传热学考试试题库汇总.docx
工传热学”考试试题库汇总第一R概论、名词说明1 .热源录:单位时间内所传递的热量2 .热流密度:单位传热而上的热流量3 .导热:当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的状况下,物质微粒(分了、原子或自由电子)的地运动传递了热区这种现象被称为地传导,简称导热.4 .对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热盘传递过程,称为去面对流传热,简称对流传热。5 .辐射传热:物体不断向四周空间发出热辐射能,并被四周物体汲取.同时,物体也不断接收四周物体辐射给它的热能.这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热址传递,称为表面辐射传效,简称辐射传热,6 .总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另5温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程.7 .对流传热系数:单位时间内单位传热面当流体温庾与壁面温度差为IK是的对流传热帖单位为W(m2K).时流传热系数表示对流传热实力的大小.8 .将射传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为IK是的根射传热址,单位为W(m2K),辎射传热系数衣示辎第传热实力的大小。9反合传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为IK是的复合传热地电位为W(m2K).更合传热系数表示更合传热实力的大小.10 .总传热系数:总传热过程中热埴传递实力的大小.数值上表示传热温差为IK时,单位传热面积在单位时间内的传热卡。二、填空推1.热处传递的三种基本方式为(热传导、热对流、热辐射)11 热流状是指单位是。热流密度是指,单位是o(单位时间内所传递的热fitW,单位传热而上的热源fit,Wm2)12 总传热过程是指(热埴从海度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,总传热系数)13 总传热系数是指(传热温差为IK时,单位传热面积在单位时间内的传热J,W/(m2K)14 导热系数的单位是;传热系数的单位是.(W/(mK),W/(m2K),W/(m2K)15 复合传热是指,坂合传热系数等于之和,单位是。(对流传热与辎射传热之和,对流传热系数与格射传热系数之和,W/(m2K)16 单位面积热阻rt的单位是:总面积热BIRt的单位是.(m2KW,K/W)17 单位面枳导热热限的表达式为(SA)18 单位面积对流传热热阻的表达式为(Vh)19 .总传热系数K与单位而枳传热热阻H的关系为(rt=1.K)20 .总传热系数K与总面积A的传热热阻Rt的关系为。(Rt=VKA)21 .稳态传热过程是指(物体中各点温度不随时间而变更的热量传递过程。)22 .非稳态传热过程是指(物体中各点温度随时间而变更的热M传述过程。)23 .某燃燃电站过热器中,烟气向管壁传热的相射传热系数为30W(m2.K),对流传热系数为70W(m2.K),其求合传热系数为。(1.W(m2.K)24 .山炉隙火焰向水冷壁传热的主要方式是(热辐射)25 .由烟气向空气预热器传热的主要方式是(热对流)26 .已知一传热过程的热阻为0.035K/W,温压为70,则其热流晟为.(2kW)27 .,大平壁传热过程的传热系数为100W/(m2.K),热流体例的传热系数为2OOW(m2.K),冷流体MI的传热系数为25OW(m2.K),平壁的厚度为5mm,则该平壁的导热系数为阳为.(5W(m.K),0.001(m2.K)W)28 .总传热方程式可表示为=q=o(KAt,Kt)29 .已知平堰厚0.02m,热阻为0.02m2.K/W,其导热系数为.(1W(mK)三、选择题1 .卜列哪几种传热过程不须要有物体的宏观运动?(2)对流(4)复合传热2 .热流密度q与热源屐的美系为(以下式子A为传热面积,为导热系数,h为时流传热系S):(1.)q=A(3)q=(4)q=h3 .假如在水冷壁的管子里结了层水垢,其他条件不变,管壁温位与无水垢时相比将:不变(3)降低(4)随机变更4 .下列哪一种表达式是他误的?()(1.)q=t6(2)q=ht(3)q=kt5 .导熟系数的电位是:什(I)W/(m2.K)(2)Wm2(4)m2,KW6 .在传热过程中,系统传热盘与下列哪一个参数成反比?()传热而枳(2)流体温差(3)传热系数7 .在隹态传热过程中,传热温差笆定,假如希望系统传热量增大,则不能采纳卜述哪种手段?()(2)增大传热面积(3)增大传热系数增大对流传热系数8 .试推断下述几种传热过程中哪一种的传热系数最小?从气体到水传热从油到水传热(4)从凝聚水蒸气到水传热9 .若己知对流传热系数为78W(m2.K),则其单位面积对流住热热阻为多少?(1.)78W(mK)(2)1.78mKW2478W(m2K)10 .单位时间通过单位面枳的热量称为什么?一般用什么符号表示?(2)热流密度,热流JS,q(4)热流此I1.-ARI与地球间的热量传递属于下述哪种传热方式?导热热对流(4)以上几种都不是12 .热流出与温差成正比,与热阻成反比,此规律称为什么?导热基本定律牛顿冷却公式(4)传热方程式13 .传热过程热路图的麒理是什么?傅里叶定律(2)牛顿冷却公式斯蒂芬-波尔兹曼定律(4)14 .某一传热过程的热流整度q=5OOWm2,冷、热流体间的温差为10°G其传热系数和单位面枳的总传热热尔各为多少?()(1.)K=50W(m2.K),rt=0.05m2.K/W(2)K=OQ2W(m2.K),rt=SOm2.KW22(4)K=5OW(m2.K),rt=O.OSKW15 .平板的单位面积导热热阻的计算式应为哪个?(2)(KA)(3)1.h(4)1/(KA)四、简答题1 .试述三种热量传递基本方式的差别,并各举12个实际例子说明。(提示:从三种热量传递基本方式的定义与特点来区分这三种热传递方式)2 .请说明在传热谀备中,水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影晌?如何防止?(提示:从传热过程各个环节的热阳的角度,分析水垢、灰垢对换热设备传热实力与壁面的影响状况)3 .试比较导热系数、时流传热系数和总传热系数的差别,它的各自的电位是什么?(提示:写出三个系数的定义并比较,单位分别为W(mK),W(m2K)rW(m2K)4 .在分析传热过程时引入热阻的概念Yf何好处?引入热路欧姆定律有何意义?(提示:分析热阻与温压的关系,热路图在传热过程分析中的作用。)5 .结合你的工作实践,举个传热过程的实例,分析它是由哪些基本热以传递方式机成的,(提示:学会分析实际传热问跑,如水冷式内燃机等)6 .在空iBj房间内,夏季与冬季室内温度都保持在22左右,夏手人们可以穿短柚衬衣,而冬季则要穿毛战衣,试用传热学学问说明这现象。(梃示:从分析不同季节时墙体的传热过程和睢温,以与人体与墙表面的热交换过程来说明这一现象(主要是人体与墙面的辎射传热的不同)其次章热传导一、名词说明1 .温度场:菜一瞬间物体内各点温度分布的总称.一般来说,它是空间坐标和时间坐标的函数,2 .等温面:由物体内温度相【可的点所连成的面(或设),3 .温位梯僮:在等温而法线方向上最大温度变更率.4 .热导率:物性参数,热流密度矢量与温度降度的比值,数值上等于IK/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,表示物明导热实力的大小。5 .导温系数:材料传播温度变更实力大小的指标。6 .梏态导热:物体中各点温度不防时间而变更的导热过程.7 .非稳态导热:物体中各点温度随时间而变更的导热过程.8 .傅里叶定律:在各向同性均质的导热物体中,通过某中热面枳的热流监欧正比于该导热面法向温度变更率。9 .保温(隔热)材料:K0.12W(m刈平均温僮不高于350°C时)的材料.10 .肪效率:肋片实际散热眼与肋片最大可能放热量之比.I1.接触热阻:材料表面由于存在村定的粗糙度使相接做的表面之间存在间隙,给导热过程带来额外热阻.12.定解条件(单值性条件):使微分方程获得适合某一特定间曲解的附加条件,包括初始条件和边界条件.二、填空烟1 .导热基本定律是定律,可表述为(傅立叶,)2 .非稔态导热时,物体内的场和热流鬓随而变更.(温度,时间)3 .导图系数的表达式为单位是,其物理意义为.(a=Cdm2氐材料传播温度变更实力的指标)4 .肋效率的定义为。(肋片实际敌热玳与肋片酸大可能散然M之比.)5 .依据导热机理,水的气、液、固三种状态中态下的导热系数最小.(气)6 .一般,材料的导热系数与和有关.(种类,温度)7 .保温材料是指的材料.(0.12W(mK)(平均温收不高于350时)8 .已知材料的导热系数与温度的关系为入=AO(Hbt),当材料两侧壁温分别为11、t2时,其平均导热系数可取下的导热系数.(t1.+t2)2)9 .发电机水冷、氧冷、空冷三种方式中,以式的效果最差.(水冷、空冷)10 .第三类边界条件是指已知(物体边界与四周流体间的表面传热系数h与四周流体的湿度tf)11 .(导热微分方程)12 .第一类边界条件是(给定物体边界上任何时刻的温度分布)13 .初始条件是指(如以某时刻作为时间的起算点,在该时刻导热物体内的温度分布)14 .通过长圆筒壁导热时,圆筒壁内的温度星.(对数曲线)15湿度梯度表示温度场内的某一地点等海面法线方向的(温位变更率)16其次类边界条件是指(给定物体边界上任何时刻的热流密度qW分布)三、选择鹿1 .当采纳加肋片的方法增加传热时,坡有效的方法是将肋片加在哪刘?()传热系数较大的一侧流体温度较高的一(W(4)流体慰度较低的一侧2 .卜,列各参数中,属于物性番数的是:肋化系数网传热系数3 .导图系数的物理意义是什么?表明材料导热实力的强弱(2)反映了材料的催热实力反映材料传播海改变史的实力表明导热系数大的材料1*f定是导温系数大的材料4常温下,下列物质中哪一种材料的导热系数较大?碳钢不锈钢(4)黄钢5 .温度悌度表示温度场内的某点等温面上什么方向的温度变更率?切线方向旃意方向(4)温度降低方向6 .接触热阻的存在使相接触的两个导热壁面之间产生什么影响?(2)出现格界热流(3)促进传热(4)没有影晌7 .下述哪一点不是热力设备与冷冻设备加保温材料的目的?防止热量(或冷量)损失防止烫伤(或冻伤)(4)保持流体温度8 .某热力音道采纳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,应将哪种材料放在内层?导热系数较大的材料任选种均可(4)无法确定9 .金闻含有较多的杂质,则其导热系数将如何变更?(1)变大变小不变(4)可能变大,也可能变小10 .下列材料中,导热材料较差的材料是什么?稻合金(2)铸帙不锈钢I1.物体之间发生热传导的动力是什么?(1)温度场等温面微观粒f运动12 .下面哪种物质材料具有较大的导热系数?水(2)空气(3)水蒸气(4)冰块13 .通过大平壁导热时,大平壁内的温度分布规律是下述哪种?双曲线(3)施物线(4)对数曲线14 .若已知某种气体的密度为O.617kg/m3,比热为1.122kJ/(kgK),导热系数为0.0484W/(m.K),则其导温系数是多少?()(I)14.3m2s(2)69.9×10-62s(3)0.0699m2s(4)1.43×104m2/s15 .已知某一导热平壁的两俯壁面温差是30°G材料的导热系数是22W(m.K),通过的热流密度是300W/m2,则该平型的壁谆是多少?()(1.)220m(2)22m(4)0.22m16 .其次类边界条件是什么?已知物体边界上的温度分布.(2)已知物体表面与四周介质之间的传热状况。(3)已知物体边界上的热流密度,(4)已知物体边界上流体的温度与流速。17 .冬天用手分别触摸置于同一环境中的木块和铁块,感到铁块很凉,这是什么缘由?因为铁块的温度比木块低(2)因为铁块摸上去比木块硬(3)因为帙块的导热系数比木块大18 .什么状况下掰筒壁导热可以按平壁处理?当其长欧大于其外半径的10倍时当其长度是其壁厚的10倍时当其外径大于2倍的内径时19 .温度上升时,气体的导热系数股的温度会发生怎样的变更?()(2)减小不变(4)可能增大也可能林小20 .股状况下,对于材料的导热系数,下述哪种说法是错误的?合金小于纯金M(2)气体小于固体(3)液体小于固体21 .下列那种状况内燃机汽缸温度场不会防时间发生变更?内燃机启动过程(2)内燃机停机内燃机变工况运行22 .在整态导热中,已知三层平壁的内外去面温慢差为120,三层热阻之比Rx1.、R2.R3=1.:2:3,则各层的温度降为(1)60,40、20(2)70oC.40,10oC(4)10C.40.7023 .材料的导热实力与吸热实力之比称为放热系数(2)传热系数(3)导热系数24 .蒸汽管道的内外食径分别为SSmm和100n1.m,导热系数入1.=63W(m.),内表面温度为140°U今采纳玻瑜棉垫料保温,入2=0.053W(m.°Q若要求保温层外表面的温度不超过50,且蒸汽管道允许的热损失q=50Wm,则玻璃棉格料保温层的以度至少为.(1.)41mm(2)S4mm(4)104mm25 .导热体中不同温度的等温面将.相互相交(3)相互相切(4)不定26 .材料的导阻系数是材料吸热实力/3热实力(3)比热容/导热系数(4)中热系数/比热容27 .固体壁面上敷设肋片后,其实际泯热量叮假设整个助表面处于勋加温度下的散热M的比值为.肋堰效率(2)肋化系数3(4)无明瑜的专用名称28 .忽视物体内部导热热阻的分析方法称为正规状况法数学分析法数值耕法29.卜.列哪个是非枪态导热的表达式?t=f(x,z)(3)t=f(x,y)(4)t=f(z,×)30.下列那个表示非稳态导热过程的无因次时间?(I)Bi(3)Re(4)Pr四、简答题1 .试说明材料的导热系数与导温系数之间有什么区分和联系,(提示:从两者的概念、物理意义、表达式方面加以阐述,如从表达式看,导温系数与导热系数成正比关系(a=cp),但导温系数不但与材料的导热系数有关,还与材料的热容St(或储热实力)也有关;从物理逝义看,导热系数混征材料导热实力的强弱,导温系数&征材料传播温度变更的能力的大小,两者都是物性参数.)2 .试用所学的传热学学问说明用温度i1.套管测量流体温度时如何提麻测温精度.(提示:湿度计食管可以看作是一根吸热的管状肋(等豉面直肋),利用等戳面直肋计算肋笫温度th的结果,可得采用甜度计套管后造成的测盘误差At为At=tf-th=)(0mHch11f其中HhHAhPmH入6A=,欲使测W误差t下降,可以采射以下几种措他;(1)降低壁面与液体的温差(tf-t),也就是想方法使助基温度t0接近tf,可以通过时流体通道的外表面实行保温措施来实现.(2)增大(mH)(,使分母ch(mH)增大,详细可以用以卜手段实现:用和H,延长温度计食管的长度;减小,采纳导热系数小的材料做温度计套管,如采纳不锈钢管,不要用铜管。因为不侑钢的导热系数比铜和碳弱小.降低6,减小盘度止套管的箍厚,采纳薄塔管,提府h增加温度计套管与流体之间的热交换.)3 .试写出宜角坐标系中,维非稳态无内热源常导热系数导热问题的存热微分方程表达式;并请说明导热问题常见的三类边界条件“(提示:口角坐标系I:一维非枪态无内热源导热问即的呼热微分方程式Xta122=第,关边界条件:>O,tw=fw(x,)其次率边界条件:r>O,),(xfntww=nVdd.第j类边界条件:>O,()fWWStthnt-=U1.V-4.在一根蒸汽管遒上须要加装一根测温套管,有三种材料可选:铜、铝、不锈钢。问选用哪种材料所引起的测温误差最小,为什么?为战小测量误差,在套管尺寸的选择上还应留意哪些问题?(提示:与简答题2的第(2)点类似,套管材料应选用不锈钢,因给出的三种材料中,不锈钢的热系数最小)5.什么是接触热阻?削及固体壁面之间的接触热阻有哪些方法?(提示:材料表面由于存在杓定的粗糙哎使相接触的表面之间存在间隙,给导热过程带来颤外热阳称为接触热阻,接触热阻的存在使相邻的两个表面产生温降(温度不连续),接触热阻主要与表面粗糙度、表面所受出力、材料硬度、温度与四周介质的物性等有关,因此可以从这些方面考虑削减接触热用的方法,此外,也可在固体接触面之间衬以导热系数大的铜箔或铝箔等以削减接触热阻.)第三章对流传热一、名词说明1.速度边界层:在流场中壁面旁边流速发生急期变更的薄层。2.温度边界层:在流体淑度场中弹面旁边温度发生急剧变更的薄层.3.定性温度:确定换热过程中流体物性的温度.4.特征尺度:对于对流传热起确定作用的几何尺寸。5.MI像准则(1.Nu,Re,Pr,Gr,Ra):由几个变量组成的无盘纲的组合盘.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:流体各部分之间由干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四周物体的干扰时的自然对流传热.9.珠状凝聚:当凝聚液不能涧湿壁面(>90)时,凝聚液在壁面上形成很多液滴,而不形成连续的液膜,10膜状凝聚:当液体能涧湿壁面时,凝聚液和壁而的润湿角(液体与弹面交界处的切面经液体到雌面的交角2<90,凝聚液在喉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,换热箍差小,且产生汽泡的速度小于汽泡脱离加热表面的速度,汽泡的猛烈扰动使表面传热系数和热流密度都急剧增12 .漠态沸脏:在和热去面上形成稳定的汽联层,相变过程不是发生在壁面上,而是汽液界而上,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.二、填空胭1 .影响自然对流传热系数的主要因素有:、°(流淌起因,流淌速度,流体有无相变,壁面的几何形态、大小和位置,流体的热物理性质)2 .速度边界层是指(在流场中壁面旁边流速发生急周变更的薄层.)温度边界层是指.(在流体温僮场中壁面旁边温度发生急剧变更的薄层.)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渐,这是由于.(减小,边界层厚度沿管长渐渐增厚)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越。(厚,簿)5 .流体流过弯曲的管道或螺旋管时,对流传热系数会,这是由干(增大,离心力的作用产生了二次环流增加了扰动)6 .流体横掠管束时,一般状况下,布置时高,(叉推顺排)7 .管外流淌传热,有纵向冲刷和横向冲刷之分,在其他条件相同时,以冲刷方向传热更为超烈,(横向)8 .对流传热微分方程式的表达式为.其中,x是,人是,t½,0=ID1.Vddyyt是。(0=IUIVdM-=yxytth入,局部换热系数,流体导热系数,主流流体温博与壁温之差,贴壁处流体的法向温度变更率)9 .纯净饱和蒸气原状凝聚的主要热阳是(池腹的导热热阻)10 .大容器饱和沸R谿曲线可分为个区域,其中具有温差小、热流大的传热特点.(自然对流、核态沸衿、过渡沸膈、膜态沸腾,核态沸耨)11 .宙诺比拟来纲Pr=条件F与试验解相吻合.伸层,1)12 .沸誉的临界热迪量是指(当壁面过热度大到某一程度时,汽泡来不与脱岗加热面而虺先连成不稔定的汽膜,即由核态沸胸起先向膜态沸鸭过渡,出现临界点的热流密度)13 .格拉晓夫准则的物理意义Gr=。(流体流淌时浮升力与粘滞力之比的无m纲盘,23VaCvt1.g)14.减小管内湍流对流传热热阻的方法有、。(烟加流速,采纳短管.变更流体物性,增加换热面枳,扰流,采纳导热系数大的流体用小管径等)15 .反映对流传热强度的准则称为(努塞尔)16 .普朗特准则Pr的数学表达式为它表征(而大小.(va,动量传递与热盘传递)17 .管内充分发展湍流的传热系数与平均流速U的.,与内径D的次方成比。08,正,0.2,反)18 .大空间自然对流处于湍流状态时有白模化特征,此时传热系数与(尺寸)19 .自然对流传热在1.的自模化现象.。(湍谕20 .在蒸汽的凝聚过程中,(珠状,膜状)21 .自然对流传热是指。(流体在浮升力作用下的对流传热)22 .管槽内时流传热的入II效应是指(流体入口段I1.1.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 .大容器沸香曲线分为、四个区段.(自然对流、核态济胸、过渡沸苦、,膜态沸聘)三、选择遨25 下列各参数中,N于物性参数的是:传热系数K(2)汲取率普朗特数Pr(4)传热系数he26 流体纯自然对流传热的准则方程可写成(1.)Nu=f(Re,Pr)(3)Nu=f(Re,Gr,Pr)(4)Nu=f(Bi,Fo)27 流体梆过平板对流传热时,在卜.列边界层各区中,温度降主要发生在:主流区(2)湍流边界层(4)缓冲区出流核心区28 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:(2)要大得多非常接近(4)不行比较29 沸腌的临界热流价qC是:从过冷沸胎过渡到饱和沸胸的转折点从自由流淌过渡到核态沸腾的转折点从核态沸腌过渡到浪态沸腌的转折点从不稳定膜态沸腾过渡到楮定膜态沸腾的转折点30 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登壁高度的()(2)0.8次方1/4次力(4)1/3次方31 液体沸腌时,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?(。传热岛差浮升力里力32 定型准则是指:包含定型尺寸的掂则含有待求M的准剜(4)待定准则33 工程中,较为常用的沸聆工况是指:膜态沸腾(3)自然对流沸肿(4)以上都不是34 .卜.述哪种手段对提高对流传热系数无效?提高流速(3)采纳入口效应(4)采纳导热系数大的流体35 .已知某气体的密度为1.26kgm3,比热为1.02kJ(kgK),导热系数为0Q25W(mK),粘度为15.11.0-6m2s,其P«普朗特)准则数为多少?()(2)0.02(3)0.7(4)0.6236 .Nu(努谢尔特)准则反映:()慨性力和粘滞力的相对大小(3)浮升力和粘滞力的相对大小(引导热实力大小37 .描述浮升力与黏滞力的相对大小的准则数称为:(1) Re(2)Gr(3)Pr(4)Ra14 .当管长远大于管径时,眼管横向布置时的管外膜状;疑聚传热系数与登放时相比如何?横放时大(2)两者差不多(3)登放时大无法比较15 .无此纲组合23VatIgVA称为什么准则?雷诺Re(2)普朗特Pr努谢尔特NU16.推断管内湍流强制对流是否须要迸行人口效应修正的依据是什么?(1.)1.d70(2)Re104(4)1.d<10417 .而流传热以傅里叶定律(3)普朗克定律(4)欧姆定律18 .从传热角收看,卜面几种冷却方式中,哪种方式的冷却效果会G好?(1)水冷(2)氮冷(3)气冷19 .相变传热的特征为工质比体积变更较大汽化潜热(4)工质比体积较大20 .冷却液涧湿壁面的实力取决于液体的表面张力(2)液体与壁面间的附着力或21 .在饱和沸腾时,随着的增高,将会出现不同的区域.(2)壁面过热度,6热流密度,4(4)热流密度,622 .时流传热微分方程组共有几类方程?(1)23(4)523 .凝聚液能很好的润湿壁面,形成完整的膜向下流淌,称为凝聚珠状版聚稳态凝聚24 .卜列哪个不是影响对流传热的主要因素?流淌起因;tw;换热面的几何形态。25 .对于Pr数,卜列说法哪个是错误的?它是动力粘度与热扩散率的比值;(2)它是探讨对流传热最常用的要准则;(3)对于层流流胤当Pr=I时,6=6t;26 .自出对流传热的流态主要取决于(I)Pr(2)Fo(3)Re27 .假如流体的流淌是由流体内部温差产生的密度差引起的,称为强迫对流湍流对流层源对流28 .时流传热微分方程组包括I、付立叶定律Ii*对流传热微分方程m.基尔霍夫定律W.连续性方程V、动量微分方程VI、能量微分方程IInI1.VV(2)I11mvmvvv29 .Num其特征温度为.流体湿度壁面油度不定30 .当流体外拔圆管时,11XRe<5105.1其边界层为,脱体发生在部换热系数到达最值。(1)湍流,1400,低(2)层流,1400,高湍流,820,低031.自然对流传热的准则方程为(1H4.031PrRe86.1I1.nQInwWfff1.dNu(2).3121PrRe664.OmmmNu=31Pr)(53.OGrNum=(4).()31Pr.943.OJaGaNum三32.影响股状换热系数的主要因素是蒸汽流速(2)不凝聚气体(3)表面机的僮四、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:影响强迫对流换熟系数的因素与其影响状况可以通过分析强迫对流传热读验关联式,将各无质纲Ia绽开整理后加以表述.)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与增加扰动、采纳人口效应和商管效应等措地来提出一些强化手段,如增大流速、采纳机械搅拌等.)3 .试比较强迫对流横掠管束传热中管束乂棒与顺排的优缺点.(提示:强迫对流横擦管束换热中,管束叉排与股挂的优缺点主要可以从换热强度和流动阻力两方面和以刚述:管束叉排使流体在弯曲的通道中流淌,流体扰动猛烈,对流换热系数较大,同时流淌风力也较大;(2)顺排管束中流体在较为平宜的通道中流淌,扰动较弱,对海换热系数小于叉排管束,其流因也较小;顺排管束由于通道平宜比乂排管束简单清洗.)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?(提示:从边界层理论的角度加以阐述:纵向冲刷荷单形成较厚的边界层,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:弯曲的表面引起困难的流动,边界层较薄I1.不易稳定;管径小,流体到其次个管子时易造成猛烈扰动;流体干脆冲击换热表面.)5 .为什么电厂凝汽器中,水热气与管壁之间的传热可以不考虑辎射传热?(提示:可以从以下3个方面加以刚述:(1)在电厂凝汽器中,水蒸气在管壁上凝聚,凝聚换热系数约为4500180W(m2.K),对流换热量很大;(2)水蒸气与壁面之间的涉差较小,因而辐射换热量较小;(3)与对流换热相比,辎射换热所占的份额可以忽视不计。)6 .用准则方程式计算管内湍流时流传热系数时,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股由薄变厚;(2)边界层的变更引起换热系数待大到小变更,考虑到源型的变更,局部长度上可有波动,但总体上在入口段的换热较强(首长修正系数大1);当IZd>50(或60)时,短管的上述影响可忽视不计,当d<50(或60)时,则必需考虑入11段的影响.7 .层流时的对流传热系数是否总是小干湍流时的对流传热系数?为什么?(提示:该问时同样可以从入口效应角度加以阐述。在入口段边界层原欧从零起先增厚,若采纳短管,尽管处于层流工况,由于边界层较薄,对流换热系数可以大于紊流状况,)8 .什么叫临界热流密度?为什么当加热热流大于临界热流密度时会出现流胎危机?(提示:用大容器饱和沸胭曲线说明之。以大容器钝和沸膊为例,(1)沸物过程中,随希壁面过热度t的增大,存在自然对流、核态沸朕、不稔定腺态沸腌和膜态沸脏四个阶段,临界热流密馁是从核态沸膊向腴态沸格转变过程中所对应的最大热流密度;(2)当加热热流大于临界热流密度时,沸腾工况向腴态沸脆过渡,加热面上有汽泡汇合形成汽膜,将里面与液体隔开,由于汽脱的热阻比液体大得多,使换热系数快速下降,传热恶化;(3)汽膜的存在使壁温急剧上升,若为限制热流加热设缸如电加热设备,则一且加热热量大于临界热流密度,沸誉工况从核态沸普飞跃到枪定膜态沸脱壁温飞升到100O以上(水),使设备烧毁,)9 .试述不凝性气体影响膜状凝聚传热的缘由.(提示:少盘不低性气体的存在就将使凝聚换热系数减小,这可以从换热热阻增加和蒸汽饱和温度P降两方面加以闺述。(1)含有不凝性气体的蒸汽凝聚时在液膜表面会渐渐积聚起不凝性气体层,将蒸汽隔开,蒸汽凝聚必需穿过气层,使换热热阻大大增加;(2)随行蒸汽的凝聚,液腴表面气体分压力增大,使凝聚蒸汽的分压力降低,液膜表面蒸汽的饱和温度降低,削减了有效冷凝温液减弱了凝聚换热,>第四章辐射传热一、名词说明1.热辐射:由干物体内部微双粒子的热运动状态变更,而将部分内能转换成电磁波的能量放W出去的过程。2 .汲取比:投射到物体表面的热辐射中被物体所汲取的比例,3 .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.4 .穿透比:投射到物体表匍的热辐射中穿透物体的比例”5 .黑体:汲取比=1.的物体,6 .白体:反射比p=1.的物体(微射去面)7 .透亮体:透射比U1.的物体8 .灰体:光诺汲取比与波长无关的志向物体.9 .黑度:实际物体的辎射力与同温度卜黑体辎射力的比值,即物体放射实力接近黑体的程度。10.辐射力:单位时间内物体的电位辐射面枳向外界(半球空间)放射的全就波长的辐射能。I1.漫反射表面:假如不论外界辐射是以一束射线沿某一方向投入还是从整个半球空间匀称投入,物体表面在半球空间葩围内各方.向上都有匀称的反肘辎射段:1.r,则该表面称为漫反射表面。12 .ftj系数:从表面1发出的辐射能干腌落到表Ifri2上的百分数.13 .有效辐射:单位时间内从单位面枳肉开的总饵射能,即放射辐射和反射辐射之和。14 .投入输射:单位时间内投射到单位面枳上的总辎射能15 .定向辐射度:单位时间内,单位可见辐射面积在某方向P的单位立体角内所发出的总辐射能(放射辐射和反射辐射),称为在该方向的定向辐射度。16 .漫射表面:如该表面既是漫放射表面,又是漫反射表面,则该表面称为漫射表面.17 .定向辎射力:单位轴射面枳在单位时间内向某一方向单位立体角内放射的辎射能=18 .发面猫射热阻:由表面的幅射特性所引起的热F1.1.19 .遮热板:在两个粗射传热表面之间插入一块或多块薄板以被弱辐射传热.20 .重辐射面:辐射传热系统中表面通度未定而净辐射传热量为零的表面.二、填空题1 .热辎射是由于在工业范困内,热饵射的波段主要集中于区段.(热的缘由,m,红外)2 .太阳与地球间的热量传递屈于(辐射)3 .黑体是指的物体,白体是指的物体,透亮体是指的物体.灰体是的物体.(汲取比为。,反射比为0,投射比为0,光谱汲取比与波长无关的)4 .基尔第夫定律表明,擅长辎射的物体也擅长的辎琳力,实际物体的汲取率恒久1,(汲取,最大,小于)5 .有效矩射是(放射辎射和反射辎射)6 .个由两个表面所构成的封闭系统中,若己知A1.=0.SA2,×1,2=0.6,则X2,1(0.3)7 .将陆意形态气体的辐射折合成一个假想的当fit半球,半球内气体与所探讨的气体具有,球内气体对球心的描射效果等于,该当量半球的半径称为。(相同的温度、压力和成份,所探讨的气体对指定地点的猫射,平均射跳行程)8 .物体的光谱辐射力与同温度下(黑体的光谱辐射力)9 .角系数具有(相对性、完整性、分解性)10 .表面辐射热阻烧用于射传热计算,儿值可用数学式表示为.(灰漫表面(或灰表面即可),AsEI1.气体辐射具有2个特点:;。(气体的辐射和汲取对波长具有明显的选择性,气体的辎射和汲取在整个容积中进行)12 .基尔霍夫定律指出J'物体的(辐射力,汲取翱)13 .辐射传热的空间热阻主要与(两个表面之间的角系数与辐射换热面枳)14 .箱射M弱系数是指射线经过单位长度时豉之比.(鼓气体所汲取,投射)15 .辎射传热的表面热阻主要与(表面黑度和辐射换热面积)16 .普朗克定律揭示了黑体光谱辐射力按(波长与热力学温度)17 .热箱射能地投射到物体表面上时,(穿透物体的辐射能)18 .在热平衡条件下,任何物体时常体0射的汲取比恒等于(同温度下该物体的黑度)19 .角系数相对性用公式可写成(AIX1,2=A2X2,1)20 .增加或减第辐射传热的原则是变更(系统黑度,温度条件)三、选择感1 .有个由六个平面组成的六边形长通道,其内衣面分别以I、2,3、4、5、6我示,已知角系数X12=0.1,X14=0.25,X15=0.25,X16=0.12,则X13为:()(1)0.35(2)0.72(3)0.372 .一金属块的表面放射率为0.4,温度为227。C,它的表面热射力是多少?若表面叙化后放射率变成09其去面热格射力将如何变更?2,将增大(2)1417.5Wm2,将减小60.22Wm2,将增大(4).22Wm2,将收小3 .影响物体表面黑收的主要因素是:发面温度、发面状况、辐射强度(3)物质种类、表面温度、表面颜色表而颜色、表面温度、表面光滑度4 .在两块平行的黑度相同的大平板之间插入一块同样黑度的遮热板后,两平板之间的辐射传热量与未琳遮热板时相比削破了:()(1)0.2倍(3)2倍(4)3倍5 .对于边长为15m的立方体内的气体辐射,气体时整个包壁箱射的平均射线行程等于:(I)ISm(2)7.5m(4)4.5m6 .在同温度条件卜的全波谱辎射和汲取,卜列哪种说