传热学a与传热学b

1 2007~2008学年第一学期期末考试《传热学》试卷（A）

一、基本概念 (本题每小题5分，共50分)

1．写出牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。

答：牛顿冷却公式的基本表达式：

()wfqhtt

各物理量的定义为:q－对流换热的热流密度；h－对流换热系数；tw－固体的壁面温度；tf－流体温度。2．什么叫温度场、 等温面、等温线？

答：物体中温度随时间和空间的分布关系称为温度场；温度场中同一瞬间温度相同的点的连线构成等温线，温度相同的点连成的面叫等温面。

3．Bi 准则数, Fo准则数的定义及物理意义是什么？

答：/1/Bih，其物理意义为物体的内部导热热阻与外部对流热阻的比值。

2aFol，非稳态过程的无量纲时间，表征过程进行的深度。

4．显式差分方程的稳定性判据是什么？

答：为保证显式差分方程离散后能够收敛，在时间步长和空间步长的选取上必须满足：对于内部节点21()2aFox，对于边界节点必须满足12FoBi。

5．影响对流换热的主要因素有哪些？

答：影响对流换热的主要因素有：流体流动的起因、流体有无相变、流体的流态、换热表面的几何因素和流体的物理性质。

6．对管内流和管外流, Re准则数中的特性长度的取法是不一样的说明其物理原因。

答：雷诺准数是用来判定流体的流态和紊流度的重要参数，所以其特征长度的选取必须是对雷诺数的计算十分敏感，必须反映流通截面上的某些特性。对于管内流动，流动速度和管内径限定了流动边界层的形成和发展，所以特征长度只能取内径。而对管外流动，外部流速和外部尺寸限定了流动边界层的形成和发展，所以特征尺寸一般只能选取外部尺寸。

7．什么叫膜状凝结和珠状凝结？

答：如果凝结液体能很好地润湿壁面，它就在壁面上铺展成膜，这种凝结形式称为膜状凝结；当凝结液不能很好地润湿壁面，凝结液在壁面形成一个个小液珠，这种凝结形式称为珠状凝结。

（ 2012年考试）名词解释：准静态过程：过程进行得非常缓慢，使过程中系统内部被破坏了的平衡有足够的时间恢复到新的平衡态，从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近平衡状态，整个过程可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成，并称之为准静态过程。

含湿量(比湿度)：在含有1kg干空气的湿空气中，所混有的水蒸气质量

开尔文说法：只冷却一个热源而连续不断作功的循环发动机是造不成功的。

克劳修斯说法：热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体。

马赫数：工质（如气体和蒸汽）的流速Wg与当地音速C之比。

临界压力比：气体速度等于当地音速的截面为临界截面，临界截面上的压力即临界压力Pcr与气体进口压力P1之比。Bcr=Pcr/P1.

干度：工程上通常给出的“干度”表示1kg湿蒸汽中含有Xkg的饱和蒸汽。

露点：未饱和空气中的过热蒸汽在水蒸气分压力不变的情况下，冷却至饱和蒸汽时的温度称为未饱和空气的露点，或湿空气中水蒸气分压力Pv相应的饱和温度即为露点。

过热蒸汽：蒸汽温度t高于其压力p所对应的饱和温度ts，这种蒸汽称为过热蒸汽。过热蒸汽的P和T是两个相互独立的参数。

熵增原理：孤立系统中，如进行的过程是可逆过程，其熵保持不变，如为不可逆过程，其熵增加，不论进行什么过程，其熵不可能减少。

黑度：实际物体的辐射力E与同温度下绝对黑体的辐射力Eo之比值。ε=E/Eo,黑度表征着物体辐射力接近黑体辐射力的程度。

灰体：在所有波长下，物体的单色辐射力Ｅλ与同温度，同波长下黑体单色辐射力Ｅｏλ之比为定值的物体。

临界热绝缘直径：当圆管上所加的热绝缘层外径dx为某一特定值时，热阻值最小，单位管长传热量最大，此时的dx称为临界热绝缘直径。

相对湿度：湿空气的绝对湿度v与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度s的比值

黑体： 能全部吸收外来射线，即1的物体

灰体： 指物体单色辐射力与同温度黑体单色辐射力随波长的变化曲线相似，或它的单色发射率不随波长变化。

BActt

R1211

kRhh

传热学与工程热力学的关系：a工程热力学研究平衡态下热能的性质、热能与机械能及其他形式能量之间相互转换的规律，传热学研究过程和非平衡态热量传递规律。b热力不考虑热量传递过程的时间，而传热学时间是重要参数。

c传热学以热力学第一定律和第二定律为基础。

传热学研究内容传热学是研究温差引起的热量传递规律的学科，研究热量传递的机理、规律、计算和测试方

法。

热传导a必须有温差b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，不发生宏观的相对位移d没有能量形式的转化

热对流a必须有流体的宏观运动，必须有温差；

b对流换热既有对流，也有导热；

c流体与壁面必须直接接触；

d没有热量形式之间的转化。

热辐射：a不需要物体直接接触，且在真空中辐射能的传递最有效。

b在辐射换热过程中，不仅有能量的转换，而且伴随有能量形式的转化。

c．只要温度大于零就有．．．．．．．．．能量．．辐射。．．．d．物体的．．．辐射能力与其温度性质．．．．．．．．．．有关。．．．

传热热阻与欧姆定律

在一个串联的热量传递的过程中，如果通过各个环节的热流量相同，则各串联环节的的总热

阻等于各串联环节热阻之和（I总=I1+I2，则R总=R1+R2）

第二章

温度场：描述了各个时刻．．．．物体内所有各点．．．．的温度分布。

稳态温度场：：稳态工作条件下的温度场，此时物体中个点的温度不随时间而变

非稳态温度场：工作条件变动的温度场，温度分布随时间而变。

等温面：温度场中同一瞬间相同各点连成的面

等温线：在任何一个二维的截面上等温面表现为

肋效率：肋片的实际散热量ф与假设整个肋表面．．．处于肋基温度．．．．时的理想散热量ф0之比

接触热阻Rc:壁与壁之间真正完全接触，增加了附加的传递阻力

三类边界条件

第一类：规定了边界上的温度值第二类：规定了边界上的热流密度值

第三类：规定了边界上物体与周围流体间的表面．．传热系数．．．．h及周围．．流体的温度．．．．．。

1 《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。

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）