专升本《传热学》期末考试复习题及答案
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传热学(一)第一部分选择题•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。
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2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?( )A。
雷诺数 B. 雷利数C. 普朗特数 D。
努谢尔特数3. 单位面积的导热热阻单位为 ( )A。
B。
C. D。
4。
绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 ( ) 自然对流。
A。
小于 B. 等于C。
大于 D. 无法比较5。
对流换热系数为 100 、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。
B.C。
D。
6。
流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热,如果流速等条件相同,则()A. 粗管和细管的相同B. 粗管内的大C。
细管内的大 D. 无法比较7. 在相同的进出口温度条件下,逆流和顺流的平均温差的关系为()A。
逆流大于顺流 B。
顺流大于逆流C. 两者相等D. 无法比较8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的( )A。
有效辐射 B. 辐射力C。
反射辐射 D。
黑度9。
( )是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
A. 灰体 B。
磨光玻璃C。
涂料 D。
黑体10。
削弱辐射换热的有效方法是加遮热板,而遮热板表面的黑度应()A. 大一点好B. 小一点好C。
大、小都一样 D。
无法判断第二部分非选择题•填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)11. 如果温度场随时间变化,则为。
12. 一般来说,紊流时的对流换热强度要比层流时。
13. 导热微分方程式的主要作用是确定。
14. 当 d 50 时,要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响.15. 一般来说,顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。
16。
膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。
传热学复习题及参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、( )用于表示油品的物理性质和热力学性质。
A、粘度B、密度C、特性因数正确答案:C2、化工生产中在一定温度下的有腐蚀性液体的输送中,主要用不锈钢管、( )管等。
A、石墨B、玻璃C、塑料D、碳钢正确答案:C3、蛇管式换热器的优点是( )。
A、传热膜系数大B、平均传热温度差大C、传热速率大D、传热速率变化不大正确答案:A4、离心清水泵的叶轮型式应该为( )。
A、开式B、闭式C、半开式正确答案:B5、为防止反应釜中的物料被氧化,可采用以下措施( )A、将反应釜的物料装满B、向反应釜通空气C、向反应釜通N2气或水蒸汽D、对反应釜抽真空正确答案:C6、利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。
要求热流体的温度Tl、T2及流量W1不变。
今因冷却水进口温度tl增高,为保证完成生产任务,提高冷却水的流量W2,其结果( )A、Q增大,△tm下降B、Q不变,△tm下降,K增大C、Q不变,K增大,△tm不确定D、K增大,△tm不变正确答案:B7、下列不属于乙烯装置生产特点的是( )A、高温高压、低温低压B、连续性不强C、易燃、易爆、有毒、有害D、生产过程复杂,工艺条件多变正确答案:B8、被称为“塑料王”的材料名称是( )。
A、聚乙烯B、聚丙烯C、聚四氟乙烯D、聚酰胺-6正确答案:C9、当化学反应的热效应较小,反应过程对温度要求较宽,反应过程要求单程转化率较低时,可采用( )反应器A、自热式固定床反应器B、换热式固定床反应器C、单段绝热式固定床反应器D、多段绝热式固定床反应器正确答案:C10、列管式换热器一般不采用多壳程结构,而采用( )以强化传热效果A、波纹板B、折流挡板C、隔板D、翅片板正确答案:B11、多级离心泵比单级离心泵( )A、扬程低B、扬程高C、流量小D、流量大正确答案:B12、阻聚剂的作用过程是( )A、分散B、吸附C、吸收D、分离正确答案:A13、两种流体的对流传热膜系数分别为αl和α2,当α1《α2时,欲提高传热系数,关键在于提高( )的值才有明显的效果A、α2B、αlC、αl和α2D、与两者无关正确答案:B14、离心泵轴封的作用是: ( )A、减少高压液体漏入排出管B、减少高压液体漏回泵的吸入口C、减少高压液体漏出泵外D、减少高压液体漏回吸入管正确答案:C15、某化学反应温度每升高10℃反应速度增加3倍,当温度升高40℃时,反应速度共增( )A、27B、12C、81正确答案:C16、安装在管路中的阀门( )A、不必考虑流体方向B、不必考虑维修时的方便C、需考虑流体方向D、不必考虑操作时的方便正确答案:C17、化工生产操作不包括( )。
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。
传热学考试题(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、当壳体和管速之间温度大于50℃时,考虑热补偿,列管换热器应选用( )A、浮头式B、套管式C、固定管板式正确答案:A2、夹套式换热器的优点是( )。
A、传热系数大B、构造筒单,价格低廉,不占器内有效容积C、传热量小D、传热面积大正确答案:B3、换热器中换热管与管板不采用( )连接方式A、胀焊B、焊接C、胀接D、螺纹正确答案:D4、工业生产中,沸腾传热应设法保持在( )A、膜状沸腾区B、自然对流区C、核状沸腾区D、过渡区正确答案:C5、NPSHr表示离心泵( )。
A、吸入口管路进入泵进口处的最小流量B、不发生汽蚀时,泵进口处需要有超过汽化压力还有的富余能量C、吸入口管路可给予的泵进口处超过汽化压力的富余能量正确答案:B6、中压废热锅炉的蒸汽压力为( )A、4.0~10B、4.0~12MPaC、1.4~4.3D、1.4~3.9正确答案:D7、按照离心泵完好标准,轻石脑油返输用离心泵机械密封允许泄漏量( )。
A、允许每分钟10滴B、允许每分钟15滴C、允许每分钟5滴D、比液化气的允许泄漏量多5滴正确答案:A8、会引起列管式换热器冷物料出口温度下降的事故有 ( )A、正常操作时,冷物料进口管堵B、冷物料泵坏C、热物料泵坏D、热物料流量太大正确答案:C9、反应物流经床层时,单位质量催化剂在单位时间内所获得目的产物量称为( )A、催化剂选择性B、空速C、催化剂负荷D、催化剂空时收率正确答案:D10、关于采用贯通吹扫法进行工艺管道的吹扫时,下列说法正确的是( )A、先吹支管道,然后吹扫主管道B、先吹扫主管道,然后吹扫支管道C、使所有管道同时排放D、吹扫没有先后顺序正确答案:B11、总转化率的大小说明新鲜原料最终( )的高低.A、反应速度B、反应深度C、反应时间.正确答案:B12、下列不能用作工程塑料的是( )。
A、聚氯乙烯B、聚甲醛C、聚碳酸酯D、聚酰胺正确答案:A13、关于分离冷区的节能措施,下列说法错误的是( )A、加强保温、减少冷损失B、合理匹配热交换,尽量使冷热物料在高温差下换热,以提高换热效率C、采用高效填料塔提高塔分离效率D、充分回收火炬气正确答案:B14、碱洗塔水洗段的主要作用是( )A、洗涤裂解气中的苯B、涤裂解气中夹带的碱液C、洗涤裂解气中二氧化碳D、洗涤裂解气中的硫化氢正确答案:B15、下列哪个选项不是列管换热器的主要构成部件( )A、封头B、管束C、外壳D、蛇管正确答案:D16、在换热器的操作中,不需做的是( )A、定期更换两流体的流动途径B、定期分析流体的成分,以确定有无内漏C、投产时,先预热,后加热D、定期排放不凝性气体,定期清洗正确答案:A17、关于重大事故的处理原则,下列表述错误的是( )A、可以就地排放油和气体,防止发生着火爆炸等恶性事故B、不跑、冒、滴、漏,不超温、超压、窜压C、事故判断要及时准确、动作迅速,请示汇报要及时,相互联系要及时D、注意保护催化剂及设备正确答案:A18、在蒸气—空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中的( )在工程上可行A、提高蒸气流速B、提高空气流速C、在蒸气一侧管壁加装翅片,增加冷凝面积D、采用过热蒸气以提高蒸气温度正确答案:B19、列管换热器中下列流体宜走壳程的是( )A、腐蚀性的流体B、不洁净或易结垢的流体C、被冷却的流体D、压力高的流体正确答案:C20、新氢中的惰性气体含量大小对加氢裂化过程( )A、不利B、无影响C、有利正确答案:A21、低温泵的气相平衡线的作用是防止泵的( )。
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。
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 、 、 O(热传导、热对流、热辐射)2. ______________________ 热流量是指 ______________ ,单位是 ____________________ O 热流密度是指 __________________ ,单位是 ____________ O(单位时间内所传递的热量,W 单位传热面上的热流量,w/m )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 O(传热温差为1K 时,单位传热面积在单位时间内的传热量, W (m 2 • K)) 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位为 W (m 2 • K)。
传热学(一)第一部分选择题•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. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( B)A. 导温系数B. 导热系数C. 传热系数D. 密度2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?(C )A. 雷诺数B. 雷利数C. 普朗特数D. 努谢尔特数3. 单位面积的导热热阻单位为 (C )A. B.C. D.4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 (C ) 自然对流。
A. 小于B. 等于C. 大于D. 无法比较5. 对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面,其对流换热的热流密度为( D)A. B.C. D.6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热,如果流速等条件相同,则()A. 粗管和细管的相同B. 粗管内的大C. 细管内的大D. 无法比较7. 在相同的进出口温度条件下,逆流和顺流的平均温差的关系为()A. 逆流大于顺流B. 顺流大于逆流C. 两者相等D. 无法比较8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的()A. 有效辐射B. 辐射力C. 反射辐射D. 黑度9. ()是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
A. 灰体B. 磨光玻璃C. 涂料D. 黑体10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板,而遮热板表面的黑度应()A. 大一点好B. 小一点好C. 大、小都一样D. 无法判断第二部分非选择题•填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)11. 如果温度场随时间变化,则为。
12. 一般来说,紊流时的对流换热强度要比层流时强。
13. 导热微分方程式的主要作用是确定温度分布。
14. 当 d 50 时,要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。
15. 一般来说,顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。
传热学试题一、单项选择题(每小题 2 分,共 20 分)1. 在锅炉的炉墙中:烟气内壁外壁大气的热过和序为 : ()A. 辐射换热 , 导热 , 复合换热B. 导热,对流换热,辐射换热C. 对流换热泪盈眶,复合换热,导热D. 复合换热,对流换热,导热2. 由表面 1 和表面 2 组成的封闭系统中: X 1,2 () X 2,1 。
A.等于B. 小于C.可能大于,等于,小于。
D.大于3. 流体流过短管内进行对流换热时其入口效应修正系数()A.=1B. >1C. <1D. =04. 在其他条件相同的情况下 , 下列哪种物质的导热能力最差()A. 空气B. 水C. 氢气D. 油5. 下列哪种物质中不可能产生热对流()A. 空气B. 水C. 油D. 钢板6.Gr 准则反映了()的对比关系。
A. 重力和惯性力B. 惯性力和粘性力C. 重力和粘性力D. 角系数7. 表面辐射热阻与()无关。
A. 表面粗糙度B. 表面温度C. 表面积D. 角系数8. 气体的导热系数随温度的升高而()A. 减小B. 不变C. 套管式换热器D. 无法确定9. 下列哪种设备不属于间壁式换热器()A.1-2 型管壳式换热器B. 2-4 型管壳式换热器C. 套管式换热器D. 回转式空气预热器10. 热传递的三种基本方式为()A. 导热、热对流和传热过热B. 导热、热对流和辐射换热C. 导热、热对流和热辐射D. 导热、辐射换热和对流换热二、填空题(每小题 2 分,共 20 分)1. 在一台顺流式的换热器中,已知热流体的进出口温度分别为 180 和 100 ,冷流体的进出口温度分别为 40 和 80 ,则对数平均温差为 ___________ 。
2. 已知一灰体表面的温度为 127 ,黑度为 0.5 ,则其车辆射力为____________ 。
3. 为了达到降低壁温的目的,肋片应装在 ________ 一侧。
4. 灰体就是吸收率与 ________ 无关的物体。
传热学复习题及其答案1. 什么是傅里叶定律?傅里叶定律描述了什么物理现象?傅里叶定律是描述热传导过程中热量传递速率与温度梯度和垂直于热流方向的面积之间的关系。
该定律表明,单位时间内通过单位面积的热量与垂直于热流方向的温度梯度成正比。
数学表达式为:\[ q = -k \frac{dT}{dx} \],其中 \( q \) 是热流密度,\( k \) 是材料的热导率,\( \frac{dT}{dx} \) 是温度梯度。
2. 热对流与热辐射有何区别?热对流是指流体中热量的传递,依赖于流体的流动,热量通过流体的宏观运动从一个位置传递到另一个位置。
而热辐射是指物体通过电磁波辐射能量的过程,它不需要介质,可以在真空中进行。
热对流的传递速率通常与流体的流速和温度差有关,而热辐射的传递速率则与物体的表面温度和辐射特性有关。
3. 描述牛顿冷却定律及其适用条件。
牛顿冷却定律指出,物体表面与周围流体之间的对流换热速率与物体表面温度与流体温度之差成正比。
其数学表达式为:\[ q = hA(T_s - T_\infty) \],其中 \( q \) 是换热速率,\( h \) 是对流换热系数,\( A \) 是换热面积,\( T_s \) 是物体表面温度,\( T_\infty \)是流体的主流温度。
牛顿冷却定律适用于流体流动状态为层流且温度梯度不大的情况。
4. 什么是临界瑞利数?它在自然对流中有何意义?临界瑞利数是一个表征自然对流由层流过渡到湍流的临界值。
当瑞利数达到临界瑞利数时,流体中的自然对流将从层流状态转变为湍流状态,此时换热效率会显著提高。
瑞利数的定义为:\[ Ra =\frac{g\beta(T_s - T_\infty)L^3}{\nu\alpha} \],其中 \( g \)是重力加速度,\( \beta \) 是流体的体积膨胀系数,\( T_s \) 和\( T_\infty \) 分别是物体表面温度和流体温度,\( L \) 是特征长度,\( \nu \) 是流体的运动粘度,\( \alpha \) 是流体的热扩散率。
传热学期末考试题及答案一、选择题(每题4分,共20分)1. 热量传递的基本方式有哪几种?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. A、B、C答案:D2. 以下哪种材料的导热系数最低?A. 铜B. 铝C. 木材D. 玻璃答案:C3. 根据牛顿冷却定律,物体表面温度与周围环境温度之差越大,冷却速率:A. 越快B. 越慢C. 无关D. 先快后慢答案:A4. 以下哪种情况下的热辐射是黑体辐射?A. 表面是完美反射体B. 表面是完美吸收体C. 表面是透明体D. 表面是半透明体答案:B5. 传热的基本方程式是:A. Q = mcΔTB. Q = kA(ΔT/L)C. Q = hA(ΔT)D. Q = mcΔP答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 在稳态导热中,热流密度与温度梯度的比值称为_______。
答案:导热系数2. 热对流的驱动力是_______。
答案:温度差3. 根据斯特藩-玻尔兹曼定律,黑体辐射的总辐射功率与其绝对温度的四次方成正比,其比例系数为_______。
答案:斯特藩-玻尔兹曼常数4. 热交换器中,流体的流动方式有并流、逆流和_______。
答案:交叉流三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述热传导的基本原理。
答案:热传导是指热量通过物质内部分子、原子或自由电子的碰撞和振动传递的过程,不需要物质的宏观位移。
2. 描述热对流与热传导在传热过程中的主要区别。
答案:热对流是指流体内部温度不同的各部分之间发生相对运动时,热量伴随流体的宏观位移而传递的过程。
热传导则不涉及流体的宏观位移,仅通过分子间的相互作用进行热量传递。
3. 什么是热辐射?它与热传导和热对流有何不同?答案:热辐射是物体因温度而发射电磁波的过程,不需要介质即可传递热量。
与热传导和热对流不同,热辐射可以在真空中进行。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 一个长为2米的铜棒,其横截面积为0.01平方米,两端温度分别为100°C和20°C。
传热学试题库(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、蒸汽中若含有不凝结气体,将( )凝结换热效果A、大大增强B、大大减弱C、可能减弱也可能增强D、不影响正确答案:B2、离心泵操作中,能导致泵出口压力过高的原因是( )A、排出管路堵塞B、冷却水不足C、润滑油不足D、密封损坏正确答案:A3、离心泵启动稳定后先打开( )。
A、放空阀B、旁路阀C、进水阀D、出水阀正确答案:D4、100mol苯胺在用浓硫酸进行焙烘磺化时,反应物中含88.2mol对氨基苯磺酸、1mol邻氨基苯磺酸、2mol苯胺,另有一定数量的焦油物,则以苯胺计的对氨基苯磺酸的理论收率是( )A、90.00%B、88%C、98%D、86.40%正确答案:B5、套管换热器的换热方式为( )A、间壁式B、混合式C、蓄热式D、其他方式正确答案:A6、总传热系数与下列哪个因素无关( )A、传热问壁壁厚B、传热面积C、流体流动状态D、污垢热阻正确答案:B7、节流阀利用的是( )原理来制冷的。
A、能量守恒B、焦耳-汤姆逊效应C、物质守恒D、热量平衡正确答案:B8、为防止急冷水系统腐蚀,通常在急冷水中注入( )A、HClB、KOC、NaOHD、P2O5正确答案:C9、低温乙烯泵的泵出口最小流量止回阀在( )打开。
A、泵出口流量小于额定流量的10%B、泵出口流量超过额定流量的10%C、泵出口流量小于额定流量的25%D、泵出口流量超过额定流量的25%正确答案:C10、在测定离心泵性能时,若将压强表装在调节阀后面,则压强表读数将随流量增大而:( )A、减小B、增大C、先增大,后减小D、基本不变正确答案:B11、以乙烯为原料经催化剂催化聚合而得的一种热聚性化合物是( )A、PVCB、PPC、PD、P正确答案:C12、氯乙烯聚合只能通过( )A、配位聚合B、阴离子聚合C、阳离子聚合D、自由基聚合正确答案:D13、套管冷凝器的内管走空气,管间走饱和水蒸气,如果蒸汽压力一定,空气进口温度一定,当空气流量增加时传热系数K应( )A、增大B、无法判断C、基本不变D、减小正确答案:A14、通常对气固相放热催化反应而言,下列四种类型的反应器中相对采用较少的类型是( )。
《传热学》复习题一、判断题1.傅立叶定律只适用于各向同性物体的导热,而不适用于各向异性物体的导热。
()2.随着肋高的增大,肋片散热量增大,所以肋片效率也增大。
()3.在相同的流动和换热壁面条件下,导热系数大的流体对流换热系数就大。
( )4.由牛顿冷却公式q=h⋅∆t可知,换热量q与温差∆t成正比。
( )5.辐射传热时,对于绝热面,其净辐射换热量为零,故绝热面与其他辐射面间不存在辐射传热。
()6.漫射表面在半球空间各个方向上的定向辐射力相等。
( )7.在相同的进出口温度下,逆流比顺流的传热平均温差小。
( )8.一长为L外径为d(L>>d)的不锈钢管,放置在静止的空气中,管内用电加热,功率恒定,空气温度也恒定。
在这种情况下,管子竖直放置时管壁温度比水平放置时要高。
()9.黑体的热力学温度增加一倍,其总辐射力增加16倍。
()10.物体辐射某一波长辐射能的能力越强,其吸收这一波长辐射能的能力就越强。
()11.无限大平壁冷却时,若Bi→∞,则第三类边界条件相当于第二类边界条件。
()12.在相同的进出口温度下,逆流比顺流的传热平均温差大。
()13.自然对流紊流的表面传热系数与定型尺寸无关。
()14.一个表面的有效辐射一定不小于它的本身辐射。
()15.管内受迫对流换热时,不论是层流或紊流,常壁温边界还是常热流边界,在充分发展阶段,表面传热系数不沿管长方向变化。
()16.导热微分方程是导热普遍规律的数学描写,所以它对任意形状物体的内部和边界都适用。
()17.普通玻璃对于波长为2μm以下的射线可以认为是不透明的。
()18.对于非稳态导热数值解的显式差分格式,必须联立求解节点离散方程组才能得到各个节点的温度。
()19.傅立叶定律只适用于各向同性物体的导热,而不适用于各向异性物体的导热。
()20.在相同的流动和换热壁面条件下,导热系数大的流体对流换热系数就大。
( )二、填空题1、热量传递的三种基本方式为、、。
2、半径为R的半球空腔对自身的角系数X=。
3、Nu准则的表达式,Bi准则的表达式。
4、角系数的相对性用公式表示为:。
5、流体横向冲刷管束时,前排管比后排管表面的换热系数,对管束而言,叉排比顺排的换热系数。
(填大或小)6、漫辐射表面辐射力是任意方向辐射强度的倍7、导热系数的单位为 ,表征材料的特性;热扩散率的单位为 ,表征材料的特性;8、按照非稳态导热过程进行的特点,可将非稳态导热分为和两大类。
9、温度场的数学表达式为:___ ______。
10、换热器按工作原理不同可分为_ ____,_ ___,和 __ ______三种。
11.流体横向冲刷管束时,前排管比后排管表面的换热系数,对管束而言,顺排比叉排的换热系数。
(填大或小)12.一套管式换热器,热流体由300℃冷却至150℃,而冷流体由50℃加热至100℃。
则顺流时∆tm =,逆流时∆tm=。
13.一个半径为R的半球形空腔,空腔表面对外界的辐射角系数为。
14.Bi<时,可以采用集总参数法来求解,Fo≥时,进入非稳态传热的正常情况阶段。
15.流动边界层的厚度为δ,热边界层的厚度为δt,当Pr=1,有δδt ,当Pr(填>,<或=)1,有δδt。
16.热管是集和于一身的热传输元件。
17.热量传递的三种基本方式为、、。
18.角系数的相对性用公式表示为:。
19.流体横向冲刷管束时,前排管比后排管表面的换热系数,对管束而言,叉排比顺排的换热系数。
(填大或小)20.漫辐射表面辐射力是任意方向辐射强度的倍21.热扩散率的单位为 ,表征材料的特性。
三、简答题1、用文字解释什么是非稳态导热的集总热容参数法?在用热电偶测温时,时间常数越小,是否意味着热电偶越灵敏?解释这一现象。
2、导出如图所示的拐角节点(i,j)在二维稳态无内热源时的节点方程式。
其中上边界绝热,右边界与温度为tf流体接触,并且总换热系数为h,材料导热系数为λ。
(图中∆x=∆y)3、写出Nu、Bi各准则的表达式,并解释Nu和Bi的物理意义,及二者表达式中λ的区别。
4、已知换热器的四个进口温度th1、th2和tc1、tc2,试写出换热器按顺流和逆流布置时对数平均温差的计算公式。
5、写出Nu、Bi各准则的表达式,并解释Nu和Bi的物理意义,及二者表达式中λ的区别。
6、分析影响膜状凝结的因素及增强换热的措施。
7、试写出判别两个物理现象相似的条件。
并分析下列两个现象是否相似,说明理由:水在两根几何尺寸完全相同的圆管内强制流动换热,一管保持壁面温度均匀一致,另一管保持壁面热流均匀,且两管内流体的Re数和Pr数分别相同。
8、简述边界层理论的主要内容。
四、计算题流量为1.2kg/s,对流换热系数h 1=7000W/m 2⋅℃;冷水在管外流动,进口温度为14℃,流量为8kg/s,对流换热系数h 2=4200W/m 2⋅℃,已知管壁和污垢热阻R s=0.0005m 2⋅℃/W ,求1)传热系数,2)换热量,3)换热器面积。
(忽略管子内外换热面积的差异,水的比热为比热c =4174 J/kg ⋅℃)2、有一厚为240mm 的墙体,导热系数为1.2W/(m·K)。
为使每平方米墙的热损失不超过1200W,在外表面上覆盖了一层导热系数为0.1 W/(m K)的保温材料。
已知该复合壁两侧的温度分别为650℃和50℃,试确定此时保温层的厚度。
3、锅炉炉墙由三层平壁组成,内层是厚δ1=0.23m λ1=1.20 W/(m ⋅K)的耐火砖层;外层是厚δ3=0.24m ,;两层中间填以δ2=0.05m ,λ3=0.60 W/(m ⋅K)的红砖层,λ2=0.095 W/(m ⋅K)的石棉保温层。
已知炉墙内侧烟气温度t f1=511C ,烟气侧对流换热的表面传热系数h 1=35W/(m 2⋅K);锅炉炉墙外空气温度t f2=22C ,空气侧对流换热的表面传热系数h 2=15W/(m 2⋅K)。
试求通过该炉墙的热损失和炉墙内、外表面的温度t w1和t w2。
4、液氧储存容器为夹层结构,外壁内表面温度t 1=20℃,内壁外表面温度t 2=-183℃,其发射率ε1=ε2=0.8,内外壁间又增加了一层发射率ε3=0.02的镀银壁。
试计算由于辐射换热每单位面积容器壁的散热量,并确定镀银壁的温度。
5、在一冷凝器中,冷却水以1m/s 的流速流过内径为10mm,长度3m 的铜管,冷却水的进出口的温度分别为15℃和65℃,试计算管内的表面的传热系数。
(水的物性:λ=0.635 W/(m ⋅K);ν=0.659⨯10-6m 2/s ;Pr=4.31)层流:Nuf=1.86Re 0f.33Pr f0.33(d L )适用条件:Re ≤230013紊流:Nu f=0.023Re 0f.8Pr f0.4适用条件:Re =104~1.2⨯105,Pr f=0.7~120,l d ≥606、流边界内部拐角节点的离散方程,∆x =∆y流量为1.2kg/s,对流换热系数h 1=7000W/m 2⋅℃;冷水在管外流动,进口温度为14℃,流量为8kg/s,对流换热系数h 2=4200W/m 2⋅℃,已知管壁和污垢热阻R s=0.0005m 2⋅℃/W ,求1)传热系数,2)换热量,3)换热器面积。
(忽略管子内外换热面积的差异,水的比热为比热c =4174 J/kg ⋅℃8、一直径为0.2m 的蒸汽管道,管壁厚8mm;管外包有隔热保温层,厚度为0.12m。
已知,管材的导热系数λ1=45W/(m ⋅K),隔热保温材料的导热系数λ2=0.1W/(m ⋅K)。
给定第三类边界条件:管内蒸汽温度t f 1=300℃,管内蒸汽与管壁面之间对流换热的表面传热系数h 1=120W/(m 2⋅K);周围空气温度t f2=25℃,保温层外表面与空气之间的表面传热系数h 2=10W/(m 2⋅K)。
求单位管长的传热系数和隔热保温层外表面的温度。
9、放在冰箱内的碎肉被包装成100mm×100mm×200mm 的长方形,其整体温度为-23℃。
然后从冰箱取出暴露于21℃的空气中,空气与肉间的表面传热系数为8.5W/(m 2⋅K)。
把肉看作具有与冰一样的物性来处理,试计算保持肉的任何一部λ=2.2W/(m ⋅K)和α=0.0045m 2/h 。
分都不被溶化所能够持续的时间。
对冰来说,10、在一冷凝器中,冷却水以1m/s 的流速流过内径为10mm,长度3m 的铜管,冷却水的进出口的温度分别为15℃和65℃,试计算管内的表面的传热系数。
(水的物性:λ=0.635 W/(m ⋅K);ν=0.659⨯10-6m 2/s ;Pr=4.31)层流:Nuf=1.86Re 0f.33Pr f0.33(d L )适用条件:Re ≤230013紊流:Nu f=0.023Re 0f.8Pr f0.4适用条件:Re =104~1.2⨯105,Pr f=0.7~120,l d ≥60参考答案一、判断题3.傅立叶定律只适用于各向同性物体的导热,而不适用于各向异性物体的导热(√)4.随着肋高的增大,肋片散热量增大,所以肋片效率也增大(×)3.在相同的流动和换热壁面条件下,导热系数大的流体对流换热系数就大(√ )4.由牛顿冷却公式q=h⋅∆t可知,换热量q与温差∆t成正比 (× )6.辐射传热时,对于绝热面,其净辐射换热量为零,故绝热面与其他辐射面间不存在辐射传热(×)6.漫射表面在半球空间各个方向上的定向辐射力相等 (× )7.在相同的进出口温度下,逆流比顺流的传热平均温差小 (× )8.一长为L外径为d(L>>d)的不锈钢管,放置在静止的空气中,管内用电加热,功率恒定,空气温度也恒定。
在这种情况下,管子竖直放置时管壁温度比水平放置时要高(×)9.黑体的热力学温度增加一倍,其总辐射力增加16倍(√)10.物体辐射某一波长辐射能的能力越强,其吸收这一波长辐射能的能力就越强(√)11.无限大平壁冷却时,若Bi→∞,则第三类边界条件相当于第二类边界条件。
(⨯)12.在相同的进出口温度下,逆流比顺流的传热平均温差大。
(√)13.自然对流紊流的表面传热系数与定型尺寸无关。
(√)14.一个表面的有效辐射一定不小于它的本身辐射。
(√)15.管内受迫对流换热时,不论是层流或紊流,常壁温边界还是常热流边界,在充分发展阶段,表面传热系数不沿管长方向变化。
(√)16.导热微分方程是导热普遍规律的数学描写,所以它对任意形状物体的内部和边界都适用。
(√)17.普通玻璃对于波长为2μm以下的射线可以认为是不透明的。
(⨯)18.对于非稳态导热数值解的显式差分格式,必须联立求解节点离散方程组才能得到各个节点的温度。