工程传热学

工程传热学

名词解释

（七）

角系数的概念和性质：从表面1发射的总辐射能中直接投射到2表面的辐射能占总辐射能的百分数称为表面1对表面2的角系数；相对性、完整性、可加性。

有效辐射力:物体表面自身的辐射力与其对投入辐射力的反射部分之和为物体表面的有效辐射力。

重辐射面：绝热表面的有效辐射等于其温度下黑体辐射的辐射力，这样的表面我们称为重辐射面。

（六）

透明体：理想条件下，透射比τ=1的物体称为透明体。

黑体：理想条件下，吸收比α=1的物体成为黑体。

灰体：我们把单色吸收比与波长无关的物体称之为灰体。

总辐射力：单位时间内物体每单位辐射面积向半球空间一切方向发射出去的所有波长的辐射能量。

单色辐射力：单位时间内物体每单位辐射面积像半球空间一切方向上发射出去的某一波长范围的辐射能量。

方向辐射力：单位时间内物体每单位辐射面积向半球空间中某一方向上单位立体角内辐射的所有波长的辐射能量。

辐射强度：把单位时间内在某一辐射方向上物体每单位可见辐射面积向该方向单位立体角内辐射的一切波长的能量称之为该方向上的辐射强度。

黑度：实际表面的辐射力与同温度下黑体辐射的辐射力之比。

漫射表面：如果实际物体的方向辐射力遵守兰贝特定律，则该物体表面称为漫射表面。（三）

非稳态导热：指温度场随时间变化的导热过程。

集总参数法：Bi很小时，物体内部的导热热阻远小于其表面的对流换热热阻，因而物体内部个点的温度在任意时刻都趋于均匀，物体的温度只是时间函数，这种忽略物体内部导热热阻的简化分析方法称为集总参数法。

（二）

温度场：某一瞬间，空间所有各点温度分布的总称。

热流密度：单位时间内通过单位面积的热流量。热流密度是矢量，方向指向温度降低的方向，因而和温度梯度的方向相反。

导热系数：傅里叶定律中的比例常数，表示物体导热能力的大小。

三类边界条件：

简答题

1、试说明热传导、热对流和热辐射三种热量传递基本方式之间的联系和区别；

2、试说明暖水瓶的散热过程与保温机理；

3、在深秋晴朗无风的夜晚，气温高于0℃，但清晨却看见草地披上一身白霜，但如果阴天或有风，在同样的气温下草地却不会出现白霜，试解释这种现象；

4、在有空调的房间里，夏天和冬天的室温均控制在20℃，夏天只需要穿衬衫，但冬天穿衬衫会感到冷，这是为什么？

5、在直角坐标系中三维非稳态导热微分方程一般形式的基础上，通过化简写出一维、非稳态、有内热源、常物性的导热微分方程，并指出方程中各项的物理意义。

6、若平壁和圆管壁的材料相同，温度条件也相同，且平壁的表面积等于圆管的内表面积，试问哪种情况下导热量大？

7、请写出傅里叶数Fo及毕渥数Bi的表达式并说明他的物理意义；

8、一厚度为2δ的无限大平板，初期温度t为常数，现忽然放入一温度为t1的流体中（t1>t），

针对下列两种情况画出板内外温度分布图。（1）、Bi=0；（2）Bi=∞。

9、简述毕渥数Bi与努塞尔数Nu的区别。试简述努塞尔数、普朗特数及毕渥数的物理意义。

10、边界层理论。什么是流动边界层？什么是热边界层？为什么它们的厚度之比与普朗特准则数有关。

11、同一种流体流过直径不同的两根管道。A管的内径是B管内径的2倍，B管中流体的流量是A管中流量的2倍。试问两管中的流动现象是否相似？若不相似，应如何调整流量才能使之相似？

12、试从管内强制对流换热的实验关联式Nu=0.023Re0.8Pr0.4 出发，写出努塞尔准则、雷诺准则和普朗特准则的计算式及物理意义，并分析强化对流换热的有效措施。

13、漫灰表面间的辐射换热计算中采用有效辐射J。试结合投入辐射G写出有效辐射J的表达式，并说明有效辐射包含哪几部分辐射。

14、对有限空间的自然对流换热系数，有人经过计算得出Nu数为5。请利用所学过的传热学知识来判断这一结果的正确性。

计算题

1、圆筒壁的稳态导热

2、辐射散热和辐射热阻

3、对流换热的计算