大学传热-清华期末-传热学考题答案
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传热学试题(附答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、在选择离心通风机时根据( )A、实际风量、实际风压B、实际风量、标准风压C、标准风量、实际风压D、标准风量、标准风压正确答案:B2、与平推流反应器比较,进行同样的反应过程,全混流反应器所需要的有效体积要( )A、大B、无法确定C、相同D、小正确答案:A3、某单程列管式换热器,水走管程呈湍流流动,为满足扩大生产需要,保持水的进口温度不变的条件下,将用水量增大一倍,则水的对流传热膜系数为改变前的( )A、1.149倍B、2倍C、不变D、1.74倍正确答案:D4、氯乙烯聚合只能通过( )A、阳离子聚合B、配位聚合C、自由基聚合D、阴离子聚合正确答案:C5、用离心泵向高压容器输送液体,现将高压容器改为常压容器,其它条件不变,则该泵输送液体流量( ),轴功率()。
A、不确定、不变B、增加、增加C、减小D、增加正确答案:B6、列管换热器中下列流体宜走壳程的是( )A、腐蚀性的流体B、压力高的流体C、被冷却的流体D、不洁净或易结垢的流体正确答案:C7、某并流操作的间壁式换热气中,热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和40℃,此时传热平均温度差△tm=( )。
A、40℃B、30.8℃C、39.2℃正确答案:B8、工业上甲醇氧化生产甲醛所用的反应器为( )A、釜式反应器B、具换热式固定床反应器C、流化床反应器D、绝热式固定床反应器正确答案:D9、离心泵最常用的调节方法是 ( )A、安装回流支路,改变循环量的大小B、改变出口管路中阀门开度C、改变吸入管路中阀门开度D、车削离心泵的叶轮正确答案:B10、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、固定管板式B、套管式C、浮头式正确答案:C11、下面关于裂解气分离流程说法正确的是( )A、一套乙烯装置分离收率和分离流程顺序关系很大,顺序分离流程和前脱乙烷流程、前脱丙烷流程相比乙烯收率最高。
传热学习题(附参考答案)一、单选题(共56题,每题1分,共56分)1.下列不能提高对流传热膜系数的是( )。
A、利用多管程结构;B、增大管径;C、在壳程内装折流挡板;D、冷凝时在管壁上开一些纵槽。
正确答案:B2.传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的将是( )A、管壁热阻;B、管内对流传热热阻;C、污垢热阻;D、管外对流传热热阻;正确答案:C3.在一输送系统中,改变离心泵的出口阀门开度,不会影响( )A、泵的工作点B、管路特性曲线C、管路所需压头D、泵的特性曲线正确答案:D4.用l20℃的饱和蒸汽加热原油,换热后蒸汽冷凝成同温度的冷凝水,此时两流体的平均温度差之间的关系为(Δtm)并流( )(Δtm)逆流A、大于B、小于C、不定D、等于正确答案:D5.橡胶与塑料和纤维比较,正确的是( )。
A、模量最大B、强度最大C、结晶度最大D、Tg最低正确答案:D6.某单程列管式换热器,水走管程呈湍流流动,为满足扩大生产需要,保持水的进口温度不变的条件下,将用水量增大一倍,则水的对流传热膜系数为改变前的( )A、2倍B、1.149倍C、1.74倍D、不变正确答案:C7.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5滴B、比液化气的允许泄漏量多5滴C、允许每分钟15滴D、允许每分钟10滴正确答案:D8.对于列管式换热器,当壳体与换热管温度差( )时,产生的温度差应力具有破坏性,因此需要进行热补偿A、大于50℃B、大于60℃C、大于45℃D、大于55℃正确答案:A9.下列哪个选项是离心泵的主要部件( )A、电机B、轴封装置和轴向力平衡装置C、密封环D、叶轮和泵壳正确答案:D10.蒸汽中不凝性气体的存在,会使它的对流传热系数α值( )A、升高B、降低C、都可能D、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、PB、PC、PVCD、PP正确答案:B12.关闭出口阀启动离心泵的原因是( )A、轴功率最大B、能量损失最小C、处于高效区D、启动电流最小正确答案:D13.若被输送液体的黏度增大时,离心泵的效率( )。
大学《传热学》试题及答案热辐射基本定律部分一、基本概念主要包括热辐射基本概念及名词解释、黑体辐射基本定律、实际物体辐射特性及其应用。
1、北方深秋季节的清晨,树叶叶面上常常结霜。
试问树叶上、下去面的哪一面结箱?为什么?答:霜会结在树叶的上表面。
因为清晨,上表面朝向太空,下表面朝向地面。
而太空表回的温度低于摄氏零度,而地球表面温度一般在零度以上。
由于相对树叶下表面来说,其上表面需要向太空辐射更多的能量,所以树叶下表面温度较高,而上表面温度较低且可能低于零度,因而容易结霜。
2、如图所示的真空辐射炉,球心处有一黑体加热元件,试指出①,②,③3处中何处定向辐射强度最大?何处辐射热流最大?假设①,②,②处对球心所张立体角相同。
答:由黑体辐射的兰贝特定律知,定向辐射强度与方向无关。
故Il =I2=I3。
而三处对球心立体角相当,但与法线方向夹角不同,θ1>θ2>θ3。
所以①处辐射热流最大,③处最小。
3、有—台放置于室外的冷库,从减小冷库冷量损失的角度出发,冷库外壳颜色应涂成深色还是浅色?答:要减少冷库冷损,须尽可能少地吸收外界热量,而尽可能多地向外释放热量。
因此冷库败取较浅的颜色,从而使吸收的可见光能量较少,而向外发射的红外线较多。
4、何谓“漫─灰表面”?有何实际意义?答:“漫─灰表面”是研究实际物体表面时建立的理想体模型.漫辐射、漫反射指物体表面在辐射、反射时各方向相同. 灰表面是指在同一温度下表面的辐射光谱与黑体辐射光谱相似,吸收率也取定值.“漫─灰表面”的实际意义在于将物体的辐射、反射、吸收等性质理想化,可应用热辐射的基本定律了。
大部分工程材料可作为漫辐射表面,并在红外线波长范围内近似看作灰体.从而可将基尔霍夫定律应用于辐射换热计算中。
5、你以为下述说法:“常温下呈红色的物体表示此物体在常温下红色光的单色发射率较其它色光(黄、绿、兰)的单色发射率为高。
”对吗?为什么?(注:指无加热源条件下)答:这一说法不对。
20XX年复习资料大学复习资料专业:班级:科目老师:日期:清华大学本科生考试试题答案(试题A )考试课程 传热学一、选择题: 将选择出的答案写在题前的方括号内。
(15分)1. a2. d3. d4. a5.d二、简要回答下列问题:(35分)1. (7分)答:肋片效率为肋片的实际散热量与假设整个肋片温度都与肋根温度相同时的理想散热量之比。
-------------------------------------------------3分肋片效率的主要影响因素有:(1)肋片材料的热导率:热导率愈大,肋片效率愈高;----------------1分(2)肋片高度:肋片愈高,肋片效率愈低;-------------------------------1分(3)肋片厚度:肋片愈厚,肋片效率愈高;-------------------------------1分(4)表面传热系数:表面传热系数愈大,肋片效率愈低。
------------1分2.(7分)答:λαδ=Bi ,表示物体内部导热热阻λδ与物体表面对流换热热阻α1的比值,它和第三类边界条件有密切的联系。
--------------------------------------------------1.5分2la Fo τ=是非稳态导热过程中的无量纲时间,表示非稳态导热过程进行的深度。
--------------------------------------------------------------------------------------1.5分0→Bi 意味着平板的导热热阻趋于零,平板内部各点的温度在任一时刻都趋于均匀一致。
(见下图b)----------------------------------------------------------------1.5分∞→i B 表明对流换热热阻趋于零,平板表面与流体之间的温差趋于零。
传热学(一)第一部分选择题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。
17. 普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。
18. 角系数仅与因素有关。
19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ,材料导热系数为 0.15 ,壁面两侧的温度差为 150 ℃,则通过该平壁导热的热流密度为。
传热学期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 热传导的三种基本方式是:A. 导热、对流、辐射B. 导热、对流、蒸发C. 导热、对流、凝结D. 导热、蒸发、辐射答案:A2. 傅里叶定律描述的是:A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热传递答案:A3. 以下哪种流体流动属于层流:A. 湍流B. 层流C. 过渡流D. 紊流答案:B4. 普朗特数(Pr)是描述哪种物理过程的无量纲数:A. 热传导与粘性B. 热传导与对流C. 热传导与辐射D. 对流与辐射答案:B5. 辐射换热中,黑体辐射的特点是:A. 辐射强度与温度无关B. 辐射强度与温度成正比C. 辐射强度与温度的四次方成正比D. 辐射强度与温度的五次方成正比答案:C6. 以下哪种材料具有最好的热绝缘性能:A. 金属B. 玻璃C. 木材D. 陶瓷答案:C7. 热对流换热系数h与流体的哪种性质有关:A. 密度B. 粘度C. 比热容D. 导热系数答案:B8. 在热传导中,如果温差不变,材料的导热系数增大,热流量将:A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:A9. 以下哪种情况下,流体的对流换热系数会增大:A. 增加流体的流速B. 减少流体的流速C. 增加流体的粘度D. 减少流体的温度答案:A10. 辐射换热中,辐射强度I与辐射角系数F的关系是:A. I与F成正比B. I与F成反比C. I与F无关D. I与F的平方成正比答案:A二、填空题(每空1分,共20分)1. 热传导的基本定律是______定律,其数学表达式为:q = -k *(dT/dx)。
2. 热对流换热的基本方程是______方程,其表达式为:q = h * A * (Ts - Tf)。
3. 普朗特数Pr是描述流体的______和______的无量纲数。
4. 黑体辐射的辐射强度与温度的关系是______定律,即I = σ * T^4。
5. 热绝缘材料的导热系数通常______,因此具有较好的隔热性能。
传热学试题含答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、列管换热器停车时()A、先停热流体,再停冷流体B、无所谓C、两种流体同时停止D、先停冷流体,再停热流体正确答案:A2、夹套式换热器的优点是()。
A、传热量小B、传热面积大C、传热系数大D、构造筒单,价格低廉,不占器内有效容积正确答案:D3、稳定的多层平壁的导热中,某层的热阻愈大,则该层的温度差()A、愈大B、愈小C、不变D、无法确定正确答案:A4、关于乙烯装置设置火炬系统的目的,下列说法不正确的是()A、乙烯装置在非正常状态下,将系统内排放的大量气相燃类通过火炬系统烧掉B、防止环境污染C、乙烯装置在正常状态下,将系统内排放的液相燃类通过火炬系统烧掉D、保护装置的安全正确答案:C5、对于工业生产来说,提高传热膜系数最容易的方法是()A、改变传热面积B、改变流体的流动状态C、改变工艺条件D、改变流体性质正确答案:B6、在管壳式换热器中安装折流挡板的目的,是为了加大壳程流体的(), 使湍动程度加剧,以提高壳程对流传热系数A、黏度B、密度C、[Wj度D、速度正确答案:D7、分子筛吸附水的过程为()A、吸热过程B、放热过程C、吸附刚开始吸热平衡后放热D、吸附刚开始放热平衡后吸热正确答案:B8、以下种类的泵具有自吸能力的是()。
A、往复泵B、齿轮泵和漩涡泵C、漩涡泵D、昌心泵正确答案:A9、水在无相变时在圆形管内强制湍流,对流传热系数OLi为1000W/ (m2 • ℃)若将水的流量增加1倍,而其他条件不变,则Qi为()A、不变B、1741C、2000D、500正确答案:B10、辐射和热传导、对流方式传递热量的根本区别是()A、有无传递介质B、物体是否运动C、物体内分子是否运动D、全部正确正确答案:AIK真空泵发热或真空低的原因有可能是()A、过滤尾气带水多B、注入软水量不足C、进气管道堵塞正确答案:B12、下列哪种单体适合进行阳离子型聚合反应()A、聚氯乙烯B、聚丙烯C、聚丙烯月青D、聚乙烯正确答案:B13、对下述几组换热介质,通常在列管式换热器中K值从大到小正确的排列顺序应是()冷流体热流体①水、气体②水、沸腾水蒸气冷凝③水、水④水、轻油A、②〉③〉④〉①B、③〉②〉①〉④C、③〉④〉②〉①D、②〉④〉③〉①正确答案:A14、用水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液,水蒸气走壳程。
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、IoOn1O1苯胺在用浓硫酸进行焙烘磺化时,反应物中含88.2mo1对氨基苯磺酸、ImO1邻氨基苯磺酸、2mo1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、HC1B、KOC、NaOHD、P205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()B、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()。
20XX年复习资料大学复习资料专业:班级:科目老师:日期:清华大学本科生考试试题答案(试题A )考试课程 传热学一、选择题: 将选择出的答案写在题前的方括号内。
(15分)1. a2. d3. d4. a5.d二、简要回答下列问题:(35分)1. (7分)答:肋片效率为肋片的实际散热量与假设整个肋片温度都与肋根温度相同时的理想散热量之比。
-------------------------------------------------3分肋片效率的主要影响因素有:(1)肋片材料的热导率:热导率愈大,肋片效率愈高;----------------1分(2)肋片高度:肋片愈高,肋片效率愈低;-------------------------------1分(3)肋片厚度:肋片愈厚,肋片效率愈高;-------------------------------1分(4)表面传热系数:表面传热系数愈大,肋片效率愈低。
------------1分2.(7分)答:λαδ=Bi ,表示物体内部导热热阻λδ与物体表面对流换热热阻α1的比值,它和第三类边界条件有密切的联系。
--------------------------------------------------1.5分2la Fo τ=是非稳态导热过程中的无量纲时间,表示非稳态导热过程进行的深度。
--------------------------------------------------------------------------------------1.5分0→Bi 意味着平板的导热热阻趋于零,平板内部各点的温度在任一时刻都趋于均匀一致。
(见下图b)----------------------------------------------------------------1.5分∞→i B 表明对流换热热阻趋于零,平板表面与流体之间的温差趋于零。
(见下图a)-------------------------------------------------------------------------------------------1.5分---------------------1分3、(7分)答:水在1个大气压下大空间沸腾换热的沸腾曲线如图所示。
随着壁面过热度的增高,出现4个换热规律不同的区域。
-------------------1分1)自然对流沸腾:沸腾温差很小,壁面上只有少量气泡产生,而且气泡不能脱离壁和上浮,看不到沸腾的现象,热量依靠自然对流过程传递到主体。
----------------------1.5分2)泡态沸腾:B点后开始产生大量气泡。
气泡在壁上生成、长大,随后因浮力作用而离开壁。
由于气泡大量迅速的生成和它的激烈运动,换热强度剧增,热流密度急剧增大,直到达到热流密度的峰值。
------------------------------------------------------------1.5分3)过渡态:C点后,生成的气泡过多,在加热面上形成气膜,开始时是不稳定的,气膜会突然裂开变成大气泡离开壁,阻碍了传热,换热状况恶化。
----------------------------------------------------1.5分4)膜态沸腾:壁面全部被一层稳定的气膜所覆盖,气化只能在气膜与液的交界面上进行,气化所需要的热量靠导热、对流、辐射通过气膜传递。
此时壁温很高,辐射换热随热力学温度4次方急剧增加,D点后热流密度又继续回升。
--------------------------------------------------------------------------1.5分4. (7分) 答:物理现象相似的定义:如果同类物理现象的所有同名的物理量在所有对应瞬间、对应地点的数值成比例,则称物理现象相似。
-----------------3分 物理现象相似的条件:1)同类物理现象;2)单值性条件相似;3)同名已定特征数相等。
-------2分相似原理是指导如何对传热问题进行实验研究的理论,回答了3个问题:1)如何安排实验;2)如何整理实验数据;3)实验结果的应用范围。
-----2分5.(7分)答: 这一现象与基尔霍夫定律不矛盾。
----------------------------------------------------1分 原因:基尔霍夫定律的基本表达式为:),,,(),,,(T T ϕθλαϕθλε= ---------------------------------1分它表明:在热平衡条件下,表面的定向光谱发射率等于它的定向光谱吸收比。
-------------------------1分太阳能集热器的吸收板表面上覆盖的选择性涂层,它所吸收的阳光来源于太阳,它对阳光的吸收比是针对太阳温度而言的;-------------------------1分而它本身的发射率是针对其自身的温度。
-------------------------1分太阳的温度与太阳能集热器吸收板表面的温度显然不同。
温度不同使阳光与太阳能集热器吸收板表面自身辐射的光谱分布也不同。
所以,这种选择性涂层能使表面吸收阳光的能力与本身辐射的能力不一样与基尔霍夫定律并不矛盾。
-------------------------2分二、计算题:(50分)1. 解:由集总参数法可知:0exp()t t hAt t cVτρ∞∞-=-- 对两边求导:-------------------------3分0ln()t t hAt t cVτρ∞∞-∴=---------------------------3分因为已知热电偶在两个不同时刻的温度1t ,2t , 以及被冷却到1t 的时间,代入上式,可得:-----------------------------------------------------------4分110ln()t t hAt t cV τρ∞∞-=-- 220ln()t t hAt t cVτρ∞∞-=-- 联立两式求解:210210ln()ln()t t t t t t t t t τ∞∞∞∞-⋅-=--=2180250ln()202501035.8285250ln()20250t s --=⋅=---------------------------2分2.解: 因为cos()2xt e Lτπ-=⋅将t 对x 求导可得:sin()22dt x e dx L Lτππ-=-⋅⋅-------------------------4分根据傅立叶导热方程, 可知热流密度为: sin()22dt x q e dx L Lτππλλ-=-=⋅⋅⋅ -------------------------------------3分将已知量代入: )λ=45W mK , L =1m, x =0.5L, 0.5h τ=q=30.31W/m 2·s-------------------------3分3.要使两模型中的换热过程相似,必须保证同名已定准则数相等,即Re Re ,Pr Pr ,,Gr Gr '''=== 但因为工质均为空气,Pr 近似不变;又因为换热为强制对流换热,所以自然对流的影响可忽略,Gr 可不考虑。
故只需保证Re Re '=即:ulu l νν''='-----------------------------------------------6分将62620.5/,21.0910/,16.9610/,5l u m s m s v m s l ν--'==⨯=⨯=' 代入上式得:660.5521.091016.9610l u l --'''⨯⨯=⨯⨯-------------------------------------------6分 得: 2.01/u m s '=所以,模型中的空气速度为2.01/m s 时,可保证模型中的换热过程与原型的相似。
4. 解: 由飞船的能量平衡可知, 飞船内部对流换热的热流密度等于通过涂层导热的热流密度和飞船向宇宙辐射所产生的热流密度. 可得如下方程组.:设飞船外表面的温度为out T45.67()100(293)out in out in outinT T T L T T h T Lελλ-⎧⨯⨯=⎪⎪⎨-⎪-=⎪⎩-----------------------------------------------10分 两式联立求解得:out T =257.20XXXXK. 即out t =out T -273.20XXXX=257.20XXXX-273.20XXXX= -16℃-------------------------6分。