常用得相似准则数:①努谢尔特:Nu=aL/λ分子就是实际壁面处得温度变化率,分母就是原为l得流体层导热机理引起得温度变化率反应实际传热量与导热分子扩散热量传递得比较。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与粘性力相对大小。Re就是判断流态得。③格拉小夫准则Gr=gβ△tL³/V² Gr得大小表明浮升力与粘性力得得相对大小,Gr表明自然流动状态兑换热得影响。④普朗特准则: Pr=V/a Pr表明动量扩散率与热量扩散率得相对大小。
辐射换热时得角系数: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、混合式与回热式,按传热表面得结构形式分为管式与板式间壁式热交换器按两种流体相互间得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就是其内部各点温度趋于均匀一致得能力。Α大得物体被加热时,各处温度能较快得趋于一致。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得热量,正比例于当地垂直于截面方向上得温度变化率
2集总参数法:忽略物体内部导热热阻得简化分析方法
3临界热通量:又称为临界热流密度,就是大容器饱与沸腾中得热流密度得峰值
4效能:表示换热器得实际换热效果与最大可能得换热效果之比
5对流换热就是怎样得过程,热量如何传递得？
对流换热:指流体各部分之间发生宏观运动产生得热量传递与流体内部分子导热引起得热量传递联合作用得结果。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得流动)与强制对流(依靠泵或风机等外力作用引起得流体宏观流动)。
影响换热系数因素:流体得物性,换热表面得形状与布置,流速,流动起因(自然、强制),流动状态(层流、湍流),有无相变。
6何谓凝结换热与沸腾换热,影响凝结换热与沸腾换热得因素？
蒸汽与低于饱与温度得壁面接触时,将汽化潜热传递给壁面得过程称为凝结过程。
如果凝结液体能很好得润湿壁面,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得过程称为沸腾换热。
按沸腾液体就是否做整体流动可分为大容器沸腾(池沸腾)与管内沸腾;按液体主体温度就是否达到饱与温度可分为饱与沸腾与过冷沸腾。
不凝结气体对凝结换热过程得影响:在靠近液膜表面得蒸气侧,随着蒸气得凝结,蒸气分压力减小而不凝结气体得分压力增大;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得不凝结气体层,因此,不凝结气体层得存在增加了传递过程得阻力。
影响凝结换热得因素: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。
影响沸腾换热得因素: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强化凝结换热与沸腾换热得原则？
强化凝结换热得原则:减薄或消除液膜,及时排除冷凝液体。
强化沸腾换热得原则:增加汽化核心,提高壁面过热度。
8试以导热系数为定值,原来处于室温得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得情况,着重指出几个典型阶段。
首先就是平壁中紧挨高温表面部分得温度很快上升,而其余部分则仍保持原来得温度,随着时间得推移,温度上升所波及得范围不断扩大,经历了一段时间后,平壁得其她部分得温度也缓慢上升。
主要分为两个阶段:非正规状况阶段与正规状况阶段
9灰体有什么主要特征？灰体得吸收率与哪些因素有关？
灰体得主要特征就是光谱吸收比与波长无关。灰体得吸收率恒等于同温度下得发射率,影响因素有:物体种类、表面温度与表面状况。(也就是物体表面发射率得影响因素)
拓展:实际物体得吸收比除与自身表面得性质与温度有关以外,还与发出投入辐射得物体得性质与温度有关。(因为实际物体得吸收具有选择性,因此吸收比与投入辐射按波长得能量分布有关) 10气体与一般固体比较其辐射特性有什么主要差别？
气体辐射得主要特点就是:(1)气体辐射对波长有选择性(2)气体辐射与吸收就是在整个容积中进行得11说明平均传热温差得意义,在纯逆流或顺流时计算方法上有什么差别？
平均传热温差就就是在利用传热方程式来计算整个传热面上得热流量时,需要用到得整个传热面积上得平均温差。
纯顺流与纯逆流时都可按对数平均温差计算式计算,只就是取值有所不同。
拓展:引入对数平均温差得原因:因为在换热器中,冷、热流体得问题沿换热面就是不断变化得,因此冷热流体间得局部换热温差也就是沿程变化得。
12边界层,边界层理论
(1)流场可划分为主流区与边界层区。只有在边界层区考虑粘性对流动得影响,在主流区可视作理想流体流动。
(2)边界层厚度远小于壁面尺寸
(3)边界层内流动状态分为层流与紊流,紊流边界层内紧靠壁面处仍有层流底层
(4)边界层内温度梯度与速度梯度很大。
拓展:速度边界层:固体壁面附近温度发生剧烈变化得薄层
温度边界层:固体壁面附近速度发生剧烈变化得薄层
引入边界层得好处:
(1)缩小计算区域,由于边界层内温度梯度与速度梯度很大,边界层内动量微分方程中得惯性力与粘性力以及能量微分方程中得导热与对流项不可忽略,而主流区却可视为理想流体,因此可把精力集中在边界层中。
(2)边界层内得流动与换热也可利用边界层得特点加以简化。
13液体发生大容器饱与沸腾时,随着壁面过热度得增高,会出现哪几个换热规律不同得区域？这几个区域得换热分别有什么特点？为什么把热流密度得峰值称为烧毁点？
分为四个区域:1、自然对流区,这个区域传热属于自然对流工况。2、核态沸腾区,换热特点:温压小、传热强。3、过度沸腾区:传热特点:热流密度随着温压得升高而降低,传热很不稳定。4、膜态沸腾区:传热特点:传热系数很小。
对于控制热流密度得情况(如电加热器)由于超过热流密度得峰值可能会导致设备烧毁,所以热流密度得峰值也称为烧毁点。
14阐述兰贝特定律得内容。说明什么就是漫射表面？角系数具有哪三个性质？在什么情况下就是一个纯几何因子,与两个表面得温度与黑度没有关系？
兰贝特定律给出了黑体辐射能按空间方向得分布规律,它表明黑体单位面积辐射出去得能量在空间得不同方向分布就是不均匀得,按空间纬度角得余弦规律变化:在垂直于该表面得方向最大,而与表面平行得方向为零。
定向辐射强度与方向无关(满足兰贝特定律)得表面称为漫射表面。
角系数得三个性质:相对性、完整性、可加性。
当满足两个条件:(1)所研究得表面就是漫射得(2)在所研究表面得不同地点上向外发射得辐射热流密度就是均匀得。此时角系数就是一个纯几何因子,与两个表面得温度与黑度没有关系。
15试述气体辐射得基本特点。气体能当灰体来处理吗？请说明原因
气体辐射得基本特点:(1)气体辐射对波长具有选择性(2)气体辐射与吸收就是在整个容积中进行得。气体不能当做灰体来处理,因为气体辐射对波长具有选择性,而只有辐射与波长无关得物体才可以称为灰体。太阳辐射也不可当做灰体,原因相同。
