考研传热学概念和问答总结汇总
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CH1 绪论1 热能传递的三种方式是、和,各自的物理机理是什么?2 换热方式分析:图1-3,习题4、7。
3 区别概念:热流量与热流密度,热对流与对流传热,热辐射与辐射传热,传热过程,传热过程热阻与面积热阻。
4 表1-3 热量传递的速率方程。
5 习题10、12、18、21、31、32。
CH2 稳态热传导1 概念:温度场、等温面(线)与其特点。
2 傅立叶定律的文字表述、一般形式的数学表达式。
3 导热系数的定义,其数值大小取决于,一般来讲λ金属λ非金属,λ金属λ液体λ气体。
4 保温材料的定义是。
5 了解三维非稳态导热微分方程式的一般形式,在稳态、一维稳态无内热源、一维稳态有内热源、二维稳态、非稳态、集中参数法(零维非稳态)、一维非稳态等条件下的具体方程形式。
6 定解条件包括初始条件和边界条件,常见的三类边界条件分别是。
7 热扩散率又叫,其表达式是。
8 理解肋片温度场数学描写的导出方法:导热微分方程+折算内热源法和能量守恒法(重点)。
9 肋效率的定义。
10 接触热阻的定义与减小接触热阻的方法。
11 表2-3 一维稳态导热部分分析解汇总(重点热阻表达式)12 例题2-4、2-6(重点分析和讨论);13使用串连热阻叠加的原则和在换热计算中的应用:习题3、4、6、9、14、16、18、34、51。
14需要在蒸汽管道上加装1根温度计测温套管,可供选作套管材料的有外径×厚度为φ10×1和φ10×2(单位:mm)的铜管、铝管和钢管,其中引起测温误差最小的材料应是规格为的管,如下图所示;在管道中套管的位置以种布置为好。
见下列a)、b)两图。
(λ钢<λ铝<λ铜)CH3 非稳态热传导1 非稳态导热的两个阶段与各自的特点是什么?图3-22 Bi数的定义式与物理意义,不同情况特征长度选取,Bi的大小对平板中温度分布有何影响(图3-4)?与Nu数的区别是。
3 Fo数的物理意义和表达式分别是。
4 时间常数的表达式。
天津市考研能源与动力工程复习资料传热学重要概念解析在能源与动力工程领域,传热学是一个重要且常见的研究领域。
传热学研究的是热量如何从一处物体传递到另一处物体的过程,对于能源系统的设计和优化至关重要。
本文将对传热学中的几个重要概念进行解析,以帮助天津市考研能源与动力工程的学生更好地理解和掌握传热学相关的知识。
1. 热传导(Conduction)热传导是指热量通过物质内部的传递。
物质内部的微小粒子(如分子、原子)的热运动使得热能从高温区向低温区传递。
热传导的速率取决于物质的导热性能和温度梯度。
常见的导热材料如金属,其导热性能较好,而绝缘材料如木材导热性能较差。
热传导过程可以通过傅里叶定律来描述。
2. 对流传热(Convection)对流传热是指通过流体(液体或气体)的传热过程。
流体的流动使得高温区和低温区间的热量传递。
对流传热的速率取决于流体的流动速度、流体的性质以及温度梯度。
对流传热在自然对流和强制对流两种情况下都会出现。
自然对流是指无外力干预的流动,如空气的自然对流;强制对流是指外力(如风扇)促使流体流动,并加速了热量的传递。
3. 辐射传热(Radiation)辐射传热是指通过辐射的形式传递热量。
辐射是指热辐射物体发出的电磁波。
所有物体在温度不为零时都会发射辐射,而辐射的强度取决于物体的温度、表面特性和辐射体的形状。
辐射传热的速率与温度的四次方成正比,因此辐射传热在高温情况下占主导地位。
4. 热导率(Thermal Conductivity)热导率是物质传导热量的能力,表示单位面积上在单位时间内从物体的一侧传递到另一侧的热量。
热导率是物质性质的一个参数,取决于物质的组成、结构和温度。
热导率越大,热传导速率越快。
5. 导热方程(Heat Conduction Equation)导热方程描述了热传导过程中温度随时间和空间的变化。
它是一个偏微分方程,可以用于描述不同几何形状的物体中的热传导过程。
解决导热方程可以得到物体内部温度分布的解析解或数值解。
传热学基本概念知识点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5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6对流换热是怎样的过程,热量如何传递的?对流:指流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式。
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:自然对流与强制对流。
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。
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?灰体的主要特征是光谱吸收比与波长无关。
灰体的吸收率恒等于同温度下的发射率,影响因素有:物体种类、表面温度和表面状况。
10气体与一般固体比较其辐射特性有什么主要差别?气体辐射的主要特点是:( 1)气体辐射对波长有选择性( 2)气体辐射和吸收是在整个容积中进行的11说明平均传热温压得意义,在纯逆流或顺流时计算方法上有什么差别?平均传热温压就是在利用传热传热方程式来计算整个传热面上的热流量时,需要用到的整个传热面积上的平均温差。
传热学1.热力学三大定律+第零定律① 热力学第一定律:一个热力学系统的内能增量等于外界向他传递的热量与外界对他做功的和。
② 热力学第二定律:克劳修斯表述:热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但是反之不行。
开尔文表述:不可能从单一热源吸收热量,并将这热量变为功,而不产生其他影响。
只要温差存在的地方,就有热能从自发地从高温物体向低温物体传递。
③ 热力学第三定律:绝对零度不可能达到。
④ 热力学第零定律:如果两个热力学系统都第三个热力学系统处于热平衡状态,那么这两个系统也必定处于热平衡。
2.各个科技技术领域中遇到的的传热学问题可以大致归纳为三种类型的问题 ①强化传热 ②削弱传热 ③温度控制3.热能传递的三种方式①热传导—物体各部分之间不发生相对位移,依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生热能传递。
②热对流—由于流体的宏观运动二引起的流体各部分之间发生相对位移、冷热流体相互混掺所导致的热量传递。
③热辐射—物体通过电磁波来传递能量的方式。
(由于热的原因发出的辐射为热辐射)4.傅里叶定律(导热基本定律)热流密度q=-λdx dt(一维) 负号表示热量传递方向与温度升高方向相反 q —单位时间内通过某一给定面积的热量(矢量)。
λ金属>λ液体>λ气体 λ—导热系数表示材料的导热性能优劣的参数,即是一种热物性参数。
W/(m ·k )5.自然对流与强制对流自然对流—由于流体冷热各部分的密度不同而引起的。
强制对流—流体的流动是由于水泵、风机或者其他压差作用所造成的。
Q=Ah tf tw - 表面传热系数h —不仅取决于流体物性(λρCp )以及换热表面的形状、大小与布置海域流速密切相关。
① 水的对流传热比空气强②有相变的优于无相变的③强制对流优于自然对流6.热辐射的特点①热辐射可以在真空中传递(即无物质存在也可以传递)② 热辐射不仅产生能量传递,而且还伴随着能量形式的转换(热能—>辐射能—>热能)7.斯托芬-波尔兹曼定律φ=AT εσ4 -σ斯托芬-波尔兹曼常量 -ε物体发射率(黑度<1)8.导热机理气体导热—气体分子不规则热运动导电固体—自由电子的运动非导电固体—晶格结构振动的传递9.笛卡尔坐标系三维非稳态导热微分方程φλλλτρ+∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂=∂∂)()()(zt z y t y x t x t c ⇒c z t y t x t a t ρφτ+∂∂+∂∂+∂∂=∂∂)(222222 令a =cρλ(热扩散系数) ⇒常物性,无内热源)(222222zt y t x t a t ∂∂+∂∂+∂∂=∂∂τ ⇒常物性,稳态0222222=+∂∂+∂∂+∂∂λφzt y t x t 泊松方程 ⇒常物性,稳态,无内热源0222222=∂∂+∂∂+∂∂zt y t x t 拉普拉斯方程10.定解条件对于非稳态导热问题⇒定解条件(初始条件+边界条件)①第一类边界条件:规定了边界上的温度②第二类边界条件:规定了边界上的热流密度③第三类边界条件:规定了边界上物体与周围流体间的表面传热系数及周围流体的温度。
工程热力学与传热学总结与复习一、工程热力学1.热力学基本概念:温度、压力、体积、能量、功、热量等。
2.热力学第一定律:能量守恒原理,能量的转化与传递。
3.热力学第二定律:熵增原理,能量转化的方向性和能量质量的评价。
4.热力学循环:热力学循环的性质和效率计算。
5.热力学性质:热容、比热、比容等,理想气体方程等。
6.相变与理想气体:气体的状态方程,相变的特性和计算。
7.热力学平衡与稳定性:热力学平衡条件和稳定性判据。
8.热力学性能分析:绝热效率、功率、热效率等。
二、传热学1.传热基本概念:传热方式(传导、对流、辐射)、传热热流量。
2.热传导:热传导过程的数学模型、导热系数、傅里叶热传导定律等。
3.对流传热:强制对流和自然对流,传热换热系数的计算和影响因素。
4.辐射传热:黑体辐射、斯特藩—玻尔兹曼定律、辐射传热换热系数等。
5.热传导与热对流的复合传热:壁面传热、换热器传热、管壳传热等。
6.传热器件性能:传热器件的热阻、效率、流动阻力等。
1.理解基本概念:温度、压力、体积、能量、功、热量等的概念和关系。
2.强化热力学基本定律:热力学第一定律和第二定律的应用,能量转化与传递的分析。
3.熟悉状态方程:理想气体方程等的使用,相变的特性和计算方法。
4.学会评价热力学性能:热力学循环的性质和效率计算,热力学性能分析的方法。
5.掌握传热方式和模型:传热方式的概念和特点,热传导、对流传热和辐射传热的数学模型。
6.熟练计算传热换热系数:热传导、对流传热和辐射传热的传热换热系数的计算方法。
7.理解传热过程中的复合传热:热传导与热对流的复合传热的分析和计算方法。
8.增强对传热器件性能的认识:传热器件性能评价的指标和计算方法。
在复习过程中,可以通过阅读教材和相关的参考书籍深入学习热力学和传热学的理论知识。
同时,要结合例题和习题进行练习,加强对概念和公式的运用和理解。
此外,可以通过查找工程实例和实验数据来应用所学知识,加深对热力学和传热学的认识和理解。
《传热传质学》概念汇总第一章绪论1.传热学:研究热量传递规律的科学。
2.热量传递的基本方式:导热、对流、辐射。
3.热传导:物体的各部分之间不发生相对位移,依靠微观粒子的热运动产生的热量传递现象。
4.纯粹的导热只能发生在不透明的固体之中。
5.热流密度:单位时间内通过单位面积的热流量(W/m2)。
6.常温下导热系数(W/m℃):银:427;纯铜:398;纯铝:236;普通钢:30~50;水:;空气:;保温材料:;水垢:1~3;烟垢:~7.热对流:由于流体各部分之间发生相对位移而产生的热量传递现象。
8. 热对流只发生在流体之中,并伴随有导热现象。
9.自然对流:由于流体密度差引起的相对运动。
10. 强制对流:由于机械作用或其它压差作用引起的相对运动。
11. 对流换热:流体流过固体壁面时,由于对流和导热的联合作用,使流体与固体壁面间产生热量传递的过程。
12. 辐射:物体通过电磁波传播能量的方式。
13. 热辐射:由于热的原因,物体的内能转变成电磁波的能量而进行的辐射过程。
14. 辐射换热:不直接接触的物体之间,由于各自辐射与吸收的综合结果所产生的热量传递现象。
15. 传热过程:热流体通过固体壁面将热量传给另一侧冷流体的过程。
16. 传热系数:表征传热过程强烈程度的标尺,数值上等于冷热流体温差1℃时,单位面积上的热流量(W/m 2℃)。
17. 单位面积上的传热热阻:kR K 118. 单位面积上的导热热阻:λδλ=R 19. 单位面积上的对流换热热阻:h R 1=α 20. 对比串联热阻大小可以找到强化传热的主要环节。
21. 单位:物理量的度量标尺。
22. 基本单位:基本物理量的单位。
23. 导出单位:由物理含义导出,以基本单位组成的单位。
24. 单位制:基本单位与导出单位的总和。
25. 常用单位换算: Wh kcal kJ kcal N kgf Pa atm 163.1/1;1868.4180665.91;1013251==== 第二章 导热基本定律及稳态导热26. 温度场:物体中温度分布的总称。
传热学知识点总结传热学是研究热量从一个物体或一个系统传递到另一个物体或系统的科学。
它是热力学的一部分,具有广泛的应用领域,包括能源转换、热力学系统设计和工艺优化等。
以下是传热学的一些重要知识点的总结:1.热传导:热量通过直接接触和分子间的碰撞传递。
在固体中,热传导是最主要的传热方式,其传递速率与物质的热导率、温度梯度和传热距离有关。
2.热对流:热量通过流体(液体或气体)的流动传递。
对流传热的速率取决于流体的速度、温度差和传热面积。
3.热辐射:热能以电磁波的形式从热源发出,无需介质介导即可传递热量。
热辐射与物体的温度和表面特性有关,如表面的发射率和吸收率。
4.导热方程:描述了热传导现象,可以用来计算温度随时间和空间的变化。
它与热导率、物体的几何形状和边界条件有关。
5.导热系数:材料的物理性质,描述了材料导热性能的好坏。
较高的导热系数表示材料更好地传递热量。
6.热对流换热系数:描述了流体换热的能力,表示单位面积上的热量传递速率和温度差之间的关系。
7.四能截面:描述了热辐射的性质,反映了物体吸收、反射和透射电磁波的能力。
8.热阻和热导率:用于描述物体或系统中热量传递的难易程度。
热阻与热导率成反比。
9.传热过程中的能量守恒:热量传递过程中,能量守恒定律适用。
传热的总能量输入等于输出。
10.辐射传热公式:根据黑体辐射定律,描述了热辐射的能量传递,常用于计算热源辐射的热量。
11.对流换热公式:根据精细的实验和理论研究,发展了一系列对流换热公式,用于估算流体对流传热。
12.热导率与温度的关系:大多数材料的热导率随温度的升高而增大,但也有一些例外情况。
13. 传热表征:传热通常使用无量纲数值来表征,如Nusselt数、Prandtl数和Reynolds数,它们描述了传热过程中流体的性质和行为。
14.界面传热:当两个物体或系统接触时,它们之间的传热称为界面传热。
界面传热常见的形式包括对流传热和热辐射。
15.传热器件和应用:传热学的知识应用于各种传热器件和系统,如换热器、蒸发器、冷却器等,为工程和科技应用提供了基础。
传热学基本概念知识点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5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6对流换热是怎样的过程,热量如何传递的?对流:指流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式。
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:自然对流与强制对流。
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。
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?灰体的主要特征是光谱吸收比与波长无关。
灰体的吸收率恒等于同温度下的发射率,影响因素有:物体种类、表面温度和表面状况。
10气体与一般固体比较其辐射特性有什么主要差别?气体辐射的主要特点是:(1)气体辐射对波长有选择性(2)气体辐射和吸收是在整个容积中进行的11说明平均传热温压得意义,在纯逆流或顺流时计算方法上有什么差别?平均传热温压就是在利用传热传热方程式来计算整个传热面上的热流量时,需要用到的整个传热面积上的平均温差。
传热简答题整理林夕第0章:绪论1.传热学的分析方法?答:实验测定、理论分析和数值模拟。
第1章:导论1.热水瓶的保温原理?答:真空消除了对流和导热,渡银面降低了辐射传热。
第2章:热传导引论1.测热导率的方法?(q=kAΔT/L)答:①稳态法:热流计法,防护热板法,圆管法。
②非稳态法:热线法,闪光法。
(1)热流计法(2)防护热板法(3)圆管法注:最后一个为热导率极低的测量方法,不能用(2)的原因:注:应该是沿径向一维导热,轴向热损会很显著。
第3章:一维、稳态热传导第4章:二维稳态导热第5章:瞬态导热1.毕渥数的物理意义,说明Bi->0,Bi->∞代表什么?是否当Bi->0时边界绝热?答:Bi=hL/k=(L/k)/(1/h),固体内热阻与边界层热阻之比。
①Bi->0时,1/h>>L/k,即相对于表面对流换热热阻,固体内部热阻几乎可以忽略不计。
②Bi->∞时,1/h<<L/k,即相对于固体内部热阻,表面对流换热热阻几乎可以忽略不计。
不赞成边界绝热观点。
第6章:对流导论1.测对流系数的方法?(q=hA(Ts-T∞))答:①稳态法:直接法。
②非稳态法:集总热容法。
(1)直接法(2)集总热容法2.模型与原设备(同类)现象相似的条件?答:单值性条件相似,同名已定准则相等。
注:3.传热学对流与流体力学对流的区别?答:①传热学对流:当一个表面和一种运动的流体处于不同温度时,他们之间发生的传热称为对流。
②流体力学对流:对流过程指流体处于宏观流动状态下,控制体V中c(流体单位体积中携带的物理量,如密度、热量、污染浓度等)的总量因对流而发生变化。
第7章:外部流动第8章:内部流动第9章:自然对流第10章:沸腾和凝结1.在设计冷凝器时,采用水平管好还是垂直管好?为什么?答:采用水平管好。
凝结液是一个热阻,水平管1在重力方向上尺寸很短,而垂直管在重力方向上尺寸长。
因此,在相同条件下采用水平管,表面形成的液膜更薄,传热效果更好。
一、热量传递的三种基本方式--导热、对流、热辐射: 1、概念:1)基本概念:ⅰ)、导热的概念:物体各部分之间不发生相对位移,依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递。
ⅱ)、对流的概念:指由于流体的宏观运动,从而流体各部分之间发生相对位移、冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程 ⅲ)、热辐射:物体因热的原因发出辐射能的现象2)、传热的机理:ⅰ)导热依靠微观粒子的热运动:分子、原子的相互碰撞、晶格的振动等ⅱ)对流依靠流动的宏观运动:流体的相互位移或掺混ⅲ)热辐射:发射电磁波 2、热量传递的三个基本公式 1)导热的傅里叶定律(一维):Φ-热流量(单位时间通过某一给定面积的热量),单位W q —单位时间内通过单位面积的热流量,单位W/m2 2) 对流换热的牛顿冷却定律: Ⅰ、对流换热:对流伴随有导热的现象 Ⅱ、牛顿冷却定律流体被加热时: 流体被冷却时: h —表面传热系数,与过程有关。
单位W/m2.K 3、热辐射(斯忒藩-玻尔兹曼定律): (σ-斯忒藩-玻尔兹曼常量(黑体辐射常数)σ=5.67×10-8 W/(m2.K4) 实际物体热辐射量: 二、传热过程:1、 传热过程的概念:热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程。
2、传热过程热流量的计算:3、传热系数(单位W/m2.K):三、热阻:串联环节的总热阻等于各分热阻之和,且稳态时, 各环节的热流量相等。
第二章 导热基本定律及稳态导热一、温度场、等温面、等温线、温度梯度的意义等温线的特点:物体中的任一条等温线要么形成一个封闭的曲线,要么终止在物体表面上,而不会与另一条等温线相交。
温度梯度:空间某点的温度的变化率。
二、导热的基本定律、意义 1)(1dxdt λAΦ--=dxdt A q λ-=Φ=t Ah t t Ah f w ∆=-=Φ)(t Ah t t Ah w f ∆=-=Φ)(4T A σ=Φ4T A σε=ΦtAk h h t t A f f ∆=++-=Φ212111λδ21111h h k ++=λδ2121222*********Ah A Ah t t Ah t t A t t Ah t t f f f w w w w f ++-=-=-=-=Φλδλδn nt gradt ∂∂=∂t1、导热基本定律(傅里叶定律):2、傅里叶定律的意义:揭示了连续温度场内每一点的温度梯度与热流量间的联系。
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。
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。
22.定解条件(单值性条件):使微分方程获得适合某一特定问题解的附加条件,包括初始条件和边界条件。
23速度边界层:在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。
24温度边界层:在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。
25定性温度:确定换热过程中流体物性的温度。
26特征尺度:对于对流传热起决定作用的几何尺寸。
27相似准则(如Nu,Re,Pr,Gr,Ra):由几个变量组成的无量纲的组合量。
28强迫对流传热:由于机械(泵或风机等)的作用或其它压差而引起的相对运动。
29自然对流传热:流体各部分之间由于密度差而引起的相对运动。
30大空间自然对流传热:传热面上边界层的形成和发展不受周围物体的干扰时的自然对流传热。
31珠状凝结:当凝结液不能润湿壁面(θ>90˚)时,凝结液在壁面上形成许多液滴,而不形成连续的液膜。
32膜状凝结:当液体能润湿壁面时,凝结液和壁面的润湿角(液体与壁面交界处的切面经液体到壁面的交角)θ<90˚,凝结液在壁面上形成一层完整的液膜。
33核态沸腾:在加热面上产生汽泡,换热温差小,且产生汽泡的速度小于汽泡脱离加热表面的速度,汽泡的剧烈扰动使表面传热系数和热流密度都急剧增加。
34膜态沸腾:在加热表面上形成稳定的汽膜层,相变过程不是发生在壁面上,而是汽液界面上,但由于蒸汽的导热系数远小于液体的导热系数,因此表面传热系数大大下降。
35.热辐射:由于物体内部微观粒子的热运动状态改变,而将部分内能转换成电磁波的能量发射出去的过程。
36.吸收比:投射到物体表面的热辐射中被物体所吸收的比例。
37.反射比:投射到物体表面的热辐射中被物体表面所反射的比例。
38.穿透比:投射到物体表面的热辐射中穿透物体的比例。
39.黑体:吸收比α= 1的物体。
40.白体:反射比ρ=l的物体(漫射表面)41.透明体:透射比τ= 1的物体42.灰体:光谱吸收比与波长无关的理想物体。
43.黑度:实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值,即物体发射能力接近黑体的程度。
44.辐射力:单位时间内物体的单位辐射面积向外界(半球空间)发射的全部波长的辐射能。
45.漫反射表面:如果不论外界辐射是以一束射线沿某一方向投入还是从整个半球空间均匀投入,物体表面在半球空间范围内各方向上都有均匀的反射辐射度L r,则该表面称为漫反射表面。
46.角系数:从表面1发出的辐射能直接落到表面2上的百分数。
47.有效辐射:单位时间内从单位面积离开的总辐射能,即发射辐射和反射辐射之和。
48.投入辐射:单位时间内投射到单位面积上的总辐射能。
49.定向辐射度:单位时间内,单位可见辐射面积在某一方向p的单位立体角内所发出的总辐射能(发射辐射和反射辐射),称为在该方向的定向辐射度。
50.漫射表面:如该表面既是漫发射表面,又是漫反射表面,则该表面称为漫射表面。
51.定向辐射力:单位辐射面积在单位时间内向某一方向单位立体角内发射的辐射能。
52.表面辐射热阻:由表面的辐射特性所引起的热阻。
53.遮热板:在两个辐射传热表面之间插入一块或多块薄板以削弱辐射传热。
54.重辐射面:辐射传热系统中表面温度未定而净辐射传热量为零的表面。
55.传热过程:热量从高温流体通过壁面传向低温流体的总过程.56.复合传热:对流传热与辐射传热同时存在的传热过程.57.污垢系数:单位面积的污垢热阻.58肋化系数: 肋侧表面面积与光壁侧表面积之比.59顺流:两种流体平行流动且方向相同60逆流:两种流体平行流动且方向相反61.效能:换热器实际传热的热流量与最大可能传热的热流量之比.62.传热单元数:传热温差为1K时的热流量与热容量小的流体温度变化1K所吸收或放出的热流量之比.它反映了换热器的初投资和运行费用,是一个换热器的综合经济技术指标.63.临界热绝缘直径:对应于最小总热阻(或最大传热量)的保温层外径.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5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6对流换热是怎样的过程,热量如何传递的?对流:指流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式。
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:自然对流与强制对流。
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。
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?灰体的主要特征是光谱吸收比与波长无关。
灰体的吸收率恒等于同温度下的发射率,影响因素有:物体种类、表面温度和表面状况。
10气体与一般固体比较其辐射特性有什么主要差别?气体辐射的主要特点是:(1)气体辐射对波长有选择性(2)气体辐射和吸收是在整个容积中进行的11说明平均传热温压得意义,在纯逆流或顺流时计算方法上有什么差别?平均传热温压就是在利用传热传热方程式来计算整个传热面上的热流量时,需要用到的整个传热面积上的平均温差。
纯顺流和纯逆流时都可按对数平均温差计算式计算,只是取值有所不同。
12边界层,边界层理论边界层理论:(1)流场可划分为主流区和边界层区。
只有在边界层区考虑粘性对流动的影响,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。
13液体发生大容器饱和沸腾时,随着壁面过热度的增高,会出现哪几个换热规律不同的区域?这几个区域的换热分别有什么特点?为什么把热流密度的峰值称为烧毁点?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:热流密度随着温压的升高而降低,传热很不稳定。
4、膜态沸腾区:传热特点:传热系数很小。
由于超过热流密度的峰值可能会导致设备烧毁,所以热流密度的峰值也称为烧毁点。
14阐述兰贝特定律的内容。
说明什么是漫射表面?角系数具有哪三个性质?在什么情况下是一个纯几何因子,和两个表面的温度和黑度没有关系?兰贝特定律给出了黑体辐射能按空间方向的分布规律,它表明黑体单位面积辐射出去的能量在空间的不同方向分布是不均匀的,按空间纬度角的余弦规律变化:在垂直于该表面的方向最大,而与表面平行的方向为零。
光谱吸收比与波长无关的表面称为漫射表面。
角系数的三个性质:相对性、完整性、可加性。
当满足两个条件:(1)所研究的表面是漫射的(2)在所研究表面的不同地点上向外发射的辐射热流密度是均匀的。
此时角系数是一个纯几何因子,和两个表面的温度和黑度没有关系。
15试述气体辐射的基本特点。
气体能当灰体来处理吗?请说明原因气体辐射的基本特点:(1)气体辐射对波长具有选择性(2)气体辐射和吸收是在整个容积中进行的。
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的物体才可以称为灰体。
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。