(1)强迫对流(2)自由运动(3)湍流对流(4)层流对流
28.对流传热微分方程组包括。
I、付立叶定律U、对流传热微分方程川、基尔霍夫定律W、连续性
方程V、动量微分方程 切、能量微分方程
(1)nmwv(2)inmw⑶hwvw(4)
29.Num其特征温度为。
热实验关联式,将各无量纲量展开整理后加以表述。)
2.试举几个强化管内强迫对流传热的方法(至少五个)。
(提示:通过分析强迫对流换热系数的影响因素及增强扰动、 采用人口效应和 弯管效应等措施来提出一些强化手段,如增大流速、采用机械搅拌等。 )3. 试比较强迫对流横掠管束传热中管束叉排与顺排的优缺点。
(提示:强迫对流横掠管束换热中, 管束叉排与顺排的优缺点主要可以从换热 强度和流 动阻力两方面加以阐述:(1)管束叉排使流体在弯曲的通道中流动, 流体扰动剧烈, 对流换热系数较大, 同时流动阻力也较大;(2)顺排管束中流体在较为平直的通道 中流动,扰动较弱,对流换热系数小于叉排管束, 其流阻也较小;(3)顺排管束由 于通道平直比叉排管束容易清洗。 )4. 为什么横向冲刷管束与流体在管外纵向冲刷相比,横向冲刷的传热系数大?
传热学第三章对流传热
一、名词解释
1.速度边界层:在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。
2.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。
3.定性温度:确定换热过程中流体物性的温度。
4.特征尺度:对于对流传热起决定作用的几何尺寸。
5.相似准则(如Nu,Re,Pr,Gr,Ra):由几个变量组成的无量纲的组合量。
(提示: 从边界层理论的角度加以阐述: 纵向冲刷容易形成较厚的边界层, 其 层流层较厚 且不易破坏。 有三个因素造成横向冲刷比纵向冲刷的换热系数大: ①弯曲的表面 引起复杂的流动, 边界层较薄且不易稳定; ②管径小, 流体到第二个管子时易造 成强烈扰动;②流体直接冲击换热表面。)5. 为什么电厂凝汽器中,水蒸气与管壁之间的传热可以不考虑辐射传热?
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15.1x10-6m2/s,其Pr(普朗特)准则数为多少?()
(1)0.78(2)0.02(3)0.7
Nu(努谢尔特)准则反映:⑴惯性力和粘滞力的相对大小(3)浮升力和粘滞力的相对大小
(4)0.62
21.自然对流传热是
扌旨。
(流体在浮升力作用下的对流传热)
22.管槽内对流传热的入口效应是指o
(流体入口段由于热边界层较薄而具有较高的对流传热系数)
23.流体在大空间沿竖壁作自然对流传热时,对于湍流工况,其对流传热系
数正比于竖壁高度的次方。
(0)
24.大容器沸腾曲线分为、、、
四个区段。
(自然对流、核态沸腾、过渡沸腾、膜态沸腾)
Lw
1
(4).Num0.943 Ga.Ja Pr3
32.影响膜状换热系数的主要因素是—
(1)蒸汽流速(2)不凝结气体(3)表面粗糙度(4) (1) + (2)
四、简答题
1.影响强迫对流传热的流体物性有哪些?它们分别对对流传热系数有什么影响?(提示:影响强迫对流换热系数的因素及其影响情况可以通过分析强迫对流传
⑴流体温度(2)平均温度⑶壁面温度(4)不定
30.当流体外掠圆管时,10<Re<1.5105其边界层为,脱体发生在
处。其局部换热系数到达最值。
(1)湍流,1400,低⑵层流,1400,高(3)湍流,820,低⑷层 流,82f,低
31.自然对流传热的准则方程为。
10.14111
(1)Nuf1.86 RefPrf鱼3-L(2).Num0.664Re,2Prf3(3)Num0.53(Gr Pr)3
(横向)
8.对流传热微分方程式的表达式为。其中,aX是
入是,△t是,— 是0
yy0
(hx-,局部换热系数,流体导热系数,主流流体温度与壁温之
t yy0
差,贴壁处流体的法向温度变化率)
9.纯净饱和蒸气膜状凝结的主要热阻是0
(液膜的导热热阻)
10.大容器饱和沸腾曲线可分为、、、
四个区域,其中具有温差小、热流大的传热特点。
(4)从不稳定膜态沸腾过渡到稳定膜态沸腾的转折点
6.流体在大空间沿竖壁自然对流传热时,在湍流状态下;对流传热系数正比于 竖壁高度的()
(1)0次方(2)0.8次方(3)1/4次方(4)1/3次方
7.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?
(1)传热温差(2)表面张力(3)浮升力⑷重力
(提示:可以从以下3个方面加以阐述:(1)在电厂凝汽器中, 水蒸气在管壁上 凝结,凝结换热系数约为4500—18000W/(m2.K),对流换热量很大;(2)水蒸气 与壁面之间的温差较小, 因而辐射换热量较小;(3)与对流换热相比, 辐射换热所 占的份额可以忽略不计。 )6. 用准则方程式计算管内湍流对流传热系数时,对短管为什么要进行修正?
(提示:从热边界层厚度方面加以阐述:(1)在入口段, 边界层的形成过程一般 由薄变厚;(2)边界层的变化引起换热系数由大到小变化, 考虑到流型的变化, 局 部长度上可有波动,但总体上在入口段的换热较强(管长修正系数大于1);(3)
(1)水冷⑵氢冷(3)气冷(4)水沸腾冷却
相变传热的特征为。
(1)工质比体积变化较大⑵汽化潜热(3) (1)+(2)⑷工质比体积较

20.
21.
冷却液润湿壁面的能力取决于。
(1)液体的表面张力(2)液体与壁面间的附着力(3) (1)+(2)⑷(1)或⑵
在饱和沸腾时,随着的增高,将会出现个换
热规律全然不同的区域。
()
(2)对流传热强度
(4)导热能力大小
13.
14.
描述浮升力与黏滞力的相对大小的准则数称为:
(1)Re⑵Gr(3)Pr(4)Ra
当管长远大于管径时,圆管横向布置时的管外膜状凝结传热系数与竖放 时相比如何?
(1)
横放时大
(2)
两者差不多
(3)
竖放时大
(4)
无法比较
15.
无量纲组合
旦称为什么准则?
(2)普朗特Pr
6.强迫对流传热:由于机械(泵或风机等)的作用或其它压差而引起的相对运动。
7.自然对流传热:流体各部分之间由于密度差而引起的相对运动。
8.大空间自然对流传热:传热面上边界层的形成和发展不受周围物体的干扰时 的自然对流传热。
9.珠状凝结:当凝结液不能润湿壁面(9>90?)时,凝结液在壁面上形成许多液 滴,而不形成连续的液膜。
8.
9.
定型准则是指:
(1)包含定型尺寸的准则
(3)含有待求量的准则 工程中,较为常用的沸腾工况是指:
(2)全部由已知量构成的准贝U
(4)待定准则
10.
11.
12.
(1)膜态沸腾(2)核态沸腾(3)自然对流沸腾(4)以上都不是
下述哪种手段对提高对流传热系数无效?
(1)提高流速(2)增大管径
(3)采用入口效应⑷采用导热系数大的流体
相关文档
最新文档