【安全课件】第二章燃烧的物理基础习题(共25题)

【安全课件】第二章燃烧的物理基础习题(共25题)

1.热量传递有哪几种方式?举例比较说明这几种传热方式各有什么特征。

2.金属板上放置一个小型加热炉，为减少炉底对板面的热损失，其间放置一块导热系数为0.058W/mk的绝缘平饭，绝缘平板上表面温度保持为90℃和25℃.为使每平方米绝缘平板的热损失小于200W/m2，试计算绝缘平板所需的厚度.

3.热平壁周围的环境温度为20℃，壁面敷设厚30mm的隔热层.隔热材料的导热系数为0.2W/mK，隔热层和平壁接触的表面温度为230℃，而其外表面的温度为40℃.试求隔热层外表面与介质之间的对派换热系数.

4.相距甚近、彼此平行的二黑体平表面，若:(1)表面温度分别为100OK和800K;(2)表面温度分别为400K和

200K.试求这两种情况下辐射换热量之比。

5.一混凝土两侧壁温保持T1和T2，由于混凝土的固化，单位时间内、单位体积释放的热量(即内热源强度)为Q，设导热系数K为定值，导热过程处于稳态.

(l)求墙内温度分布的表达式;

(2)设墙厚0.5m，t1＝t2＝20℃，Q＝80W/m2，K=1.2W/Mk，求墙内的最高温度。

6.一台锅炉的炉墙由三层材料叠合组成，最里面是耐火粘土砖，厚115mm，导热系数为1.12W/m.K;中间硅藻土

砖厚125mm，导热系数0.112W/m.K;接外层为石棉板，厚70mm，导热系数为0.116W/m.K。巳知炉墙内、外表面温度分别为495℃和60℃.试求每平方米炉墙每小时的热损失及耐火粘土砖与硅藻土砖分界面上的温度.

7.导热系数为380W/m.K的钢板厚3mm，两侧均紧贴导热系数为16W/mk厚2mm的不锈钢板，不锈钢板外侧壁温分别为400℃和100℃.试求钢板内部的温度分布情况和导过平壁的热流密度.

8.试以傅里叶定律导出单层圆筒壁中稳态导热方程。

9.一平壁厚1Ocm，两侧壁温为300℃和100℃，平壁材料的导热系数为K=0.099(1+0.0002t)W/mk.求通过平壁的热流密度，并作出平壁内的温度分布曲线.

10.一外直径150mm，壁温250℃的管道，外敷导热系数为0.12W/mk的蛭石保温材料，为使单位长度的热损失不大于160W/m，求蛭石层的厚度.设蛭石层外测壁温为40℃。

l1.厚0.6mm、长2.4m、宽l.8m的窗帘垂直悬挂在300℃的热气流中，已知窗帘与气流间的对流换热系数为14W/m2K，窗帘的密度、比热、导热系数分别为0.28g/cm3、12KJ/kg、0.014W/mk，窗帘的初温为25℃.求:

(l)10分钟后窗帘的温度;

(2)经过多长时间后窗帘有着火的危险(窗帘的着火温度为250℃)

l2.假设建筑物的火灾使室内的温度保持950℃，墙体的厚度为20cm，着火前墙体的温度为20℃，墙体属混凝土结构.求: (1)若墙体外存在可燃物，着火温度为220℃，经过多长后，可燃物有着火的危险?

(2)经过9s后，墙体外表面的温度可能达到多少？(不考虑室内的空气对流换热及辐射换热)

13.分别阐述强迫对流和自然对流换热的机理和特点。

14.流体沿平板流动和换热时，试述速度边界层和热边界层形成和发展，并指出它们的重要特性及它们之间的关系.

l5.速度边界层和热边界层是否一定在平板前缘处同时形成?

16.空气在20℃和一个大气压下，以l0m/s的流速纵向流过一块长400mm，温度为40℃的平板，求离平板前缘100、200、300、4OOmm处的流动边界层和热边界层的厚度(空气的物性参数按平板表面温度和空气温度的平均值30℃确定，30℃时空气的运动粘度为

l7.在上题中，如果平板的宽度为1m，求平板与空气的换热量.

18.试阐明热辐射的本质，并说明兰贝特定律和基尔霍夫定律的内容及其意义。

19.何谓黑体、灰体?试述黑体、灰体和实际物体(固体)的辐射特性和吸收特性的异同，并说明为什么要提出黑体和灰体这样的理想物体?

20.单色辐射力符合什么分布规律?它们的辐射力有何区别?黑体的辐射力如何计算?

21.一块黑度为0.8的铜板置于27℃的厂房中，试求在热平衡的条件下铜板的辐射力。如果将铜板加热至327℃，其辐射力又是多少?

22.假定上题中的铜板辐射遵循兰贝特定律，计算铜板法线方向的定向辐射强度和与法线方向成45角处的定向辐射强度.

23.什么叫扩散？扩散物质流与其浓度梯度分布有什么关系?

24.举例分析说明斯蒂芬流的特征及其产生条件.

25.烟囱效应是如何形成的?它受哪些因素影响?在建筑火灾(尤其是层建筑火灾)中，烟囱效应有那些危害?