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传热学补充题

传热学补充题
传热学补充题

绪论

1.设有一大平壁,面积为A ,它的一侧为温度为1f t 的热流体,另一侧为温度为2f t 的冷流体;两侧对流换热表面传热系数分别为12h h 及;壁面温度分别为12w w t t 和;壁的材料的导热系数为λ,厚度为δ,传热过程处于稳态。写出单位面积上的传热量的计算式(不考虑辐射换热)。

第一章~第四章 导热部分

1. 厚度为δ的大平壁,无内热源,λ为常数,平壁两侧表面分别维持均匀稳定的温度1w t 和2w t 。写出这一稳态导热过程的完整数学描写。

2. 上题,若λ与温度有关,其余不变,写出这一稳态导热过程的完整数学描写。

3. 1题,若壁两侧壁面均给出第三类边界条件,即已知:X =0处,流体的温度为1f t ,对流换热表面传热系数为1h ;X=δ处,流体的温度为2f t ,对流换热表面传热系数为2h ,且1f t >2f t 。写出这一稳态导热过程的完整数学描写。

4. 对第1题求解,得出温度()t f x =的关系式,并进一步写出导热量q 的关系式。

5. 厚为δ的无限大平壁,无内热源,稳态导热时,壁内温度分布情况如图所示。说明①②③三种情况下,材料导热系数0(1)bt λλ=+中,b 何时为正、为负、为零?

6. 用一平底壶烧开水,壶底与水接触面的温度为111oC ,通过壶底的热流密度

为424002/w m ,如在壶底结一层水垢厚3mm ,1/w m C λ=??,此时水垢

层与水接触面上的温度和通过的热流密度均不变,计算:

(1) 水垢层与壶底接触面上的温度;

(2) 单位面积上的导热热阻。

7. 人对冷热的感觉以皮肤表面的热损失作为衡量依据。设人体脂肪层的厚度为3mm ,其内表面温度为36oC 且保持不变,冬季的某一天,气温为–15oC ,无风条件下,裸露的皮肤外表面与空气的表面传热系数为252

/()w m k ?,某一风速时,表面传热系数为652/()w m k ?,人体脂肪层的导热系数为0.2/w m k ?,确定:

(1) 要使无风天的感觉与某一风速、气温–15oC 时感觉一样,则无风天气温是多少?

(2) 在同样是–15oC 的气温时,无风天和某一风速时的刮风天,人皮肤单位面积上的热损失之比是多少?(按大平壁处理)。

8. 野外工作者常用纸制容器烧水,设厚为0.2mm 的纸的0.9/()w m k λ=?,

水侧沸腾换热22400/h w m k =?,容器用1100oC 的火焰加热,火焰与纸面的295/h w m k =?,若纸的耐火温度为200oC ,证明:该纸制容器能耐火。

9. 导热系数λ均为常数的三种不同材料组成的多层大平壁,壁内稳态温度分

布如图。

(1) 说明热流密度123,,q q q 间的相对大小;

(2) 说明导热系数,,A B C λλλ间的相对大小。

10. 用实验测定某平板材料的导热系数,已知试件的厚度是2.5cm ,表面

积是0.12m ,当实验达稳定时,测得通过试件的热量是1kw ,两表面温度分

别为40oC 和90oC ,中心平面温度是56oC ,写出该材料的导热系数随温度变化的函数式0(1)bt λλ=+。

11. 厚度为10cm 的大平壁,通过电流时,发热率为43

310/w m ?(内热源强度),平壁的一个表面绝热,另一表面暴露于25oC 的空气中。若空气与壁面之间的表面传热系数为502/()w m C ??,壁的导热系数为3/()w m C ??,确定壁中的最高温度。

12. 大平壁与圆筒壁材料相同,厚度相同,在两侧表面温度相同条件下,

圆筒内表面积等于大平壁表面积,问:哪种情况下导热的热流量大?(无内热源,λ为常数)。

13. 焊接工人利用直径为3mm ,长为0.4m ,导热系数为40/()w m k ?的焊

条进行焊接,焊缝表面温度为800oC ,焊条周围空气温度为25oC ,表面传热系数为42

/()w m k ?,假定人手能承受的温度为60oC ,问人手至少应握何处?

14. 如图所示几何形状,假定图中阴影部分所示的导热体没有内热源,物

性为常数,且过程处于稳态,中心圆管内部表面温度保持1t 不变,而方形边界处于绝热。分析:导热体分别用不锈钢和铜作为材料时,温度分布是否一样?

15. 如图所示轴对称图形,为一维稳态导热,侧面绝热,两端面分别保持

定温,设此物体无内热源,常物性,分析它在x 方向的温度分布是附图哪种形状?

16. 在某厂生产的测温元件说明书上,标明该元件的时间常数为1s 。从传

热学角度,你认为此值可信吗?

17. 两块厚度为30mm 的无限大平板,初始温度为20oC ,分别用铜和钢制

成。平板突然放入60oC 流体中,且两侧表面温度突然上升到60oC ,计算使两板中心温度均上升到56oC 时,两板所需时间之比。钢和铜的热扩散率分别为62212.910//m s m s -??-6和10310。

18. 某同学拟用集总参数法分析求解一维大平板的非稳态导热问题,为此

他算出了Fo 和Bi 数,结果发现Bi 数不满足集总参数法的条件。于是他改用Fo 和Bi 数查线算图(诺谟图)算出了答案。你认为他的结果对吗?为什么?

19. 将初始温度为20oC 的热电偶突然放入250oC 的气流中,测得热电偶

的温度上升为80oC 的时间为10秒钟,求热电偶的温度上升到180oC 需多长时间?

20. 一个直径7.5cm 的桔子暴露在温度较低的环境中,假设桔子的物性与

20oC 的水相似,且平均表面传热系数211/h w m k =?,确定采用集总参数法预测桔子冷却过程中瞬态温度的可行性。

21. 钢球,2035,450,30,24/(),

0.48/(),7753/,33/(),f p d cm t C t C h w m C C kJ kg C kg m w m C ρλ==?=?=??=??==??

计算:钢球冷却到300oC 所需时间。

22. 铜和混凝土在温度为22oC 的房间中已放置很久,用手分别接触这两种

材料,问哪 块材料使人感觉更凉?设人手温度为37oC 。

33401/,8933/,385/,

1.4/,2300/,880/w m C kg m c J kg C w m C kg m c J kg C

λρλρ=??==??=??==??铜:混凝土: 23. 无内热源,常物性二维导热物体在某一瞬时的温度分布为

22cos t y x =,说明该导热体在x=0,y=1处的温度是随时间增加而逐渐升高,还是逐渐降低?

24. 一块无限大平板,单侧表面积为A ,初温为0t ,一侧表面受温度为t ∞,

表面传热系数为h 的气流冷却,另一侧受到恒定流密度的加热,内部热阻可忽略。列出物体内部温度随时间变化的微分方程式。设其它几何参数及物性参数为已知。

25. 如图所示,一等截面直肋,高H=45mm ,厚δ=10mm ,肋基温度

0100t C =?,流体温度20f t C =?,250/()h w m k =?,肋片50/()w m k λ=?,设肋端绝热,将它分成四个节点,列出节点2,3,4的离散方程式,并计算其温度。

第五章~第七章 对流换热部分

1. 20℃的水以1.2m/s 的速度外掠长250mm 的平板,tw=60℃,

求:(1)x=150mm 处x h ;

(2)全板平均h;

(3)板单位宽度的换热量。

2.利用数量级分析的方法,对流体外掠平板的流动,从动量微分方程导出边界层厚度的如下变化关系式:

x δ

3.空气自然对流换热实验:测无限空间中水平热横管和空气间的自然对流换热的表面传热系数。

4.温度为25℃的空气,以7m/s 的流速,分别横掠和纵掠外径及管长相同的两根水平管,已知水平圆管的外径d=50mm ,长为1m ,外壁温度为155℃。 求:(1)上述两种情况下,对流换热表面传热系数;

(2)解释所得计算结果。

5.一块高H=1.5m ,宽b=500mm 的平板,一个侧面绝热,另一个侧面温度维持为85℃,计算平板在下列三种布置位置情况下,与15℃的空气间的自然对流换热量。

(1)竖直放置;(2)热面朝上水平放置(3)热面朝下水平放置。

6.空气,横向掠过叉排管束,管外径d=25mm ,管子间距,S 1=50mm ,S 2=37.5mm ,垂直于流动方向的横向排数N 1=16,沿空气流动方向的纵向排数N 2=5,管壁温度为60℃,空气进管束时温度'f t =10℃,流出时温度"f t =20℃,,流速max u =5m/s 。 求:(1)h;

(2) 管束单位长度的对流换热量。

7.内径d=10mm 的管内水流速0.309/,23.5,48.3,100m f w L u m s t C t C d

==?=?=,计算h 。 8.水以0.8/kg s 的质量流量在内径d=2.5cm 的管内作受迫流动,管壁温度tw=90℃,进口截面水温'

f t =20℃,水被加热后离开时温度"f t =40℃,求管长l 。

9.简要分析下列情况下,流体在管内受迫流动时h 的大小

(1) 弯管与直管;

(2) 长管与短管;

(3) 同种流体受迫流过管径相同的管内;

(4) 不同流体以相同速度受迫流过管径相同的管内;

(5) 同种流体以相同速度在管内受迫流动;

(6) 体积流量相同的同种流体,在周长相同的园管和扁管内受迫流动;

(7) 流速相同的同种流体,在周长相同的园管和扁管内受迫流动

10.有一双层玻璃窗竖放置,高H=1.8m ,宽b=1.2m ,两层玻璃间距δ=125mm ,

玻璃温度:内层1w t =20℃,外层2w t =10℃,试求通过玻璃窗的自然对流换热损失。

11.在tw

12.为什么冷凝器中管子多采用水平布置?

13.为什么垂直壁层流膜状凝结h 理论值偏小?

14.空气横掠管束时,沿流动方向管排数越多,换热越强;为什么蒸汽凝结时,沿凝液方向管排数越多,平均表面传热系数越小?

15.要增大卧式冷凝器的换热面积,采取以下哪种方案最好?

(1) 增大d ;(2)增加n ;(3)增长l 。

16.响水不开,开水不响,原因何在?

17.水开了,处于沸腾过程的哪个阶段?

18.两滴完全相同的水滴在大气压下分别滴在表面温度为120℃和400℃的铁板上,哪块上的水先被烧干?

第八章~第九章 辐射换热部分

1. 微元面1dA ,在单位时间内辐射给微元面2dA 方向的全波长总能量为

(,)d φθβ,确定

(1)辐射强度;(2)辐射力;(3)定向辐射力。

2.一黑体,表面温度为2500℃,求

①辐射力;②辐射强度;③如在表面镀铝,辐射力成为62

0.210/w m ?,则其发射率为多少(设表面温度仍为2500℃);④吸收率。

3.下列各式成立的条件是什么? (1);(2);(3)1;(4)E I λπαεαρεε===-=。

4.两种材料A 和B ,哪种材料可用于太阳能集热器的吸热板?

(取暖用的辐射采暖板也用这种材料,是否合适?)

5.估计A 和B 的发射率如何随温度而变化?

6.真空辐射炉,球心处有一黑体加热元件,指出①②③三处中,何处辐射强度最大?何处定向辐射力最大?

7.夏天,在阳光下穿浅色衣服为好。而在钢铁厂的高温车间,为什么工人们有的穿白色工作服,有的却穿深色工作服?

8.常温下呈红色的物体表示此物体在常温下红光的单色发射率较其它色光为高(指不加热条件下),你认为此种说法对吗?为什么

9.两相互平行的矩形表面,尺寸2

1.53m ?,相距1.5m ,求两表面间角系数。

10.直径为D 的球放在长L=D 的正方形盒内,求1,22,1X X 及。

11.互相垂直但无公共边的两矩形平面12A A 和,求1,2X 。

12.在厚度为60mm 的金属板上有一边长为30mm 的正方形通孔,求通孔内表

,/5002C m W ??面发射的辐射能投落到孔外周围环境的分额。

13.两漫一灰同心圆球壳之间插入一同心辐射遮热球壳,试问遮热球壳靠近外球壳还是内球壳时,球壳1、2表面间的辐射散热量更大?

第十章 传热和换热器

1.一台传热面积为 14的新换热器,刚投入使用时其传热系数为 热流体的进出口温度分别为150℃及40℃,冷流体的进出口温度分别为20℃及110℃,对数平均温差修正系数为0.9。使用若干年后,因结垢使所能承担的热负荷下降了7%,热流体出口温度上升到48℃,冷流体出口温度下降到104℃,试求:(1)刚投入使用时热负荷值;(2)垢阻值。

2.有一高为600mm ,宽为30mm 的垂直辐射采暖板在壁温为20°C 的房间内保持温度为95°C ,房间内空气温度也为20°C 。若平板的发射率为0.8,求平板的散热量。

3.一管壳式蒸汽冷凝器,蒸汽压力为1.013bar ,饱和温度为100°C ,汽化潜热r=2257KJ/kg,蒸汽流量为1.2kg/s,蒸汽在管间流动,其冷凝对流换热系数为7000C m W ?./2

。冷却水在管内流动,进出口温度分别为10°C 和 60°C ,与内壁面间的对流换热系数为5850C m W ?./2。管为铜管且管壁很薄。求:(1)传热量;(2)传热温差;(3)传热面积。

4.用进口温度为12°C ,质量流量为18*310kg/h 的水冷却从分馏器中得到的80°C 的饱和苯蒸汽。用顺流换热器,冷却段和冷凝段的传热系数均为980C m W ?./2。已知苯的汽化潜热为3.95*510J/kg ,比热为1758J/kg.k ,水的比热取4183J/kg..k ,试确定将质量流量为3600kg/h 的苯蒸汽凝结并过冷到40°C 所需的换热面积。

5.90°C 的水以0.6m/s 的速度在外径33.5mm ,壁厚3.25mm 的铜管内流动,管子置于20°C 的空气中,空气和管子外壁面间的h=8.5C m W ?./2,求单位管长的热损失。

2m

《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,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))

传热学考研知识点总结 (1)

传热学考研知识点总结 对流换热是怎样的过程,热量如何传递的?如下是小编整理的传 热学考研知识点总结,希望对你有所帮助。 传热学考研知识点总结§1-1 “三个W” §1-2 热量传递的三种基本方式§1-3 传热过程和传热系数 要求:通过本章的学习,读者应对热量传递的三种基本方式、传热过程及热阻的概念有所了解,并能进行简单的计算,能对工程实际中简单的传热问题进行分析。作为绪论,本章对全书的主要内容作了初步概括但没有深化,具体更深入的讨论在随后的章节中体现。本 章重点: 1.传热学研究的基本问题物体内部温度分布的计算方法热量 的传递速率增强或削弱热传递速率的方法 2.热量传递的三种基本方 式 (1).导热:依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递。传热学重点研究的是在宏观温差作用下所发生的热量传递。傅立叶导热公式: (2).对流换热:当流体流过物体表面时所发生的热量传递过程。牛顿冷却公式: (3).辐射换热:任何一个处于绝对零度以上的物体都具有发射热辐射和吸收热辐射的能力,辐射换热就是这两个过程共同作用的结果。由于电磁波只能直线传播,所以只有两个物体相互看得见的部分才能发生辐射换热。黑体热辐射公式:实际物体热辐射:

传热过程及传热系数:热量从固壁一侧的流体通过固壁传向另一侧流体的过程。最简单的传热过程由三个环节串联组成。 传热学研究的基础 傅立叶定律 能量守恒定律+ 牛顿冷却公式 + 质量动量守恒定律四次方定律本章难点 1.对三种传热形式关系的理解各种方式热量传递的机理不同,但却可以同时存在于一个传热现象中。 2.热阻概念的理解严格讲热阻只适用于一维热量传递过程,且在传递过程中热量不能有任何形式的损耗。 思考题: 1.冬天经太阳晒过的棉被盖起来很暖和,经过拍打以后,效果更加明显。为什么? 2.试分析室内暖气片的散热过程。 3.冬天住在新建的居民楼比住旧楼房感觉更冷。试用传热学观点解释原因。 4.从教材表1-1给出的几种h数值,你可以得到什么结论? 5.夏天,有两个完全相同的液氮贮存容器放在一起,一个表面已结霜,另一个则没有。请问哪个容器的隔热性能更好,为什么? §2-1 导热的基本概念和定律§2-2 导热微分方程§2-3 一维稳态导热 §2-4伸展体的一维稳态导热

2012传热学模拟试题及参考答案(华科)

第一部分选择题 一、单项选择题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1 .对于过热器中:高温烟气→外壁→内壁→过热的传热过程次序为() A .复合换热、导热、对流换热 B .导热、对流换热、复合换热 C .对流换热、复合换热、导热 D .复合换热、对流换热、导热 2 .温度对辐射换热的影响对对流换热的影响。() A .等于 B .大于 C .小于 D .可能大于、小于 3 .对充换热系数为 1000W/(m 2 · K) 、温度为 77 ℃的水流经 27 ℃的壁面,其对流换热的热流密度为() A . 8 × 10 4 W/m 2 B . 6 × 10 4 W/m 2 C . 7 × 10 4 W/m 2 D . 5 × 10 4 W/m 2 4 .流体流过管内进行对流换热时,当 l/d 时,要进行入口效应的修正。() A .> 50 B .= 80 C .< 50 D .= 100 5 .炉墙内壁到外壁的热传递过程为() A .热对流 B .复合换热 C .对流换热 D .导热 6 .下述哪个参数表示传热过程的强烈程度?() A . k B .λ C .α c D .α 7 .雷诺准则反映了的对比关系?() A .重力和惯性力 B .惯性和粘性力 C .重力和粘性力 D .浮升力和粘性力 8 .下列何种材料表面的法向黑度为最大? A .磨光的银 B .无光泽的黄铜 C .各种颜色的油漆 D .粗糙的沿

9 .在热平衡的条件下,任何物体对黑体辐射的吸收率同温度下该物体的黑度。() A .大于 B .小于 C .恒等于 D .无法比较 10 .五种具有实际意义的换热过程为:导热、对流换热、复合换热、传热过程和() A .辐射换热 B .热辐射 C .热对流 D .无法确定 二、填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分) 11 .已知某大平壁的厚度为 10mm ,材料导热系数为 45W/(m · K) ,则通过该平壁单位导热面积的导热热阻为。 12 .已知某换热壁面的污垢热阻为 0.0003 ( m 2 · K ),若该换热壁面刚投入运行时的传热系数为340W ( m 2 · K ),则该换热壁面有污垢时的传热系数为。 13 .采用小管径的管子是对流换热的一种措施。 14 .壁温接近换热系数一侧流体的温度。 15 .研究对流换热的主要任务是求解,进而确定对流换热的热流量。 16 .热对流时,能量与同时转移。 17 .导热系数的大小表征物质能力的强弱。 18 .一般情况下气体的对流换热系数液体的对流换热系数。 19 .在一定的进出口温度条件下,的平均温差最大。 20 .是在相同温度下辐射能力最强的物体。 三、名词解释(本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分) 21 .稳态导热 22 .稳态温度场 23 .热对流 24 .传热过程 25 .肋壁总效率 四、简答题(本大题共 2 小题,每小题 8 分,共 16 分)

传热学重点汇总

1傅里叶定律:单位时间内通过单位截面积所传递的热量,正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率 2集总参数法:忽略物体内部导热热阻的简化分析方法 7何谓膜状凝结过程,不凝结气体是如何影响凝结换热过程的? 蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时,如果凝结液体能很好的润湿壁面,它就在壁面上铺展成膜,这种凝结形式称为膜状凝结。 不凝结气体对凝结换热过程的影响:在靠近液膜表面的蒸气侧,随着蒸气的凝结,蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大。蒸气在抵达液膜表面进行凝结前,必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层。因此,不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。 16试说明管槽内强制对流换热的入口效应。流体在管内流动过程中,随着流体在管内流动局部表面传热系数如何变化的?外掠单管的流动与管内的流动有什么不同 管槽内强制对流换热的入口效应:入口段由于热边界层较薄而具有比较充分的发展段高的表面传热系数。 入口段的热边界层较薄,局部表面传热系数较高,且沿着主流方向逐渐降低。充分发展段的局部表面传热系数较低。 外掠单管流动的特点:边界层分离、发生绕流脱体而产生

回流、漩涡和涡束。 19为什么二氧化碳被称作“温室效应”气体? 气体的辐射与吸收对波长具有选择性,二氧化碳等气体聚集在地球的外侧就好像给地球罩上了一层玻璃窗:以可见光为主的太阳能可以达到地球的表面,而地球上一般温度下的物体所辐射的红外范围内的热辐射则大量被这些气体吸收,无法散发到宇宙空间,使得地球表面的温度逐渐升高20试分析大空间饱和沸腾和凝结两种情况下,如果存在少量不凝性气体会对传热效果分别产生什么影响?原因? 对于凝结,蒸气中的不可凝结气体会降低表面传热系数,因为在靠近液膜表面的蒸气侧,随着蒸气的凝结,蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大。蒸气在抵达液膜表面进行凝结前,必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层。因此,不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。 大空间饱和沸腾过程中,溶解于液体中的不凝结气体会使沸腾传热得到某种强化,这是因为,随着工作液体温度的升高,不凝结气体会从液体中逸出,使壁面附近的微小凹坑得以活化,成为汽泡的胚芽,从而使q~Δt沸腾曲线向着Δt 减小的方向移动,即在相同的Δt下产生更高的热流密度,强化了传热。 21太阳能集热器的吸收板表面有时覆以一层选择性涂层,使表面吸收阳光的能力比本身辐射能力高出很多倍。请问这

传热学总复习试题及答案【第五版】【精】【_必备】

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 . 物体各部分之间不发生相对位移,仅依靠物体内分子原子和自由电子等微观粒子的热运动而产生的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的热量传输现象 . 由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互渗混所导致的热量传递过程 ?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 ------. 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 ----.

传热学试题库含答案

《传热学》试题库 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。 四、简答题 1.试述三种热量传递基本方式的差别,并各举1~2个实际例子说明。 (提示:从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式) 2.请说明在传热设备中,水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止? (提示:从传热过程各个环节的热阻的角度,分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况)3. 试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别,它们各自的单位是什么? (提示:写出三个系数的定义并比较,单位分别为W/(m·K),W/(m2·K),W/(m2·K)) 4.在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?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,举一个传热过程的实例,分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。 (提示:学会分析实际传热问题,如水冷式内燃机等) 6.在空调房间内,夏季与冬季室内温度都保持在22℃左右,夏季人们可以穿短袖衬衣,而冬季则要穿毛线衣。试用传热学知识解释这一现象。 (提示:从分析不同季节时墙体的传热过程和壁温,以及人体与墙表面的热交换过程来解释这一现象(主

传热学知识点资料讲解

常用的相似准则数:①努谢尔特:Nu=aL/λ分子是实际壁面处的温度变化率,分母是原为l的流体层导热机理引起的温度变化率反应实际传热量与导热分子扩散热量传递的比较。Nu大小表明对流换热强度。②雷诺准则Re=WL/V Re大小反映了流体惯性力和粘性力相对大小。Re是判断流态的。③格拉小夫准则Gr=gβ△tL3/V2 Gr的大小表明浮升力和粘性力的的相对大小,Gr表明自然流动状态兑换热的影响。 ④普朗特准则: Pr=V/a Pr表明动量扩散率与热量扩散率的相对大小。 辐射换热时的角系数:①相对性②完整性③可加性 热交换器通常分为三类:间壁式、混合式和回热式,按传热表面的结构形式分为管式和板式间壁式热交换器按两种流体相互间的流动方向热交换器分为分为顺流,逆流,交叉流。 导温系数α也称为热扩散系数或热扩散率,它象征着物体在被加热或冷却是其内部各点温度趋于均匀一致的能力。Α大的物体被加热时,各处温度能较快的趋于一致。传热学考研总结 1傅里叶定律:单位时间内通过单位截面积所传递的热量,正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率 2集总参数法:忽略物体内部导热热阻的简化分析方法 3临界热通量:又称为临界热流密度,是大容器饱和沸腾中的热流密度的峰值 4效能:表示换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比 5对流换热是怎样的过程,热量如何传递的? 对流换热:指流体各部分之间发生宏观运动产生的热量传递与流体内部分子导热引起的热量传递联合作用的结果。对流仅能发生在流体中,而且必然伴随有导热现象。 对流两大类:自然对流(不依靠泵或风机等外力作用,由于流体内部密度差引起的流动)与强制对流(依靠泵或风机等外力作用引起的流体宏观流动)。 影响换热系数因素:流体的物性,换热表面的形状与布置,流速,流动起因(自然、强制),流动状态(层流、湍流),有无相变。 6何谓凝结换热和沸腾换热,影响凝结换热和沸腾换热的因素? 蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时,将汽化潜热传递给壁面的过程称为凝结过程。 如果凝结液体能很好的润湿壁面,它就在壁面上铺展成膜,这种凝结形式称为膜状凝结。 如果凝结液体不能很好地润湿壁面,在壁面上形成一个个小液珠,这种凝结方式称为珠状凝结。 液体在固液界面上形成气泡引起热量由固体传递给液体的过程称为沸腾换热。 按沸腾液体是否做整体流动可分为大容器沸腾(池沸腾)和管内沸腾;按液体主体温度是否达到饱和温度可分为饱和沸腾和过冷沸腾。 不凝结气体对凝结换热过程的影响:在靠近液膜表面的蒸气侧,随着蒸气的凝结,蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大;蒸气在抵达液膜表面进行凝结前,必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层,因此,不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。 影响凝结换热的因素:不凝结气体、蒸汽流速、管内冷凝、蒸汽过热度、液膜过冷度及温度分布非线性。 影响沸腾换热的因素:不凝结气体(使沸腾换热强化)、过冷度、重力加速度、液位高度、管内沸腾。 7强化凝结换热和沸腾换热的原则? 强化凝结换热的原则:减薄或消除液膜,及时排除冷凝液体。 强化沸腾换热的原则:增加汽化核心,提高壁面过热度。 8试以导热系数为定值,原来处于室温的无限大平壁因其一表面温度突然升高为某一定值而发生非稳态导热过程为例,说明过程中平壁内部温度变化的情况,着重指出几个典型阶段。 首先是平壁中紧挨高温表面部分的温度很快上升,而其余部分则仍保持原来的温度,随着时间的推移,温度上升所波及的范围不断扩大,经历了一段时间后,平壁的其他部分的温度也缓慢上升。 主要分为两个阶段:非正规状况阶段和正规状况阶段 9灰体有什么主要特征?灰体的吸收率与哪些因素有关?

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《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。

最新工程传热学试题及其答案

工程传热学试题及其 答案

传热学试题 (环境科学与工程学院2003级使用) 班级 姓名 学号 成绩 一、概念题(34分) 答:非周期性的加热或冷却过程可以分为初始状况阶段和正规状况阶段(2分)。前者的温度分布依然受着初始温度分布的影响,也就是说热扰动还没有扩散到整个系统,系统中仍然存在着初始状态,此时的温度场必须用无穷级数加以描述(2分);而后者却是热扰动已经扩散到了整个系统,系统中各个地方的温度都随时间变化,此时温度分布可以用初等函数加以描述(2分)。 答:时间常数是从导热问题的集总参数系统分析中定义出来的,为 A cV αρτ= 0,(1分)从中不难看出,它与系统(物体)的物性、形状大小相关,且与环境状况(换热状况)紧密相联(3分)。因此,同一物体处于不同环境其时间常数是不一样的(2分)。 答: 四个无量纲准则的物理量组成为: 23 Re;Pr ;Pr ;Re νβννTL g Gr Pe a L u ?=?=== ∞。(各1分) Re ――表征给定流场的流体惯性力与其黏性力的对比关系;Pe ――表征给定流场的流体热对流能力与其热传导(扩散)能力的对比关系;Pr ――反映物质的动量扩散特性与其热量扩散特性的对比关系;Gr ――主要表征给定流场在浮升力作用下产生的流体惯性力与其黏性力的对比关系。(各1分) Bi=αL s /λs 而Nu=αL f /λf 。从物理量的组成来看,Bi 数的导热系数λs 为固体的值,而Nu 数的λf 则为流体的值;Bi 数的特征尺寸L s 在固体侧定义,而Nu 数的L f 则在流体侧定义。从物理意义上看,前者反映了导热系统同环境之间的换热

传热学复习题2012-2014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?

(完整)第五版《传热学》常考思考题汇总,推荐文档

西安建筑科技大学传热学(郭亚军)常考简答题 题目类型:10道简答题(*6分)三道大题14分/14分/12分无填空题无选择题重点看课后思考题哦 绪论 1.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。 2.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。 3.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。 4热水瓶胆剖面的示意图如附图所示。瓶胆的两层玻璃之间抽成真空,内胆外壁及外胆内壁涂了反射率很低的银。试分析热水瓶具有保温作用的原因。如果不小心破坏了瓶胆上抽气口处的密闭性,这会影响保温效果吗? 解:保温作用的原因:内胆外壁外胆内壁涂了反射率很低的银,则通过内外胆向外辐射的热量很少,抽真空是为了减少内外胆之间的气体介质,以减少其对流换热的作用。如果密闭性破坏,空气进入两层夹缝中形成了内外胆之间的对流传热,从而保温瓶的保温效果降低。 5、冬天,经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来感到很暖和,并且经过拍打以后,效果更加明显。试解释原因。 答:棉被经过晾晒以后,可使棉花的空隙里进人更多的空气。而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热,由于空气的导热系数较小(20℃,1.01325×105Pa时,空气导热系数为0.0259W/(m·K),具有良好的保温性 能。而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入,因而效果更明显。 6、夏季在维持20℃的室内工作,穿单衣感到舒适,而冬季在保持22℃的室内工作时,却必须穿绒衣才觉得舒服。试从传热的观点分析原因。 答:首先,冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同。夏季室外温度比室内气温高,因此通过墙壁的热量传递方向是出室外传向室内。而冬季室外气温比室内低,通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同,夏季高而冬季低。因此,尽管冬季室内温度(22℃)比夏季略高(20℃),但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。根据上题人体对冷感的感受主要是散热量的原理,在冬季散热量大,因此要穿厚一些的绒衣。 7、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。 答:有以下换热环节及热传递方式 (1)由热水到暖气片管到内壁,热传递方式是对流换热(强制对流); (2)由暖气片管道内壁至外壁,热传递方式为导热; (3)由暖气片外壁至室内环境和空气,热传递方式有辐射换热和对流换热。 8、冬季晴朗的夜晚,测得室外空气温度t高于0℃,有人却发现地面上结有—层簿冰,试解释原因(若不考虑水表面的蒸发)。 解:如图所示。假定地面温度为了Te,太空温度为Tsky,设过程已达稳态,空气与地面的表面传热系数为h,地球表面近似看成温度为Tc的黑体,太空可看成温度为Tsky的黑体。则由热平衡: , 由于Ta>0℃,而Tsky<0℃,因此,地球表面温度Te有可能低于0℃,即有可能结冰。 导热 1、在寒冷的北方地区,建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好?为什么? 答:在其他条件相同时,实心砖材料如红砖的导热系数约为0.5W/(m·K)(35℃),而多孔空心砖中充满着不动的空气,空气在纯导热(即忽略自然对流)时,其导热系数很低,是很好的绝热材料。因而用多孔空心砖好。 2、东北地区春季,公路路面常出现“弹簧”,冒泥浆等“翻浆”病害。试简要解释其原因。为什么南方地区不出现

传热学核心考点模拟试题

传热学模拟试题(一) 一.填空题 1.导热系数是由式定义的,式中符号q表示沿n方向的 ,是 。 2.可以采用集总参数法的物体,其内部的温度变化与坐标 。 3.温度边界层越________,则对流换热系数越小,为了强化传热,应使温度边界层越________越好。 4.凝结换热的两种形式是 和 。 5.保温材料是指 的材料。 6.P r(普朗特数)即 ,它表征了 的 相对大小。 7.热辐射是依靠 传递能量的,它可以在 进行。 8.同一温度下黑体的辐射能力 、吸收能力 。 9.热水瓶的双层玻璃中抽真空是为了 。 10.换热器传热计算的两种方法是 。 二.单项选择题 1.热量传递的三种基本方式是( ) A.热对流、导热、辐射 B.复合换热、热辐射、导热 C.对流换热、导热、传热过程 D.复合换热、热辐射、传热过程 2.无量纲组合用于对流换热时称为 ( )准则。 A.R e(雷诺) B.P r(普朗特) C.N u(努谢尔特) D.G r(格拉晓夫) 3.对流换热以( )作为基本计算式。 A.傅立叶定律 B.牛顿冷却公式 C.普朗克定律 D.热路欧姆定律 4.下述几种方法中,强化传热的方法是( )。 A.夹层抽真空 B.增大当量直径 C.增大流速 D.加遮热板 5.当采用加肋片的方法增强传热时,将肋片加在( )会最有效。 A.换热系数较大一侧 B.换热系数较小一侧 C.随便哪一侧 D.两侧同样都加 6.下列各参数中,属于物性参数的是( ) A.换热系数 B.传热系数 C.吸收率 D.导温系数 7.某热力管道采用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( )材料放在内层。

传热学重点知识复习资料合集

传热学重点知识复习资料合集 一、名词汇总概述 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.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。 4.导热原理: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。 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。 11.温度场:某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。 12.等温面(线):由物体内温度相同的点所连成的面(或线)。13.温度梯度:在等温面法线方向上最大温度变化率。 14.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1 K/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,表示物质导热能力的大小。 15.导温系数:材料传播温度变化能力大小的指标。 16.稳态导热:物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。17.非稳态导热:物体中各点温度随时间而改变的导热过程。18.傅里叶定律:在各向同性均质的导热物体中,通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率。 19.保温(隔热)材料:λ≤0.12 W/(m·K)(平均温度不高于350℃时)的材料。 20.肋效率:肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。 21.接触热阻:材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙,给导热过程带来额外热阻。

传热学试题(答案)

①Nu准则数的表达式为(A ) ② ③根据流体流动的起因不同,把对流换热分为( A) ④A.强制对流换热和自然对流换热B.沸腾换热和凝结换热 ⑤C.紊流换热和层流换热D.核态沸腾换热和膜态沸腾换热 ⑥雷诺准则反映了( A) ⑦A.流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 ⑧B.流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 ⑨C.对流换热强度的准则 ⑩D.浮升力与粘滞力的相对大小 ?彼此相似的物理现象,它们的( D)必定相等。 ?A.温度B.速度 ?C.惯性力D.同名准则数 ?高温换热器采用下述哪种布置方式更安全( D) ?A.逆流B.顺流和逆流均可 ?C.无法确定D.顺流

?顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃,冷流体进出口温度分别为20℃和40℃,则其对数平均温差等于() A.60.98℃B.50.98℃ C.44.98℃D.40.98℃ ?7.为了达到降低壁温的目的,肋片应装在( D) ?A.热流体一侧B.换热系数较大一侧 ?C.冷流体一侧D.换热系数较小一侧 21黑体表面的有效辐射( D)对应温度下黑体的辐射力。 22A.大于B.小于 C.无法比较D.等于 23通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为( D) 24A.W B.W/m2 C.W/m D.W/m3 25格拉晓夫准则数的表达式为(D ) 26 27.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) 28 A.热辐射 B.热对流 C.导 热 D.都不是 29准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 30A.强制对流换热 B.凝结对流换热

31 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 32下列各种方法中,属于削弱传热的方法是( D ) 33A.增加流体流度 B.设置肋片 34 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材 料使导热热阻增加 35冷热流体的温度给定,换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A ) 36 A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增 加,有时减小 37将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是( D ) 38A.减少导热 B.减小对流换热 39 C.减少对流与辐射换热 D.减少导热与对流换热 40下列参数中属于物性参数的是( B ) 41A.传热系数 B.导热系数 42 C.换热系数 D.角系数 43已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别为300°C和150°C,冷流体进出口温度分别为50°C和100°C,则其对数平均温差约为( )

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传热学(一) ?名词解释(本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分) 21. 导热基本定律 22. 非稳态导热 23. 凝结换热 24. 黑度 25. 有效辐射 ?简答题 ( 本大题共 2 小题 , 每小题 8 分 , 共 16 分 ) 26. 简述非稳态导热的基本特点。 27. 什么是临界热绝缘直径?平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用,为什么? ?计算题(本大题共 2 小题,每小题 12 分,共 24 分) 28. 一内径为 300mm 、厚为 10mm 的钢管表面包上一层厚为20mm 的保温材料,钢材料及保温材料的导热系数分别为 48

和 0.1 ,钢管内壁及保温层外壁温度分别为 220 ℃及 40 ℃,管长为 10m 。试求该管壁的散热量。 29. 一内径为 75mm 、壁厚 2.5mm 的热水管,管壁材料的导热系数为 60 ,管内热水温度为 90 ℃,管外空气温度为 20 ℃。管内外的换热系数分别为和。试求该热水管单位长度的散热量。 ?名词解释 ( 本大题共 5 小题 , 每小题 4 分 , 共 20 分 ) 21. 导热基本定律 : 当导热体中进行纯导热时 , 通过导热面的热流密度 , 其值与该处温度梯度的绝对值成正比 , 而方向与温度梯度相反。 22. 发生在非稳态温度场内的导热过程称为非稳态导热。 或:物体中的温度分布随时间而变化的导热称为非稳态导热。

23. 蒸汽同低于其饱和温度的冷壁面接触时 , 蒸汽就会在壁面上发生凝结过程成为流液体。 24. 物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比。 25. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能。 ?简答题(本大题共 2 小题,每小题 8 分,共 16 分) 26. ( 1 )随着导热过程的进行 , 导热体内温度不断变化 , 好象温度会从物体的一部分逐渐向另一部分转播一样 , 习惯上称为导温现象。这在稳态导热中是不存在的。 ( 2 )非稳态导热过程中导热体自身参与吸热(或放热),即导热体有储热现象,所以即使对通过平壁的非稳态导热来说,在与热流方向相垂直的不同截面上的热流量也是处处不等的,而在一维稳态导热中通过各层的热流量是相等的。 ( 3 )非稳态导热过程中的温度梯度及两侧壁温差远大于稳态导热。 27. ( 1 )对应于总热阻为极小值时的隔热层外径称为临界热绝缘直径。 (2 )平壁外敷设保温材料一定能起到保温的作用,因为增加了一项导热热阻,从而增大了总热阻,达到削弱传热的目的。

传热学考试题型

一、单项选择题(每小题2分,共20分) 1. 温度梯度的方向是指向温度() A.增加方向B.降低方向C.不变方向D.趋于零方向 2.大平板采用集总参数法的判别条件是() A.Bi>0.1 B.Bi=1 C.Bi<0.1 D.Bi=0.1 3.已知边界周围流体温度和边界面与流体之间的表面传热系数的称为() A.第一类边界条件 B. 第二类边界条件 C.第三类边界条件 D. 初始条件 4. 实际物体的辐射力比同温度下黑体的辐射力() A.大 B.小 C.一样 D.差不多 5.管内对流换热的流态判别是用() A. Gr B. Re C. Pe D. Gr·Pr 6.彼此相似的现象,它们的同名准则数() A.相似 B.不等 C.必定相等 D.之间无关 7.灰体的吸收比与投射辐射的波长分布() A.无关 B.有关 C.具有选择性 D.具有一定函数关系 8.雷诺准则数越大,则表征() A.温差越大 B.粘性力越大 C.惯性力越大 D.浮升力越大 9. 在稳态导热中,决定物体内温度分布的是() A.导温系数 B.导热系数 C.传热系数 D.密度 10.对流换热系数为100W/(m2.K) 、温度为20℃的空气流经50℃的壁面,其对流换热的热流密度为() A.1×104W/m2 B.2×104W/m2 C.2×103W/m2 D.3×103W/m2 二、判断题(共10分,每题1分) 1. 温度不同的等温面或等温线彼此能相交。() 2. 热辐射和流体对流及导热一样,需有温差才能发射辐射能。() 3. 通过圆筒壁的一维稳态导热时,单位面积上的热流密度不一定处处相等的。() 4. 导温系数在某种意义上等同于导热系数,其物理意义也相同。() 5. 热量传输一般有导热,热对流及热辐射三种基本形式。() 6. 雷诺数表征了浮生力与粘性力之比的一种度量。() 7. 沸腾换热和凝结换热属于无相变对流换热。() 8. 正常情况下,对流换热中流体的速度边界层和温度边界层可以等效。() 9. 通常情况下固体的导热系数比液体和气体的导热系数大。() 10.两物体之间的辐射换热不需要介质就能进行,且过程中伴随着能量形式的二次转化。() 三、名词解释(每小题3分,共15分) 1. 热辐射 2.热流密度 3.对流换热系数 4. 控制容积 5. 温度边界层 1. 气体辐射有哪些特点? 2. 分析置于室外大气中的架空输送原油的保温管道有哪些传热环节。(油温大于空气温度) 3. 解释热边界层及其厚度的定义。

最新传热学知识点

传热学主要知识点 1. 热量传递的三种基本方式。 热量传递的三种基本方式:导热(热传导)、对流(热对流)和热辐射。 2.导热的特点。 a 必须有温差; b 物体直接接触; c 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量; d 在引力场下单纯的导热一般只发生在密实的固体中。 3.对流(热对流)(Convection)的概念。 流体中(气体或液体)温度不同的各部分之间,由于发生相对的宏观运动而把热量由一处传递到另一处的现象。 4对流换热的特点。 当流体流过一个物体表面时的热量传递过程,它与单纯的对流不同,具有如下特点: a 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程 b 必须有直接接触(流体与壁面)和宏观运动;也必须有温差 c 壁面处会形成速度梯度很大的边界层 5.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。 h 是对流换热系数单位 w/(m 2 k) q ''是热流密度(导热速率),单位(W/m 2) φ是导热量W 6. 热辐射的特点。 a 任何物体,只要温度高于0 K ,就会不停地向周围空间发出热辐射; b 可以在真空中传播; c 伴随能量形式的转变; d 具有强烈的方向性; e 辐射能与温度和波长均有关; f 发射辐射取决于温度的4次方。 7.导热系数, 表面传热系数和传热系数之间的区别。导热系数:表征材料导热能力的大小,是一种物性参数,与材料种类和温度关。 表面传热系数:当流体与壁面温度相差1度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递的热量。影响h 因素:流速、流体物性、壁面形状大小等传热系数:是表征传热过程强烈程度的标尺,不是物性参数,与过程有关。 (w) )(∞-=''t t h q w 2 /) (m w t t Ah A q w ∞-=''=φ

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