《传热学》复习题
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传热学期末复习题及答案1. 什么是热传导?请简述其基本原理。
答案:热传导是指热量通过物体内部分子振动和碰撞传递的过程。
其基本原理是热量从高温区域向低温区域传递,直到温度达到平衡。
2. 描述傅里叶定律的数学表达式,并解释各参数的含义。
答案:傅里叶定律的数学表达式为:\[ q = -kA\frac{dT}{dx} \],其中 \( q \) 表示热流密度,\( k \) 表示材料的热导率,\( A \) 表示横截面积,\( \frac{dT}{dx} \) 表示温度梯度。
3. 热对流与热传导有何不同?答案:热对流是指流体中热量的传递,依赖于流体的运动。
它与热传导不同,因为热传导仅依赖于物体内部分子的振动和碰撞,不涉及流体的运动。
4. 什么是热辐射?简述其特点。
答案:热辐射是指物体因温度而发射的电磁波,这种辐射不需要介质即可传播。
其特点是具有定向性和选择性,并且与物体表面的温度有关。
5. 根据斯特藩-玻尔兹曼定律,黑体辐射功率与哪些因素有关?答案:根据斯特藩-玻尔兹曼定律,黑体辐射功率与物体的绝对温度的四次方成正比,与辐射表面的面积成正比。
6. 什么是复合传热?请给出其计算公式。
答案:复合传热是指同时存在热传导、热对流和热辐射三种传热方式的情况。
其计算公式为:\[ q_{total} = q_{conduction} +q_{convection} + q_{radiation} \]。
7. 描述牛顿冷却定律的数学表达式,并解释其物理意义。
答案:牛顿冷却定律的数学表达式为:\[ \frac{dT}{dt} = hA(T -T_{\infty}) \],其中 \( \frac{dT}{dt} \) 表示物体温度随时间的变化率,\( h \) 表示对流换热系数,\( A \) 表示物体表面积,\( T \) 表示物体表面温度,\( T_{\infty} \) 表示周围流体的温度。
该定律描述了物体温度变化与周围流体温度差的关系。
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( )。
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( )。
传热学习题(附参考答案)一、单选题(共56题,每题1分,共56分)1.安装在管路中的阀门( )A、需考虑流体方向B、不必考虑流体方向C、不必考虑操作时的方便D、不必考虑维修时的方便正确答案:A2.用水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液,水蒸气走壳程。
为强化传热,下列措施中最为经济有效的是( )A、增大换热器尺寸以增大传热面积B、减少传热壁面厚度C、改单管程为双管程D、在壳程设置折流挡板正确答案:C3.下列不能提高对流传热膜系数的是( )。
A、增大管径;B、利用多管程结构;C、冷凝时在管壁上开一些纵槽。
D、在壳程内装折流挡板;正确答案:A4.离心泵是依靠离心力对流体作功,其作功的部件是( )。
A、电机B、泵轴C、叶轮D、泵壳正确答案:C5.对于活化能越大的反应,速率常数随温度变化越 ( )A、不确定B、大C、小D、无关正确答案:B6.有机玻璃是指( )。
A、聚甲基丙烯酸甲酯B、聚苯乙烯C、聚乙烯D、聚氯乙烯正确答案:A7.水在无相变时在圆形管内强制湍流,对流传热系数αi为1000W /(m2·℃)若将水的流量增加1倍,而其他条件不变,则αi为( )A、不变B、500C、2000D、1741正确答案:D8.不属于换热器检修内容的是( )A、清扫管束和壳体B、管束焊口、胀口处理及单管更换C、检查修复管箱、前后盖、大小浮头、接管及其密封面,更换垫片D、检查校验安全附件正确答案:D9.间歇反应器的一个生产周期不包括( )A、出料时间B、反应时间C、加料时间D、设备维修时间正确答案:D10.可在器内设置搅拌器的是( )换热器A、套管B、釜式C、热管D、夹套正确答案:D11.流体流量突然减少,会导致传热温差( )。
A、始终不变B、下降C、升高D、变化无规律正确答案:B12.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:D13.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、翅片板B、折流挡板C、隔板D、波纹板正确答案:B14.裂解气深冷分离过程中采用的主要方法是( )A、精馏法B、特殊精馏法C、萃取法D、吸附法正确答案:A15.下面关于裂解气分离流程说法正确的是( )A、一套乙烯装置采用哪种流程,主要取决于流程对所需处理裂解气的适应性、能量消耗、运转周期及稳定性、装置投资等几个方面。
传热学试题库+参考答案一、单选题(共56题,每题1分,共56分)1.能自动间歇排除冷凝液并阻止蒸汽排出的是( )A、减压阀B、疏水阀C、安全阀D、止回阀正确答案:B2.离心泵在液面之下,启动后不出水的原因可能是( )A、轴承润滑不良B、填料压得过紧C、吸人管阀卡D、泵内发生汽蚀现象正确答案:C3.喷气燃料进行精制,主要是为了除去硫、硫化物等物质,尤其是要除去( )。
A、不饱和烃B、有机酸C、硫醇D、硫化氢正确答案:C4.对脱硫剂进行净化,可以避免( )A、脱硫剂损耗B、胺液再生塔冲塔C、设备腐蚀正确答案:C5.化工管路中,对于要求强度高、密封性能好、能拆卸的管路,通常采用( )。
A、焊接B、螺纹连接C、法兰连接D、承插连接正确答案:C6.经过标定的孔板流量计,使用较长一段时间后,孔板的孔径通常会有所增大。
对此,甲认为:该孔板流量计的流量值将比实际流量值低。
乙认为:孔板流量计使用长时间后量程将扩大,甲、乙看法有道理的是( )A、甲、乙均有理B、甲、乙均无理C、甲有理D、乙有理正确答案:A7.离心泵的调节阀( )A、只能安装在进口管路上B、只能安装在出口管路上C、安装在进口管路或出口管路上均可D、只能安装在旁路上正确答案:B8.在化工生产反应过程中,表示化工生产过程状态的参数是( )。
A、消耗指标B、生产能力C、温度D、选择性正确答案:C9.下面高聚物哪一个不是均聚物( )A、PVB、PTFC、ABS树脂D、PP正确答案:C10.已知环氧乙烷合成反应器生产能力为144t/d,年工作时间8000h,按乙烯原料计算,生成环氧乙烷的选择性为71%,通入反应器的乙烯为43720kg/h(原子量:C-12,H-1,O-16),下列生产指标正确的是( )A、反应器年生产能力为48kt/a,乙烯转化率为12.3%B、反应器年生产能力为52.56kt/a,乙烯转化率为12.3%;C、反应器年生产能力为48kt/a,乙烯的转化率为8.73%D、反应器年生产能力为52.56kt/a,乙烯的转化率为8.73%正确答案:A11.启动往复泵前其出口阀必须( )A、微开B、无所谓C、关闭D、打开正确答案:D12.工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其目的是( )A、增强美观B、增加传热面积,提高传热效果C、节约钢材D、增加热阻,减少热量损失正确答案:B13.氯乙烯聚合只能通过( )A、阳离子聚合B、自由基聚合C、阴离子聚合D、配位聚合正确答案:B14.夹套式换热器的优点是( )。
《传热学》复习题一、判断题1.稳态导热没有初始条件。
()2.面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。
()3.复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理()4.肋片应该加在换热系数较小的那一端。
()5.当管道外径大于临界绝缘直径时,覆盖保温层才起到减少热损失的作用。
()6.所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。
()7.影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数,波动周期和深度。
()8.普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。
()9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程,也适用于非稳态导热过程。
()10.相同的流动和换热壁面条件下,导热系数较大的流体,对流换热系数就较小。
()11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写,它对任意形状物体内部和边界都适用。
( )12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。
( )13、温度不高于350℃,导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。
( )14、在相同的进出口温度下,逆流比顺流的传热平均温差大。
( )15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。
( )16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式,是无条件稳定的。
( )17、边界层理论中,主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。
( )18、无限大平壁冷却时,若Bi→∞,则可以采用集总参数法。
( )19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。
( )20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。
( )二、填空题1.流体横向冲刷n排外径为d的管束时,定性尺寸是。
2.热扩散率(导温系数)是材料指标,大小等于。
3.一个半径为R的半球形空腔,空腔表面对外界的辐射角系数为。
4.某表面的辐射特性,除了与方向无关外,还与波长无关,表面叫做表面。
5.物体表面的发射率是ε,面积是A,则表面的辐射表面热阻是。
6.影响膜状冷凝换热的热阻主要是。
传热学考试试卷一、选择题(每题2分,共20分)1. 热传导的基本定律是()A. 牛顿冷却定律B. 傅里叶定律C. 热辐射定律D. 热对流定律2. 以下哪种材料的导热系数最高?()A. 空气B. 木头C. 铜D. 玻璃3. 热对流换热系数的单位是()A. W/(m²·K)B. W/(m·K)C. m/sD. K/W4. 热辐射的特点是()A. 需要介质传播B. 只能在真空中传播C. 可以在真空和介质中传播D. 只能在介质中传播5. 以下哪个不是热传导的边界条件?()A. 温度边界条件B. 热流边界条件C. 对称边界条件D. 压力边界条件6. 根据牛顿冷却定律,物体的冷却速率与()A. 物体表面温度与环境温度之差成正比B. 物体表面温度与环境温度之差成反比C. 物体的体积成正比D. 物体的表面积成正比7. 热对流换热系数的计算公式为()A. h = k/LB. h = kLC. h = k/AD. h = kA8. 热辐射的基本定律是()A. 斯特藩-玻尔兹曼定律B. 普朗克定律C. 维恩位移定律D. 所有选项都是9. 热传导的傅里叶定律表明,热流密度与()A. 温度梯度成正比B. 温度梯度成反比C. 温度差成正比D. 温度差成反比10. 热对流换热系数的实验测量方法不包括()A. 热电偶法B. 热阻法C. 热像仪法D. 压力计法二、填空题(每空1分,共20分)11. 热传导的傅里叶定律表达式为:q = ________。
12. 热对流换热系数的计算公式为:h = ________。
13. 斯特藩-玻尔兹曼定律表明,单位面积的辐射功率与绝对温度的四次方成正比,比例常数为 ________。
14. 维恩位移定律表明,黑体辐射的峰值波长与绝对温度成 ________。
15. 热对流换热系数的实验测量方法包括热电偶法、热阻法和________。
16. 热传导的边界条件包括温度边界条件、热流边界条件和 ________。
传热学复习题1. 简述热传导、热对流和热辐射三种传热方式的基本特点。
2. 描述傅里叶定律在热传导中的应用及其表达式。
3. 根据牛顿冷却定律,解释物体表面温度与周围环境温度之间的关系。
4. 列出并解释影响热对流换热系数的主要因素。
5. 说明在不同边界条件下,热传导方程的解法及其物理意义。
6. 描述黑体辐射定律,并解释辐射换热与物体表面温度的关系。
7. 阐述在实际工程中,如何通过改变流体流动状态来提高换热效率。
8. 举例说明在热交换器设计中,如何利用并流、逆流和交叉流来优化换热效果。
9. 讨论在热传导过程中,材料的导热系数如何影响热量的传递速率。
10. 根据热对流换热系数的计算公式,分析流体的雷诺数和普朗特数对换热系数的影响。
11. 描述在热辐射过程中,物体表面发射率对辐射换热量的影响。
12. 讨论在非稳态热传导问题中,如何应用热响应函数来求解温度随时间的变化。
13. 说明在多维热传导问题中,如何使用数值方法(如有限差分法)来求解热传导方程。
14. 讨论在热交换器中,如何通过改变流体的流速和管道的尺寸来优化换热效率。
15. 分析在实际应用中,如何通过控制表面粗糙度和材料选择来调节热对流换热系数。
16. 描述在热辐射换热中,如何利用反射、吸收和透射特性来设计高效的辐射换热系统。
17. 讨论在热传导和热对流的耦合问题中,如何正确地处理边界条件和初始条件。
18. 说明在非稳态热传导问题中,如何利用热扩散率来分析温度场的传播特性。
19. 讨论在热对流换热系数的实验测定中,如何减少实验误差并提高测量精度。
20. 描述在热交换器设计中,如何通过优化流体通道的布局来提高整体换热效率。
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》复习题一一、名词解释(3分×5=15分)1、导热:2、对流换热:3、肋片效率:4﹑膜状凝结:5﹑灰体;二、填空题(2分×5=10分)1.空间辐射热阻可表示为:()。
2、()是热量传递的动力。
3、二维、常物性、无内热源、直角坐标系中的稳态导热微分方程式为()。
4、角系数的确定方法有()两种。
5、温度场是指)。
三、判断题(2分×5=10分)1、一个灰表面如果是漫反射的,则一定是漫辐射的。
()2、热量传递的三种基本方式是:导热,对流换热,辐射换热。
()3﹑当一个表面的吸收率α=1时,可当作一个绝热表面来处理。
()4、管内强迫对流换热时,假定条件相同,弯管的比直管的换热系数大。
()5、一个表面的有效辐射一定不大于它的本身辐射。
()。
四、简答题(6分×4=24分)1、说明哪些因素影响了对流换热??2、简述热辐射的三个特点.3、说明大气层的温室效应?4、写出努谢尔特准则Nu的表达式?并说明努谢尔特准则Nu的物理含义?五、计算题(41分)1、(14分)有一气体冷凝器,气侧对流换热表面传热系数h1=95W/(㎡.k),壁厚为2.5㎜,λ=46.5W/(m.K)。
水侧对流换热表面传热系数h2=5800W/(㎡.k)。
计算每个环节的热阻以及传热热阻?2、(13分)加热炉置于25℃的厂房内,加热炉外形尺寸为高2.5m、宽3.5m、长4m,加热外表面温度均匀且维持55℃。
如果不考虑辐射作用,试计算加热炉炉墙的散热量。
已知Νu=C(Gr.Pr)n,C=0.1,n=1/3,空气的物性参数为:λ=0.0276W/(m.k),Pr=0.699,粘度ν=0.00001696㎡/S.3、(14分)温度为99℃的热水进入一个逆流式换热器,并将4℃的冷水加热到32℃,冷水的流量为 1.3Kg/S,热水的流量为 2.6Kg/S,总传热系数为830W/(㎡.K )。
试计算换热器面积为多少(水的比热为C P=4.175KJ/Kg.K)《传热学》复习题二一、名词解释(3分×5=15分)1、温度场:2、热对流:3、肋片效率:4、黑体:5﹑珠状凝结:二、填空题(2分×5=10分)1、导热问题的第一类边界条件是已知()2、判定强迫流动换热流态的准则是()。
3、热量传递的三种基本方式是()。
4、稳态导热是指()。
5、换热器按工作原理可分为()三类。
三、判断题(2分×5=10分)1、导热,对流,辐射换热是热量传递的三种基本方式。
()2、基尔霍夫定律的表达式ε=α,适用于任何表面。
()3、一个表面的有效辐射一定大于它的本身辐射。
()4、某一温度下的漫灰表面对来自任何物体投射的吸收率都相等。
()5、当一个表面的吸收率α=1时,可当作一个绝热表面来处理。
()四、简答题(6分×4=24分)1、简述傅里叶定律?2、说明Bi准则的定义式及其物理含义?3、简述影响辐射换热的因素?4、冰雹落地后,即漫漫融化,试分析融化所需热量是由那些途径得到的?五﹑计算题(41分)1、(12分)冬季,室内温度为 20℃,室外温度为-10℃。
室内、外空气对墙壁的表面传热系数分别为10W/(㎡.k )和20W/(㎡.k )。
墙壁厚度为240㎜,壁的导热系数为0.5W/(m.k),面积为15㎡。
求通过墙壁的热损失。
2、(13分)一加热炉置于25℃的厂房内,加热炉外形尺寸为高2.5m、宽3.5m、长4m,加热外表面温度均匀且维持55℃。
如果不考虑辐射作用,试计算加热炉墙的散热量?已知空气物性参数为:λ=2.76×10-2w/m.k.,ν=16.96×10-6㎡/s,Pr=0.699,Nu=0.1(Gr.Pr)1/3.3、(16分)某冷却设备必须每小时冷却275kg的热流体,使其由t1′=120℃ ,冷却到t 1″=50℃ ,热流体的比热容c1=3.044kJ/(kg.k)。
为了冷却热流体,每小时要用t2′=10℃的冷水1000kg。
水的比热容c2=4.187kJ/(kg.k),如果k=116.3W/(㎡.k),试求顺流和逆流两种情况下所需的传热面积。
《传热学》复习题一答案一.名词解释(3分×5=15分)1.是指物体各部分无相对位移或不同的物体直接接触时依靠分子﹑原子及自由电子等微观粒子的热运动而进行的热量传递现象。
2.流体流过与其温度不同的固体壁面时所发生的热量传递过程。
3. 表示肋片的实际散热量与假定整个肋片表面都处在肋基温度时的理想散热量之比。
4. 当凝结液能很好的润湿壁面时,.凝结液将形成连续的膜向下流动。
5. 物体的光谱发射率不随波长发生变化。
二.填空题(2分×5=10分)1、( ) ;2、(温差) ;3、( )4、(积分法,代数法)5、(某一时刻空间所有各点温度的总称)三、 判断题(2分×5=10分)1、( √) ;2、( ╳ ) ;3、( ╳ );4、( √ );5、( ╳ )四、 简答题(6分×4=24分)1、答:1)流动的起因和流动状态;2)流体的热物理性质;3)流体的相变;4)换热表面积的几何因素。
2、简述热辐射的三个特点答:热辐射的三个特点是:1).任何物体,只要温度高于0 K ,就会不停地向周围空间发出热辐射。
2).不需要冷热物体的直接接触;即:不需要介质的存在,在真空中就可以传递能量。
3).在辐射换热过程中伴随着能量形式的两次转换:物体热力学能 → 电磁波能 → 物体热力学能。
3、答:大气层能让大部分太阳辐射透过到达地面,而地面辐射中95%以上的能量分布在3-50μm 范围内,它不能穿过大气层,这就减少了地面的辐射热损失,即大气层的温室效应。
4、答:努谢尔特准则Nu 的表达为:努谢尔特准则Nu 的物理含义:反映了对流换热过程的强弱。
五、计算题 (41分)1﹑(14分)解: 气侧的对流换热热阻: 管壁的导热热阻:水侧的对流换热热阻:传热热阻:2、(13分)解:w t hA k m w Nu H h Gr Nu tH g Gr C t m 4084)2555(5.22)45.3(63.3/63.33295.20276.0329)1057.3(1.0Pr)(1.01057.3699.0)1096.16(5.2)2555(40273181.9Pr Pr 4025525231103110263230=-⨯⨯⨯+⨯=∆=Φ∴⋅=⨯==∴=⨯=⋅=⨯=⨯⨯⨯-⨯+⨯=⋅∆=⋅=+=-λυα定性温度:ij i X A 102222=∂∂+∂∂y t x t λhl Nu =w k m h R h /1005.195112211-⨯===w k m h R h /1072.158********-⨯===w k m R /1038.55.46105.2233--⨯=⨯==λδλwk m R R R R h h k /1007.12221-⨯=++=λ3、(14分)解:1)冷流体的吸热量=热流体的放热量(6分)2)因为是逆流布置,所以:所以换热器面积:(8分)《传热学》 复习题二答案一.名词解释(3分×5=15分)1.是指某一时刻空间所有各点温度的总称。
2.只依靠流体的宏观运动传递热量的现象。
3.表示肋片的实际散热量与假定整个肋片表面都处在肋基温度时的理想散热量之比。
4.物体能全部吸收外来射线。
5.凝结液不能很好的润湿壁面,.凝结液将聚结成一个个的液珠。
二.填空题(2分×5=10分)1、(已知任意时刻边界上的温度值 )2、(雷诺准则Re )3、(导热,热对流,热辐射 )4、( 物体内各点温度随时间不变的过程。
)5、(间壁式,混合式,回热式 )三、 判断题(2分×5=10分)1、( ╳ );2、( ╳ );3、( √ );4、(√ );5、( ╳ )四、 简答题(6分×4=24分)1、答:傅里叶定律表达了热流矢量与温度梯度之间的关系,即: w/m 2C t t C C P P 01185)99(6.2)432(3.1=''⇒''-=-⇒Φ=Φ=Φ吸放C In t m 08.733299485)3299()485(=-----=∆2348.28.73830)432(10175.43.1m t K A m =⨯-⨯⨯⨯=∆Φ=gradtq λ-=其中:λ为材料的导热系数。
,负号表示热流矢量与温度梯度的方向相反。
2、答:Bi 的表达式为:3、简述影响辐射换热的因素?答:1)物体表面的吸收特性;2)物体表面的辐射特性;3)物体的温度;4)物体表面的形状、尺寸及物体表面间的相互位置。
4、冰雹落地后,即漫漫融化,试分析融化所需热量是由那些途径得到的?答:地面的导热量,空气的对流换热量,与环境中固体表面间的辐射换热量及吸收太阳辐射热量。
五﹑计算题 (41分)1﹑(12分)由题知这是一个传热过程,所以传热量为:故通过墙壁的热损失为774.3 W2、(13分)解:(6分)(7分)3(16分)解:由热平衡方程求得冷流体的终温w t hA k m w Nu H h Gr Nu tH g Gr C t m 4084)2555(5.22)45.3(63.3/63.33295.20276.0329)1057.3(1.0Pr)(1.01057.3699.0)1096.16(5.2)2555(40273181.9Pr Pr 4025525231103110263230=-⨯⨯⨯+⨯=∆=Φ∴⋅=⨯==∴=⨯=⋅=⨯=⨯⨯⨯-⨯+⨯=⋅∆=⋅=+=-λυα定性温度:o c m t t c m t t 24187.41000)50120(044.327510)(22111122=⨯-⨯⨯+=''-'+'=''对大小。
外部对流换热热阻的相了物体内部导热热阻与物理含义:其大小反映:固体材料的导热系数导热固体的特征尺寸,对流换热系数,λλ::,l h hl B i =w 3.7742015.010240101))10(20(1511)(32121=+⨯+--⨯=++-=Φ-h h t t A f f λδ所传递的热流量(6分)(1)顺流时(2)逆流时(10分) w t t c m 3311111028.16)50120(10044.33600275)(⨯=-⨯⨯⨯=''-'=Φ23041.22.583.1161028.162.58245010120ln )2450()101020(m t k A c t m m =⨯⨯=∆Φ==-----=∆23019.2643.1161028.1664105024120ln )1050()241020(m t k A c t m m =⨯⨯=∆Φ==-----=∆。