2010级建环传热学复习题(教师用)

一. 填空题

1.热传递的基本方式有三种，即__________，______________和__________________。 热扩散率a 表征的物理意义是___________________________________________________。

2.已知长度为l 的三层圆筒导热，内侧流体t f1，h 1,外侧流体t f2，h 2； 由内至外，直径为d 1, d 2, d 3, d 4, 三层材料导热系数分别为λ1，λ2，λ3。，内、外壁面的温度分别为2,1w w t t ，求：

⑴ 其热阻分析网络图为 ； ⑵12()

()

f f l t t q -=

； ⑶ 12()()

w w l t t q -= ；

⑷ (

)l q Φ=。

3.采用导热系数不同厚度相同的两层保温材料给管道保温，为了尽量减少热损失, 应将保性能 (好或坏) 的材料靠近管壁布置。

4.根据流体流动的原因不同，可将流动分为 和 。

5.写出下列准则数的定义式：

Nu= , Re= , Gr = , Pr= 。

6.光滑圆管内受迫紊流换热可用公式Nu f = 0.023 Re f 0.8 Pr f 0.4 (t w >t f )。试说明：⑴ 公式的定型

尺寸为：圆形管 ，非圆形管 。⑵ 定性温度为 ； ⑶ 公式的应用范围 （ 紊流或层流？长、短管？直、弯管？） ⑷提出二种增强管内受迫紊流换热 。

7.任何物体只要其温度（T K ）大于 （K ），都在不断地发射热射线。

8.在两块相互辐射的平行平壁中插入一块遮热板, 可使辐射换热量 （增大或减小）；且遮热板表面的发射率愈大, 则遮热效果愈 (好或坏)。 9.对灰表面，其表面有效辐射为 和 之和。

10.辐射换热的平均角系数的两个重要特性是 和 。

11.一厚度为30mm 的无限大平壁，其稳态温度分布为2

2000200x t -= （℃），平壁材料

导热系数为50W/（m ·K ），则平壁一侧处的热流密度为_______________________________； 平壁另一侧处的热流密度为__________________________________。

12.影响半无限大物体温度波衰减的主要因素是 、 和______________。

13.对流换热微分方程组包括_________________________、___________________________、___________________________和___________________________等微分方程式。

14.当具有粘性且能润湿壁的流体流过壁面时，其流场可分为_________区和_________区。边界层内的流态可分为_________________和____________。

15.判别现象相似的三个条件是__________________________、_________________________和________________________________。

16.大空间沸腾换热时，随着沸腾温差t ∆的变化，形成三种沸腾状态，即_______________________ ,____________________和________________________________。 17.基尔霍夫定律最基本的表达式是)()(,,T T θλθλαε=，对漫射表面，该式可以简化为 ______________________，对灰表面，该式可以简化为__________________，对漫射灰表面，该式可以简化为______________________________。 18.有一灰表面，面积为A ，发射率为

ε，温度为T ，则其辐射表面热阻为

_____________________、能够发射的辐射能为________________________。

19．有两个非凹黑体表面，面积分别为21,A A ，角系数为2,1X 或1,2X ，能够发出的辐射能分别21,b b E E ，则此两表面之间的空间辐射热阻为_____________________，辐射换热量

=Φ2,1__________________。

20．写出角系数的三个性质及其表达式，即________________________、

_________________________________和______________________________________。 21．有一肋壁，其无肋侧光壁面积为1A ，肋片一侧的总面积为2A （包括肋片面积和肋间面积），则肋化系数=β____________________________________。

22． 蒸汽遇冷壁面凝结的两种形式为______________和_______________________。

23．已知一个回热器的热、冷流体进、出口温度分别为'190t =℃，"150t =℃，'

210t =℃，

"230t =℃。则该台回热器的

ε

为____________。

二、简答题

1.试证绝热边界面上的节点),(j i 的温度离散方程为：

042,,11,1,=-++--+j i j i j i j i t t t t

2. 试分析保温瓶胆的热量散失途径，并指出在制造瓶胆时采用了哪些措施来减少热损失。

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。

4. 为什么珠状凝结表面传热系数要比膜状凝结大？不凝性气体对凝结换热强弱有何影响？

5. 热辐射与导热和对流相比具有哪些特点？

6. 写出i B 数的表达式，说明其物理意义；并简述集总参数法的基本思想。

7.写出Gr Nu Re,,数的表达式，并简述其物理意义。

8.Bi Nu ,数的区别在哪里？

9.写出Fo 准则数的表达式，并简述其物理意义？

（提示其物理意义：表示非稳态导热过程的无量纲时间。）

10. 用铝制的水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶却安然无恙。但一旦壶内的水烧干后，水壶很快就被烧坏，试从传热学的观点分析这一现象。

11. 13.什么叫临界热绝缘直径？临界热绝缘直径与材料的导热系数有何联系？ 12. 增强传热的最有效措施应从何处入手？有哪些可行的增强传热的方法？

13..削弱传热的基本途径是什么？试举5个削弱传热的措施，并用传热学理论简要说明其原理？

14.热辐射与导热和对流相比具有哪些特点？

窗玻璃对红外线几乎是不透过的，但为什么隔着玻璃晒太阳却使人感到暖和? 15.为什么太阳灶的受热面要做成粗糙的黑色表面，而辐射采暖板不需要做成黑色？