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浙江大学传热学复习题参考答案

浙江大学传热学复习题参考答案
浙江大学传热学复习题参考答案

高等传热学复习题答案

热动硕士2015 吕凯文

10、燃用气、液、固体燃料时火焰辐射特性。

答:燃料的燃烧反应属于比较剧烈的化学反应。由于燃烧温度较高,而且燃料的化学成分一般都比较复杂,所以燃烧反应的过程是非常复杂的过程,一般的燃料燃烧时火焰的主要成分还有CO 2、H 2O 、N 2、O 2等,有的火焰中还有大量的固体粒子。火焰中还存在大量的中间参悟。在不同的工况下,可能有不同的中间产物和燃烧产物。火焰的辐射光谱是火焰中的各种因素作用的结果。

燃烧中间产物或燃烧产物受火焰加热,要对外进行热辐射。在火焰的高温环境下,固体粒子的辐射光谱多为热辐射的连续光谱,而气体分子的发射光谱多为分段的发射或选择性吸收。此外,还有各物质的特征光谱对火焰的辐射的影响。在工业火焰的温度水平下,氧、氢等结构对称的双原子分子没有发射和吸收辐射的能力,它们对于火焰光谱的影响比较小。而CO 2和H 2O 等结构不对称的分子以及固体粒子对火焰光谱的影响起主导作用。在火焰中大量的中间产物虽然存在时间很短,但对火焰辐射光谱也有一定的影响。(该答案仅供参考)

11、试述强化气体辐射的各种方法。

答:气体辐射的特点有:①不同种类的气体的辐射和吸收能力各不相同;②气体辐射对波长具有强烈的选择性;③气体的辐射和吸收是在整个容积中进行的,辐射到气体层界面上的辐射能在辐射行程中被吸收减弱,减弱的程度取决于辐射强度及途中所遇到的分子数目。 气体的辐射和吸收是气层厚度L 、气体的温度T 和分压p (密度)的函数,(,)f T pL λα=。由贝尔定律,,0k L L I I e λλλ-=?可知,单色辐射在吸收性介质中传播时其强度按指数递减。 由上述可知,强化气体辐射的方法有:提高气体的温度;减小气体层的厚度,;选择三原子、多原子及结构不对称的双原子气体;减小气体的分压。(该答案仅供参考)

12、固体表面反射率有哪几种?

答:被表面反射的能量与投射到表面的能量之比定义为表面反射率。固体表面反射率有: ①双向单色反射率;②单色定向-半球反射率;③单色半球-定向发射率。

13、说明相似理论在对流换热分析中的应用。答:相似理论在对流换热分析中的应用如下:

14、简述对流换热问题的各种求解方法。

答:对流换热问题的求解方法有:

(1)分析法,PDE,B.L.PDE,B.L.IDE等;

(2)实验法,相似理论,量纲分析;

(3)比拟法,雷诺比拟,切尔顿-柯尔朋比拟,Plant Analogy, 卡门比拟;

(4)数值法,差分法,有限元法等。

15、试述凹陷形空穴强化沸腾传热的原理。

答:换热面的加工方法、表面粗糙度、材料特性以及新旧程度影响沸腾传热的强度。实验表明,同一液体在抛光壁面上沸腾传热时其传热系数比在粗糙壁面上沸腾传热时低。这主要是由于光洁表面上汽化核心较少的缘故。液体在新的换热面上沸腾时,传热系数较高,随着运行时间增长,一部分汽化核心失去了汽化能力,于是传热系数逐渐下降到某一稳定值。凹陷形空穴就是在换热表面上加工出所需的内凹穴,从而达到强化沸腾传热的效果。

16、试述通道内层流流动时强化对流换热的各种方法。

17、试述通道内紊流流动时强化对流换热的各种方法。

16题和17题综合解答:

答:①管内插入物:促进径向流(二次流)破坏边界层。层流效果好,紊流也有效果。有纽带,静止混合器等;

②壁面扰流子,布置在近壁处,近壁处0.05R处的对流换热热阻占总热阻的70%,增加导热量,破坏边界层。如粗糙管(难做),内翅管,碾压管,螺旋线(效果有限)等,用于紊流;

③螺纹管,用于空气预热器,管内h增加约100%;

④喷流,直接冲击,h增加300%,阻力增加很大,用于调整温度,场协同理论;

⑤短管,边界层处于形成过程中,h大;

⑥螺旋管,弯管效应,二次流作用,螺旋换热器。

18、层流流动时,不同通道截面形式(A,B)在给出Nu

A 、Nu

B

、f

A

、f

B

时比较其

换热及流动性能。

答:谁能告诉我f A、f B是什么东西 >_< >_< >_< >_< >_<

传热学总复习试题及答案【第五版】

总复习题 基本概念 : ?薄材 : 在加热或冷却过程中 , 若物体内温度分布均匀 , 在任意时刻都可用一个温度来代表整个物体得温度 , 则该物体称为 ----、 ?传热 : 由热力学第二定律 , 凡就是有温差得地方 , 就有热量自发地从高温物体向低温物体转移 , 这种由于温差引起得热量转移过程统称为 ------、 ?导热 : 就是指物体内不同温度得各部分之间或不同温度得物体相接触时 , 发生得热量传输得现象、物体各部分之间不发生相对位移,仅依靠物体内分子原子与自由电子等微观粒子得热运动而产生得热能传递成为热传导简称导热 ?对流 : 指物体各部分之间发生相对位移而引起得热量传输现象、由于流体得宏观运动而引起得流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互渗混所导致得热量传递过程 ?对流换热 : 指流体流过与其温度不同得物体表面时 , 流体与固体表面之间发生得热量交换过程称为 ------、 ?强制对流 : 由于外力作用或其它压差作用而引起得流动、 ?自然对流 : 由于流体各部分温度不同 , 致使各部分密度不同引起得流动、 ?流动边界层 : 当具有粘性得流体流过壁面时 , 由于粘滞力得作用 , 壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体得速度迅速下降为零 , 而在这一流层外 , 流体得速度基本达到主流速度、这一流体层即为 -----、 ?温度边界层 : 当具有粘性得流体流过壁面时 , 会在壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体得温度迅速变化 , 而在这一流层外 , 流体得温度基本达到主流温度、这一流体层即为 -----、 ?热辐射 : 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量得过程称为 ------、物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量得过程成为热辐射 ?辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射得全部波长得辐射能得总量、 ?单色辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射得波长在λ -- λ +d λ范围内得辐射能量、 ?立体角 : 就是一个空间角度 , 它就是以立体角得角端为中心 , 作一半径为 r 得半球 , 将半球表面上被立体角切割得面积与半径平方 r 2 得比值作为 ------ 得大小、 ?定向辐射强度 : 单位时间内 , 在单位可见面积 , 单位立体角内发射得全部波长得辐射能量称为 ----、 ?传质 : 在含有两种或两种以上组分得流体内部 , 如果有浓度梯度存在 , 则每一种组分都有向低浓度方向转移 , 以减弱这种浓度不均匀得趋势、物质由高浓度向低浓度方转移过程称为 ----、

【真题】2015年浙江大学833 传热学考研初试真题

更多最新考研咨询关注微信公众号 renrenkaoyan 3,大平板温度分布函数,圆筒壁温度分布函数, 4,俩表面计算角系数的,给了X11,A1,A2,求X21,X12,X22 5,雷偌比拟建立在模型,比拟式,pr= 什么的前提下(pr=1) 6,基尔霍夫定律的应用,处于热平衡时,漫射灰体,一般表面3种情况求吸收比 7,集总参数法是,应用条件, 8影响自然对流换热因数,,,,, 9导热微分方程各项意义,由哪些定律得到, 10黑体辐射函数,因数, 11k=45,h1=75,h2=200,x=20mm,求导热系数= ;用了一段时间后k0=35,则热阻= , 12临界热绝缘半径含义,然后给了h,导热系数,求出Dcr, 13大容器沸腾的几个点,DNB,CHF,还有一个拉格什么点的,传热学书上这些点标的不全,可以参考相关热工水利计算书。 简答题 1管壳换热器,热油走管程,冷空气走壳程,提出5个强化换热的措施 2强化凝结换热措施,珠状凝结可以实现吗? 3肋片原理,及作用 4多孔型隔热保温原理,及措施 5根据火焰颜色判断温度原理,及这个原理的3个应用 计算题 (2)顺排布置,算热量。 (3)比较优缺点。 整个大题主体部分就是08第一道计算题 2. 30mm球,t0=20℃,放在100℃水中,温度变化至80℃是时间,稳定时的时间,其中h,导热系数,密度,比容均给出 3.30mm球,t0=20℃,放在炉膛中,炉壁温度300℃,烟气温度1200℃,黑度0.2,h=10,求稳定时的球温度(2)若黑度=0.1,求球温度 (3)若h=20,求球温度 更多最新考研资讯请扫描上方二维码 爱考机构https://www.doczj.com/doc/194672898.html, 中国保过保录高端考研第一品牌! 每年每校每专业限招1‐3人 报名电话010‐51283340 QQ:744569778

传热学第四版课后思考题答案(杨世铭-陶文铨)]

第一章 思考题 1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。 答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。 导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。 2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。试 写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。 答:① 傅立叶定律: dx dt q λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt -沿x 方向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。 ② 牛顿冷却公式: )(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;w t -固体表面温度;f t -流体的温度。 ③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。 3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关? 答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。 4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何 一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。试分析引入传热方程式的工程实用意义。 答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。 5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干后,水壶很快就 烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。 答:当壶内有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大),壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换热系数小,壶底的热量不能很快被传走,故此壶底升温很快,容易被烧坏。 6. 用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,握杯子的手会显著地感到热。试分析 其原因。 答:当没有搅拌时,杯内的水的流速几乎为零,杯内的水和杯壁之间为自然对流换热,自热对流换热的表面传热系数小,当快速搅拌时,杯内的水和杯壁之间为强制对流换热,表面传热系数大,热水有更多的热量被传递到杯壁的外侧,因此会显著地感觉到热。 7. 什么是串联热阻叠加原则,它在什么前提下成立?以固体中的导热为例,试讨论有哪些情况可能使热 量传递方向上不同截面的热流量不相等。 答:在一个串联的热量传递过程中,如果通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。例如:三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁,对于各个传热环节的传热面积不相等,可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 8.有两个外形相同的保温杯A 与B ,注入同样温度、同样体积的热水后不久,A 杯的外表面就可以感觉到热,而B 杯的外表面则感觉不到温度的变化,试问哪个保温杯的质量较好? 答:B:杯子的保温质量好。因为保温好的杯子热量从杯子内部传出的热量少,经外部散热以后,温度变化很小,因此几乎感觉不到热。 第二章 思考题 1 试写出导热傅里叶定律的一般形式,并说明其中各个符号的意义。 答:傅立叶定律的一般形式为:n x t gradt q ??-=λλ=-,其中:gradt 为空间某点的温度梯度;n 是通过该点的等温线上的法向单位矢量,指向温度升高的方向;q 为该处的热流密度矢量。

浙江大学传热学复习题参考答案

高等传热学复习题答案 热动硕士2015 吕凯文 10、燃用气、液、固体燃料时火焰辐射特性。 答:燃料的燃烧反应属于比较剧烈的化学反应。由于燃烧温度较高,而且燃料的化学成分一般都比较复杂,所以燃烧反应的过程是非常复杂的过程,一般的燃料燃烧时火焰的主要成分还有CO 2、H 2O 、N 2、O 2等,有的火焰中还有大量的固体粒子。火焰中还存在大量的中间参悟。在不同的工况下,可能有不同的中间产物和燃烧产物。火焰的辐射光谱是火焰中的各种因素作用的结果。 燃烧中间产物或燃烧产物受火焰加热,要对外进行热辐射。在火焰的高温环境下,固体粒子的辐射光谱多为热辐射的连续光谱,而气体分子的发射光谱多为分段的发射或选择性吸收。此外,还有各物质的特征光谱对火焰的辐射的影响。在工业火焰的温度水平下,氧、氢等结构对称的双原子分子没有发射和吸收辐射的能力,它们对于火焰光谱的影响比较小。而CO 2和H 2O 等结构不对称的分子以及固体粒子对火焰光谱的影响起主导作用。在火焰中大量的中间产物虽然存在时间很短,但对火焰辐射光谱也有一定的影响。(该答案仅供参考) 11、试述强化气体辐射的各种方法。 答:气体辐射的特点有:①不同种类的气体的辐射和吸收能力各不相同;②气体辐射对波长具有强烈的选择性;③气体的辐射和吸收是在整个容积中进行的,辐射到气体层界面上的辐射能在辐射行程中被吸收减弱,减弱的程度取决于辐射强度及途中所遇到的分子数目。 气体的辐射和吸收是气层厚度L 、气体的温度T 和分压p (密度)的函数,(,)f T pL λα=。由贝尔定律,,0k L L I I e λλλ-=?可知,单色辐射在吸收性介质中传播时其强度按指数递减。 由上述可知,强化气体辐射的方法有:提高气体的温度;减小气体层的厚度,;选择三原子、多原子及结构不对称的双原子气体;减小气体的分压。(该答案仅供参考) 12、固体表面反射率有哪几种? 答:被表面反射的能量与投射到表面的能量之比定义为表面反射率。固体表面反射率有: ①双向单色反射率;②单色定向-半球反射率;③单色半球-定向发射率。

《传热学》复习题

《传热学》复习题一 一、名词解释(3分×5=15分) 1、导热: 2、对流换热: 3、肋片效率: 4﹑膜状凝结: 5﹑灰体; 二、填空题(2分×5=10分) 1.空间辐射热阻可表示为:()。 2、()是热量传递的动力。 3、二维、常物性、无内热源、直角坐标系中的稳态导热微分方程式为()。 4、角系数的确定方法有()两种。 5、温度场是指)。 三、判断题(2分×5=10分) 1、一个灰表面如果是漫反射的,则一定是漫辐射的。() 2、热量传递的三种基本方式是:导热,对流换热,辐射换热。() 3﹑当一个表面的吸收率α=1时,可当作一个绝热表面来处理。() 4、管内强迫对流换热时,假定条件相同,弯管的比直管的换热系数大。() 5、一个表面的有效辐射一定不大于它的本身辐射。()。 四、简答题(6分×4=24分) 1、说明哪些因素影响了对流换热

2、简述热辐射的三个特点. 3、说明大气层的温室效应 4、写出努谢尔特准则Nu的表达式并说明努谢尔特准则Nu的物理含义 五、计算题(41分) 1、(14分)有一气体冷凝器,气侧对流换热表面传热系数h1=95W/(㎡.k),壁厚为㎜,λ=。水侧对流换热表面传热系数h2=5800W/(㎡.k)。计算每个环节的热阻以及传热热阻 2、(13分)加热炉置于25℃的厂房内,加热炉外形尺寸为高2.5m、宽3.5m、 长4m,加热外表面温度均匀且维持55℃。如果不考虑辐射作用,试计算加热 炉炉墙的散热量。已知Νu=C n,C=,n=1/3,空气的物性参数为:λ=,Pr=,粘度ν =㎡/S. 3、(14分)温度为99℃的热水进入一个逆流式换热器,并将4℃的冷 水加热到32℃,冷水的流量为1.3Kg/S,热水的流量为2.6Kg/S,总传热系 数为830W/(㎡.K )。试计算换热器面积为多少 (水的比热为C P= )

《传热学期末复习试题库》含参考答案

传热学试题 第一章概论 一、名词解释 1.热流量:单位时间内所传递的热量 2.热流密度:单位传热面上的热流量 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情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,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量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。 5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。同时,物体也不断接收周围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量传递,称为表面辐射传热,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一侧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度与壁面温度差为1K是的对流传热量,单位为W/(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8.辐射传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量,单位为W/(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9.复合传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量,单位为W/(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量。 二、填空题 1.热量传递的三种基本方式为、、。 (热传导、热对流、热辐射) 2.热流量是指,单位是。热流密度是指,单位是。 (单位时间内所传递的热量,W,单位传热面上的热流量,W/m2) 3.总传热过程是指,它的强烈程度用来衡量。 (热量从温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) 4.总传热系数是指,单位是。 (传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量,W/(m2·K)) 5.导热系数的单位是;对流传热系数的单位是;传热系数的单位是。 (W/(m·K),W/(m2·K),W/(m2·K))

浙大高等传热学复习题部分答案

高等传热学复习题 1.简述求解导热问题的各种方法和傅立叶定律的适用条件。 不论如何,求解导热微分方程主要依靠三大方法: 理论法、试验法、综合理论和试验法 理论法:借助数学、逻辑等手段,根据物理规律,找出答案。它又分: 分析法;以数学分析为基础,通过符号和数值运算,得到结果。方法有:分离变量法,积分变换法(Laplace变换,Fourier变换),热源函数法,Green函数法,变分法,积分方程法等等,数理方程中有介绍。 近似分析法:积分方程法,相似分析法,变分法等。 分析法的优点是理论严谨,结论可靠,省钱省力,结论通用性好,便于分析和应用。缺点是可求解的对象不多,大部分要求几何形状规则,边界条件简单,线性问题。有的解结构复杂,应用有难度,对人员专业水平要求高。 数值法:是当前发展的主流,发展了大量的商业软件。方法有:有限差分法,有限元法,边界元法,直接模拟法,离散化法,蒙特卡罗法,格子气法等,大大扩展了导热微分方程的实用范围,不受形状等限制,省钱省力,在依靠计算机条件下,计算速度和计算质量、范围不断提高,有无穷的发展潜力,能求解部分非线性问题。缺点是结果可靠性差,对使用人员要求高,有的结果不直观,所求结果通用性差。 比拟法:有热电模拟,光模拟等 试验法:在许多情况下,理论并不能解决问题,或不能完全解决问题,或不能完美解决问题,必须通过试验。试验的可靠性高,结果直观,问题的针对性强,可以发掘理论没有涉及的新规律。可以起到检验理论分析和数值计算结果的作用。理论越是高度发展,试验法的作用就越强。理论永远代替不了试验。但试验耗时费力,绝大多数要求较高的财力和投入,在理论可以解决问题的地方,应尽量用理论方法。试验法也有各种类型:如探索性试验,验证性试验,比拟性试验等等。 综合法:用理论指导试验,以试验促进理论,是科学研究常用的方法。如浙大提出计算机辅助试验法(CA T)就是其中之一。 傅里叶定律向量形式说明,热流密度方向与温度梯度方向相反。它可适用于稳态、非稳态,变导热系数,各向同性,多维空间,连续光滑介质,气、液、固三相的导热问题。 2.定性地分析固体导热系数和温度变化的关系 3.什么是直肋的最佳形状与已知形状后的最佳尺寸? Schmidt假定:如要得到在给定传热量下要求具有最小体积或最小质量的肋的形状和尺寸,肋片任一导热截面的热流密度都应相等。 1928年,Schmidt等提出了一维肋片换热优化理论:设导热系数为常数,沿肋高的温度分布应为一条直线。Duffin应用变分法证明了Schmidt假定。Wikins[3]指出只有在导热系数和换热系数为常数时,肋片的温度分布才是线性的。Liu和Wikins[4]等人还得到了有内热源及辐射换热时优化解。长期以来肋片的优化问题受到理论和应用两方面的重视。 对称直肋最优型线和尺寸的无量纲表达式分析: 假定一维肋片,导热系数和换热系数为常数,我们有对称直肋微分方程(忽略曲 线弧度): yd2θ/dx2+(dy/dx)dθ/dx-θh/λ=0 由Schmidt假定,对任意截面x: dθ/dx=-q/λ=const

《传热学》考试试题库汇总#

《传热学》考试试题库汇总 第一章概论 一、名词解释 1.热流量:单位时间所传递的热量 2.热流密度:单位传热面上的热流量 3.导热:当物体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情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子) 的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,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量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。 5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。同时,物体也不断接收周围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量传递,称为表面辐射传热,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一侧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:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K 是的对流传热量,单位为 W /(m2·K) 。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8.辐射传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K 是的辐射传热量,单位为 W /(m2·K) 。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9.复合传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K 是的复合传热量,单位为 W /(m2·K) 。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为 1K 时,单位传热面积在单位时间的传热量。 二、填空题 1. 热量传递的三种基本方式为 (热传导、热对流、热辐射) 2. 热流量是指单位是。热流密度是指 ,单位是。 (单位时间所传递的热量, W ,单位传热面上的热流量, W/m2) 3. 总传热过程是指 (热量从温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 ) 4. 总传热系数是指 (传热温差为 1K 时,单位传热面积在单位时间的传热量, W /(m2·K) ) 5. 导热系数的单位是 ;传热系数的单位是。 (W /(m·K) , W /(m2·K) , W /(m2·K) ) 6. 复合传热是指 ,复合传热系数等于之和,单位是。 (对流传热与辐射传热之和,对流传热系数与辐射传热系数之和, W /(m2·K) ) 7. 单位面积热阻 r t 的单位是 ;总面积热阻 R t 的单位是。 (m 2·K/W, K/W) 8. 单位面积导热热阻的表达式为 (δ/λ) 9. 单位面积对流传热热阻的表达式为 (1/h) 10. 总传热系数 K 与单位面积传热热阻 r t 的关系为。 (r t =1/K) 11. 总传热系数 K 与总面积 A 的传热热阻 R t 的关系为。

传热学习题及参考答案

《传热学》复习题 一、判断题 1.稳态导热没有初始条件。() 2.面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。() 3.复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理() 4.肋片应该加在换热系数较小的那一端。() 5.当管道外径大于临界绝缘直径时,覆盖保温层才起到减少热损失的作用。() 6.所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。() 7.影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数,波动周期和深度。() 8.普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。() 9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程,也适用于非稳态导热过程。() 10.相同的流动和换热壁面条件下,导热系数较大的流体,对流换热系数就较小。() 11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写,它对任意形状物体内部和边界都适用。( ) 12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。 ( ) 13、温度不高于350℃,导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。 ( ) 14、在相同的进出口温度下,逆流比顺流的传热平均温差大。 ( ) 15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。 ( ) 16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式,是无条件稳定的。 ( ) 17、边界层理论中,主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。 ( ) 18、无限大平壁冷却时,若Bi→∞,则可以采用集总参数法。 ( ) 19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。 ( ) 20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。( ) 二、填空题 1.流体横向冲刷n排外径为d的管束时,定性尺寸是。 2.热扩散率(导温系数)是材料指标,大小等于。 3.一个半径为R的半球形空腔,空腔表面对外界的辐射角系数为。 4.某表面的辐射特性,除了与方向无关外,还与波长无关,表面叫做表面。 5.物体表面的发射率是ε,面积是A,则表面的辐射表面热阻是。 6.影响膜状冷凝换热的热阻主要是。

浙江大学《传热学》单考考试大纲

浙江大学《传热学》单考考试大纲2017年浙江大学《传热学》(单考)考试大纲 参考书目: 1.杨世铭、陶文铨编著《传热学》(第四版),高等教育出版社,2009.5. 2.王秋旺《传热学——重点难点及典型题精解》,西安交通大学出版社,2001.10 考题类型:填空题(4×10=40分)、选择题(4×10=40分)、计算题(2×15=30分)、问答题(4×10=40分)等。 复习大纲: 第一章绪论 1.1传热的三种基本方式 1.2傅里叶定律 1.3牛顿冷却公式 1.4斯蒂潘-玻尔兹曼定律 1.5传热系数和传热热阻 第二章稳态热传导 2.1导热系数的物理意义 2.2保温材料的定义以及工程应用 2.3导热微分方程及其定解条件(三类边界条件) 2.4热扩散率的物理意义

2.5傅里叶定律和导热微分方程的适用范围 2.6单层圆筒壁稳态导热问题求解 2.7肋片导热的特点 2.8肋片的工程应用 第三章非稳态热传导 3.1集中参数法 3.2毕渥数物理意义 3.3时间常数 3.4傅里叶数的物理意义 3.5傅里叶数和毕渥数对温度场的影响 第四章对流传热理论基础 4.1流动边界层和热边界层定义 4.2二维稳态无内热源边界层方程组 4.3特征数方程 4.4普朗特数的物理意义 4.5雷诺比拟的定义 第五章单相对流传热实验关联式 5.1相似原理的内涵 5.2努赛尔数的物理意义 5.3量纲分析法推导无量纲参数 5.4模化试验的定义 5.5管内强制对流的Dittus-Boelter公式和Gnielinski公式5.6管束叉排和顺排对流动换热的影响

5.7格拉晓夫数的`物理意义 第六章凝结与沸腾 6.1强化凝结传热的途径 6.2大容器饱和沸腾过程的特点 6.3临界热流密度 6.4强化沸腾换热的途径 第七章辐射传热基本定律和辐射特性7.1辐射传热的特点 7.2黑体辐射的斯蒂潘-玻尔兹曼定律7.3普朗克定律 7.4维恩位移定律 7.5兰贝特定律 7.6漫射体的物理意义 7.7温室效应与工程应用 第八章辐射传热计算 8.1角系数定义和性质 8.2两表面封闭系统的辐射传热计算8.3气体辐射的特点 8.4强化辐射传热的途径 8.5遮热板的原理及其工程应用 第九章换热器的设计和校核 9.1通过圆筒壁的传热过程计算 9.2通过肋壁的传热过程计算

传热学复习指南 习题80概述

第一部分:必背的公式 1. 通过单层平壁稳态导热热流量的计算公式 λ) δ/() (21A t t Aq w w -= =Φ 2. 通过单层圆筒壁稳态导热热流量的计算公式 )/ln(21 ) (1221r r l t t Aq w w λ π-= =Φ 3. 牛顿冷却公式 t Ah ?=Φ 4. 对于两个漫灰表面组成封闭系统的辐射换热计算 )(11 1212,112 222,111112 12,1b b s b b E E X A A X A A E E -=-++--= Φεεεεε 其中的特例: (1)表面1的面积A 1远远小于表面2的面积A 2,且X 1,2=1,如一个物体被一个空间包容的情况。 )(21112,1b b E E A -=Φε (2)表面1的面积A 1等于表面2的面积A 2,且X 1,2=1,如两块相近的平行平板之间的辐射换热。 1 11) (2 12112,1-+-= Φεεb b E E A 5. 传热方程式 )(21f f t t Ak -=Φm t Ak ?=Φ 6. 换热器计算的基本公式 m t kA ?=Φ

简单顺流和逆流:??? ? ?????-?= ?min max min max ln t t t t t m ,复杂布置情况:逆)(m m t t ?=?ψ )(' '1'111t t c q m -=Φ )('2''222t t c q m -=Φ 第二部分:必背的物理概念表达式或定义式 1. 导热的傅立叶定律数学表达式 n n t gradt q ??-=-=λ λ 在直角坐标系中,x 坐标方向上,x t q ??-=λ或x t A Φ??-=λ 2. 肋片效率 理想 实际ΦΦ= f η 肋片的理想散热量是指整个肋片均处在肋根温度下的散热量。 3. 毕渥数、傅立叶数和时间常数的表达式 λ hl Bi = ,2 l a Fo τ= ,λ ) /(A V h Bi V = , 2 )/(A V a Fo V τ= hA Vc c ρτ= 4. 对流换热中表面传热系数与流体温度场的关系式 x y x w x y t t t h ,0,=∞??-- =λ 5. 对流换热中常见准则数及其物理意义 (1) 努赛尔准则数λ/hl Nu =,壁面上流体的无量纲温度梯度。 (2) 普朗特数 a /Pr ν=:动量扩散厚度与热量扩散厚的对比。 (3) 雷诺数 ν/Re ul =:惯性力与粘性力之比的度量。

工程热力学与传热学(第二十七)复习题部分答案

《工程热力学与传热学》复习题答案 渤海石油职业学院石油工程系——晏炳利 第一篇工程热力学 第一章绪论 一、填空题 1.水力能、风能、太阳能、地热能、燃料化学能、原子能等 2.①以机械能的形式直接利用(如水力能、风能); ②以热能的形式利用(如太阳能、地热能、燃料化学能、原子能等)。 3.①直接利用热能加热物体(如采暖、烘烤、冶炼、蒸煮等); ②间接利用。 4.吸气、压缩、爆发、排气 5.①热力学第一、第二定律;②研究工质的热物理性质;③研究各种热力设备中的能量转换过程 二、概念题 1.热力学:是一门研究与热现象有关的能量、物质和它们之间相互作用规律的科学。 2.工程热力学:是从工程应用的角度研究热能与机械能之间相互转换的规律,达到提高能量有效利用率目的的学科。 三、简答题 1.工程热力学的基本任务.:通过对各种用能设备及系统中的能量转换过程及影响因素的研究,探索有效、合理利用能量的技术途径和基本方法。 第二章基本概念 一、概念题 1.工质:工程热力学中,把实现热能与机械能相互转换的媒介物或工作介质称为工质。 2.环境(外界):指系统以外与系统相联系的部分称为环境。 3.热力状态:系统在某一瞬间的宏观物理状况称为系统的热力状态简称状态。 4.平衡态:指在不受外界影响的条件下,系统的宏观性质不随时间改变的状态。

5.绝对压力(P):一般情况下,容器内系统的实际压力称为绝对压力(P)。 测压计测出的不是绝对压力,而是气体的绝对压力与当地大气压力的差值,是一个相对压力。 6.表压力(Pg):当容器内气体的实际压力大于大气压力时,测压计(压力表)的读数为正,读数称为表压力。 7.真空度(Pv):当容器内气体的实际压力小于大气压力时,测压计(真空表)的读数为负,读数的绝对值称为真空度。 状态方程:表示基本状态参数之间函数关系的方程称为状态方程。 热力过程(过程):系统从一个状态变化到另一个状态所经历的状态称为热力过程。 准静态(准平衡)过程:系统由平衡态(I)变化到平衡态(II)的过程中,所经历的每一个中间状态都可看作平衡态,这样的过程均称为准静态(准平衡)过程。 可逆过程:在工质进行完一个热力过程以后,如果能使工质沿着相同的路径,逆行回到原来的初始状态,并且系统和环境也完全都能恢复到原来的状态而不留任何改变。这样的过程称之为可逆过程。反之,则称之为不可逆过程。 功(W):当系统与环境之间存在压力差时,系统通过边界与环境之间相互传递的能量称为功。 容积功(体积功):封闭系统中通过工质的容积改变而与环境交换的功。 热量(Q):当热力学系统与环境之间存在温差时,系统与环境之间相互传递的非功形式的能量称为热量。 功与热量的区别 热量的传递宏观上是由于热力系统与环境之间存在温差造成,微观上使物体之间通过紊乱的分子运动发生相互作用而传递的能量; 功的传递宏观上是由于物体的宏观运动发生相互作用而传递的能量,微观上是物体之间有规律的微观运动发生能量的传递。 功是有序能的传递量;热量是无序能的传递量。 二、填空题 1.对工质的要求:①具有良好的流动性和膨胀性;②通常选用气(汽)态

传热学第四版课后题标准答案第四章汇总

第四章 复习题 1、 试简要说明对导热问题进行有限差分数值计算的基本思想与步骤。 2、 试说明用热平衡法建立节点温度离散方程的基本思想。 3、 推导导热微分方程的步骤和过程与用热平衡法建立节点温度离散方程的过程十分相似, 为什么前者得到的是精确描述,而后者解出的确实近似解。 4、 第三类边界条件边界节点的离散那方程,也可用将第三类边界条件表达式中的一阶导数 用差分公式表示来建立。试比较这样建立起来的离散方程与用热平衡建立起来的离散方程的异同与优劣。 5.对绝热边界条件的数值处理本章采用了哪些方法?试分析比较之. 6.什么是非稳态导热问题的显示格式?什么是显示格式计算中的稳定性问题? 7.用高斯-塞德尔迭代法求解代数方程时是否一定可以得到收敛德解?不能得出收敛的解时是否因为初场的假设不合适而造成? 8.有人对一阶导数 ()()() 2 21,253x t t t x t i n i n i n i n ?-+-≈??++ 你能否判断这一表达式是否正确,为什么? 一般性数值计算 4-1、采用计算机进行数值计算不仅是求解偏微分方程的有力工具,而且对一些复杂的经验公式及用无穷级数表示的分析解,也常用计算机来获得数值结果。试用数值方法对Bi=0.1,1,10的三种情况计算下列特征方程的根:)6,2,1(Λ=n n μ Λ 3,2,1,tan == n Bi n n μμ 并用计算机查明,当2 .02≥=δτ a Fo 时用式(3-19)表示的级数的第一项代替整个级数(计 算中用前六项之和来替代)可能引起的误差。 Bi n n =μμtan Fo=0.2及0.24时计算结果的对比列于下表: Fo=0.24

传热学第五版课后习题答案

如对你有帮助,请购买下载打赏,谢谢! 传热学习题_建工版V 0-14 一大平板,高3m ,宽2m ,厚0.2m ,导热系数为45W/(m.K), 两侧表面温度分别为w1t 150C =?及w1t 285C =? ,试求热流密度计热流量。 解:根据付立叶定律热流密度为: 负号表示传热方向与x 轴的方向相反。 通过整个导热面的热流量为: 0-15 空气在一根内经50mm ,长2.5米的管子内流动并被加热,已知空气的平均温度为85℃,管壁对空气的h=73(W/m2.k),热流密度q=5110w/ m2, 是确定管壁温度及热流量?。 解:热流量 又根据牛顿冷却公式 管内壁温度为: 1-1.按20℃时,铜、碳钢(1.5%C )、铝和黄铜导热系数的大小,排列它们的顺序;隔热保温材料导热系数的数值最大为多少?列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。 解: (1)由附录7可知,在温度为20℃的情况下, λ铜=398 W/(m·K),λ碳钢=36W/(m·K), λ铝=237W/(m·K),λ黄铜=109W/(m·K). 所以,按导热系数大小排列为: λ铜>λ铝>λ黄铜>λ钢 (2) 隔热保温材料定义为导热系数最大不超过0.12 W/(m·K). (3) 由附录8得知,当材料的平均温度为20℃时的导热系数为: 膨胀珍珠岩散料:λ=0.0424+0.000137t W/(m·K) =0.0424+0.000137×20=0.04514 W/(m·K); 矿渣棉: λ=0.0674+0.000215t W/(m·K) =0.0674+0.000215×20=0.0717 W/(m·K); 由附录7知聚乙烯泡沫塑料在常温下, λ=0.035~0. 038W/(m·K)。由上可知金属是良好的导热材料,而其它三种是好的保温材料。 1-5厚度δ为0.1m 的无限大平壁,其材料的导热系数λ=100W/(m·K),在给定的直角坐标系中,分别画出稳态导热时如下两种情形的温度分布并分析x 方向温度梯度的分量和热流密度数值的正或负。 (1)t|x=0=400K, t|x=δ=600K; (2) t|x=δ=600K, t|x=0=400K; 解:根据付立叶定律 无限大平壁在无内热源稳态导热时温度曲线为直线,并且 x x 02121t t t t t dt x dx x x 0 δ δ==--?===?-- x x 0x t t q δλ δ==-=- (a ) (1) t|x=0=400K, t|x=δ=600K 时 温度分布如图2-5(1)所示 图2-5(1)

传热学复习题20122014答案要点

传热学复习题 1.试分别用数学语言将传热学术语说明导热问题三种类型的边界条件。 答:① 第一类边界条件:)(01ττf t w =>时, ② 第二类边界条件: )()( 02τλτf x t w =??->时 ③ 第三类边界条件: )()( f w w t t h x t -=??-λ 2. 肋片高度增加引起两种效果:肋效率下降及散热表面积增加。因而有人认为,随着肋片高度的增加会出现一个临界高度,超过这个高度后,肋片导热热数流量反而会下降。试分析这一观点的正确性。 答:错误,因为当肋片高度达到一定值时,通过该处截面的热流密度为零。通过肋片的热流已达到最大值,不会因为高度的增加而发生变化。 3. 什么叫非稳态导热的正规状态或充分发展阶段?这一阶段在物理过程及数学处理上都有些什么特点? 答:非稳态导热过程进行到一定程度,初始温度分布的影响就会消失,虽然各点温度仍 随时间变化,但过余温度的比值已与时间无关,只是几何位置(δ/x )和边界条件(Bi 数) 的函数,亦即无量纲温度分布不变,这一阶段称为正规状况阶段或充分发展阶段。这一阶段的数学处理十分便利,温度分布计算只需取无穷级数的首项进行计算。 4. 试说明Bi 数的物理意义。o Bi →及∞→Bi 各代表什么样的换热条件?有人认为, ∞→Bi 代表了绝热工况,你是否赞同这一观点,为什么? 答;Bi 数是物体内外热阻之比的相对值。o Bi →时说明传热热阻主要在边界,内部温度趋于均匀,可以用集总参数法进行分析求解;∞→Bi 时,说明传热热阻主要在内部,可以近似认为壁温就是流体温度。认为o Bi →代表绝热工况是不正确的,该工况是指边界热阻相对于内部热阻较大,而绝热工况下边界热阻无限大。 5、与完全的能量方程相比,边界层能量方程最重要的特点是什么? 答:与完全的能量方程相比,它忽略了主流方向温度的次变化率 σα22x A ,因此仅适用于边界层内,不适用整个流体。 6. 对流换热问题完整的数字描述应包括什么内容?既然对大多数实 际对流传热问题尚无法求得其精确解,那么建立对流换热问题的数字描述有什么意义?

浙江大学2019年硕士研究生传热学初试真题回忆版

浙江大学 2019年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目传热学回忆版编号833注意:答案必须写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上均无效。 一、填空题(每题3分,共15题45分): 1空气换热器壁温过高时,螺纹预警力消失,传热效果变差,原因是增加了(1.1),导致传热恶化。 2热扩散系数是表征(2.1)。 3除了水,其他液体的传热系数都是随着温度的增加而(3.1);此外,气体的传热系数随着温度的增加而(3.2)。 4Biot数物理意义是指(4.1)与(4.2)之比。 5写出三维、稳态、常系数、无内热源导热微分方程(5.1);在数学上它被称为(5.2)。6流体流过弯道时传热系数(6.1),原因是(6.2)。 7凝结换热有(7.1)和(7.2)两种形式,其中(7.3)换热效果更好。 8雷诺比拟是(8.1)的比拟,它的结果是St=(8.1)或h=(8.2)。 9自然对流的自模化现象是在(9.1)状态时,(9.2)的现象。 10总传热系数100,热流体传热系数200,冷流体传热系数250,污垢热阻为4×10-4,那么导热热阻为(10.1)。(单位请脑补)。 11贝尔定律表明(11.1),单色穿透比的公式是(11.2)。 12有效辐射是(12.1),它包括(12.2)两部分,且它与投入辐射的关系是(12.3)。 13金属发射率随温度升高而(13.1),为减小人在卫星向阳面与背阳面温差,需涂上(13.2)小的涂层。 14角系数几何因子基于(14.1)和(14.2)两个假定。 15加热铁块,由黑色变红色,说明加热金属时,金属的颜色变化遵循(15.1)定律。 二、简答题(每题9分,共5题45分): 1导热系数与导温系数的区别?导热系数能否是负值?为什么? 2用传热学原理解释笔记本电脑在加强散热方面都做了哪些设计?并指出这些设计的原理。 3冷油器在冷却方面要加强换热,提高流速却效果不佳,为什么?你能否对它改进,都有哪些措施? 4普通玻璃瓶和保温热水瓶有什么区别?为什么保温热水瓶的效果更好?试画出两者的热阻图并加以分析。 5有一空心圆柱体(见右图),内径10mm,外径20mm,高为20mm,已知角系数F2,1=0.41,F2,2=0.33,求角系数F3,4。 三、计算题(每题20分,共3题60分): 1有一正方体铁块,边长为0.1m,其中λ=46.6W/(m·K),C p=460 J/(kg·K),ρ=7800Kg/m3,一开始加热到500℃,然后对铁块进 行淬火,目标是冷却到100℃,已知表面传热系数h=9.3W/(m2·K) 求当温度冷却到150℃时所需的时间。 2有一套管式换热器,冷却水进口温度为30℃,流速为0.857kg/s,

传热学总复习试题及答案第五版考研必备

基本概念 : ?薄材 : 在加热或冷却过程中 , 若物体内温度分布均匀 , 在任意时刻都可用一个温度来代表整个物体的温度 , 则该物体称为 ----. ?传热 : 由热力学第二定律 , 凡是有温差的地方 , 就有热量自发地从高温物体向低温物体转移 , 这种由于温差引起的热量转移过程统称为 ------. ?导热 : 是指物体内不同温度的各部分之间或不同温度的物体相接触时 , 发生的热量传输的现象 . ?对流 : 指物体各部分之间发生相对位移而引起的热量传输现象 . ?对流换热 : 指流体流过与其温度不同的物体表面时 , 流体与固体表面之间发生的热量交换过程称为 ------. ?强制对流 : 由于外力作用或其它压差作用而引起的流动 . ?自然对流 : 由于流体各部分温度不同 , 致使各部分密度不同引起的流动 . ?流动边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 由于粘滞力的作用 , 壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的速度迅速下降为零 , 而在这一流层外 , 流体的速度基本达到主流速度 . 这一流体层即为 -----. ?温度边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 会在壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的温度迅速变化 , 而在这一流层外 , 流体的温度基本达到主流温度 . 这一流体层即为 -----. ?热辐射 : 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为 ------. ?辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量 . ?单色辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的波长在λ -- λ +d λ范围内的辐射能量 . ?立体角 : 是一个空间角度 , 它是以立体角的角端为中心 , 作一半径为 r 的半球 , 将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方 r 2 的比值作为 ------ 的大小 . ?定向辐射强度 : 单位时间内 , 在单位可见面积 , 单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为 ----. ?传质 : 在含有两种或两种以上组分的流体内部 , 如果有浓度梯度存在 , 则每一种组分都有向低浓度方向转移 , 以减弱这种浓度不均匀的趋势 . 物质由高浓度向低浓度方转移过程称为 ----. ?分子扩散传质 : 静止的流体中或在垂直于浓度梯度方向作层流流动的流体中的传质 , 有微观分子运动所引起 , 称为 ----. ?对流流动传质 : 在流体中由于对流掺混引起的质量传输 .

传热学复习题解答

1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。 答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。 导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。 2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传 热学公式。试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。 答:① 傅立叶定律: dx dt q λ?=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt -沿x 方 向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。 ② 牛顿冷却公式:)(f w t t h q ?=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;w t -固体表面温度; f t -流体的温度。 ③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳 兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。 3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有 关? 答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。 4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以 通过其中任何一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。试分析引入传热方程式的工程实用意义。 答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。 5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干后, 水壶很快就烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。 答:当壶内有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大),壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换热系数小,壶底的热量不能很快被传走,故此壶底升温很快,容易被烧坏。 6. 用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,握杯子的手会显著地感 到热。试分析其原因。 答:当没有搅拌时,杯内的水的流速几乎为零,杯内的水和杯壁之间为自然对流换热,自热对流换热的表面传热系数小,当快速搅拌时,杯内的水和杯壁之间为强制对流换热,表面传热系数大,热水有更多的热量被传递到杯壁的外侧,因此会显著地感觉到热。 7. 什么是串联热阻叠加原则,它在什么前提下成立?以固体中的导热为例,试讨论有哪些 情况可能使热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 答:在一个串联的热量传递过程中,如果通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。例如:三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁,对于各个传热环节的传热面积不相等,可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 8.有两个外形相同的保温杯A 与B ,注入同样温度、同样体积的热水后不久,A 杯的外表面就可以感觉到热,而B 杯的外表面则感觉不到温度的变化,试问哪个保温杯的质量较好? 答:B:杯子的保温质量好。因为保温好的杯子热量从杯子内部传出的热量少,经外部散热以后,温度变化很小,因此几乎感觉不到热。

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