纳米二硫化钼润滑油的摩擦学性能和传热行为研究

纳米二硫化钼润滑油的摩擦学性能和传热行为研究
纳米二硫化钼润滑油的摩擦学性能和传热行为研究

传热学部分思考题

教材上的思考题 第8章??思考题? 1.试说明热传导(导热)、热对流和热辐射三种热量传递基本方式之间的联系与区别。? 区别:它们的传热机理不同。导热是由于分子、原子和电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,其本质是介质的微观粒子行为。热对流是由于流体的宏观运动,致使不同温度的流体相对位移而产生的热量传递现象,其本质是微观粒子或微团的行为。辐射是由于物体内部微观粒子的热运动而使物体向外发射辐射能的现象,其本质是电磁波,不需要直接接触并涉及能量形式的转换。?联系:经常同时发生。? 2.试说明热对流与对流换热之间的联系与区别。? 热对流是由于流体的宏观运动,致使不同温度的流体相对位移而产生的热量传递现象。对流换热是流体与固体表面之间由热对流和导热两种传热方式共同作用导致的传热结果。 3. 从传热的角度出发,采暖散热器和冷风机应放在什么高度最合适?? 答:采暖器和冷风机主要通过对流传热的方式使周围空气变热和变冷,使人生活在合适的温度范围中,空气对流实在密度差的推动下流动,如采暖器放得太高,房间里上部空气被加热,但无法产生自然对流使下部空气也变热,这样人仍然生活在冷空气中。为使房间下部空气变热,使人感到舒适,应将采暖器放在下面,同样的道理,冷风机应放在略比人高的地方,天热时,人才能完全生活在冷空气中 4.在晴朗无风的夜晚,草地会披上一身白霜,可是气象台的天气报告却说清晨最低温度为2℃。试解释这种现象。但在阴天或有风的夜晚(其它条件不变),草地却不会披上白霜,为什么 答:深秋草已枯萎,其热导率很小,草与地面可近似认为绝热。草接受空气的对流传热量,又以辐射的方式向天空传递热量,其热阻串联情况见右图。所以,草表面温度t gr 介于大气温度t f 和天空温度t sk 接近,t gr 较低,披上“白霜”。如有风,hc 增加,对流传热热阻R 1减小,使t gr 向t f 靠近,即t gr 升高,无霜。阴天,天空有云层,由于云层的遮热作用,使草对天空的辐射热阻R 2增加,t gr 向t f 靠近,无霜(或阴天,草直接对云层辐射,由于天空温度低可低达-40℃),而云层温度较高可达10℃左右,即t sk 在阴天较高,t gr 上升,不会结霜)。 5.在一有空调的房间内,夏天和冬天的室温均控制在20℃,但冬天得穿毛线衣,而夏天只需穿衬衫。这是为什么 答:人体在房间里以对流传热和辐射传热的方式散失热量,有空调时室内t fi 不变,冬天和夏天人在室内对流散热不变。由于夏天室外温度0f t 比室内温度fi t 高,冬天0f t 比fi t 低,墙壁内温度分布不同,墙壁内表面温度wi t 在夏天和冬天不一样。显然,wi t 夏 >wi t 冬 ,这样人体与墙壁间的辐射传递的热量冬天比夏天多。在室温20℃的房间内,冬天人体向外散热比夏天多而感到冷,加强保温可使人体散热量减少,如夏天只穿衬衫,冬天加毛线衣,人就不会感到冷。 第十一章(基本概念较多,就交给你了!!) 第十二章 没找到现成的。。

传热学知识总结2

《传热学》资料 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。 简答题 1.试述三种热量传递基本方式的差别,并各举1~2个实际例子说明。(提示:从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式) 2.请说明在传热设备中,水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止? (提示:从传热过程各个环节的热阻的角度,分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况) 3. 试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别,它们各自的单位是什么? (提示:写出三个系数的定义并比较,单位分别为W/(m·K),W/(m2·K),W/(m2·K)) 4.在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义? (提示:分析热阻与温压的关系,热路图在传热过程分析中的作用。) 5.结合你的工作实践,举一个传热过程的实例,分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。(提示:学会分析实际传热问题,如水冷式内燃机等) 6.在空调房间内,夏季与冬季室内温度都保持在22℃左右,夏季人们可以穿短袖衬衣,而冬季则要穿毛线衣。试用传热学知识解释这一现象。 (提示:从分析不同季节时墙体的传热过程和壁温,以及人体与墙表面的热交换过程来解释这一现象(主要是人体与墙面的辐射传热的不同))

传热学问答题

1、试分析室内暖气片的散热过程,各个环节有哪些热量传递方式?以暖气片管内走热水为例。 答:有以下换热环节及传热方式: (1) 由热水到暖气片管道内壁,热传递方式为强制对流换热; (2) 由暖气片管道内壁到外壁,热传递方式为固体导热; (3) 由暖气片管道外壁到室内空气,热传递方式有自然对流换热和辐射换热。 2、写出Nu 、Re 、Pr 、Bi 、Fo 数的表达式,并说明其物理意义。 答:(1)努谢尔特数,,它表示壁面法向无量纲过余温度梯度的大小,或反映对流换热的强弱。 (2)雷诺数,,它表示流体流动时惯性力与粘性力的相对大小。 (3)普朗特数,,它反映了流体的动量传递能力与热量 传递能力的相对大小。 (4)毕渥数,,它表示物体内部导热热阻与物体表面对 流换热热阻的比值。 (5)傅立叶数,,是非稳态导热过程的无量纲时间,它表示非稳态导热过程进行的深度。 3、热扩散系数是表征什么的物理量?它与导热系数的区别是什么? 答:热扩散率,与导热系数一样都是物性参数, 它是表征物体被加热或冷却时,物体内各部分温度趋向均匀一致的能力。热扩散率取决于导热系数和的综合影响;而导热系数λ是反映物体的导热能力大小的物性参数。 一般情况下,稳态导热的温度分布取决于物体的导热系数,但非稳态导热的温度分布不仅取决于物体的导热系数,还取决于物体的导温系数。 4、集总参数法的适用条件是什么?满足集总参数法的物体,其内部温度分布有何特点? 答:集总参数法的适用条件是Bi<0.1,其特点是当物体内部导热热阻远小于外部对流换热热阻时,物体内部在同一时刻均处于同一温度,物体内部的温度仅是时间的函数,而与位置无关 8、影响强制对流换热的表面换热系数的因素有哪些? 答:影响强制对流换热的表面换热系数的因素有流态、流体的物性、换热表面的几何因素等,用函数表示为: 9、沸腾换热的临界热流密度的含义是什么? 答:在泡态沸腾阶段时,液体温度与壁面温度之差若进 一步增大,汽泡在表面上生成、长大,随后引因浮力作用而离开表面。沸腾的液体主体温度这时有一定的过热 度,故汽泡通过液体层时还会继续被加热、膨胀,直到 逸出液面,由于气泡的大量迅速生成和它的剧烈运动,换热强度剧增,热流密度随的提高而急剧增大,直到达到热流密度的峰值,此时的热流密度称为临界热流密度。当进一步增大时,热流密度又开始下降。 14、不凝结气体对表面凝结换热强弱有何影响? 答:不凝结气体的存在,一方面使凝结表面附近蒸汽的分压力降低,从而蒸汽饱和温度降低,使得传热驱动力即温差减小;另一方面,凝结蒸汽穿过不凝结气体层到达壁面依靠的是扩散,从而增加了阻力。因此,上述两方面原因导致凝结换热时的表面传热系数降低。 15、空气横掠垂直管束时,沿流动方向管排数越多,换热越强,而蒸汽在水平管束外凝结时,沿液膜流动方向管排数越多,换热强度降低,为什么? 答:空气横掠垂直管束时,沿流动方向管排数越多,气流扰动越强,换热越强,而蒸汽在水平管束外凝结时,沿液膜流动方向管排数越多,凝结液膜越厚,凝结换热热阻越大,换热强度降低。 16、写出时间常数的表达式,时间常数是从什么导热问题中定义出来的?它与哪些因素有关? 答:时间常数的表达式为, 是从非稳态导热问题中定义出来的,它不仅取决于几何参数V/A,物性参数PC ,还取决于换热条件h 。 8、其它条件相同时,同一根管子横向冲刷与纵向冲刷相比,哪个的表面换热系数大?为什么? 答:同一根管子横向冲刷比纵向冲刷相比的表面换热系数大。因为纵向冲刷时相当于外掠平板的流动,热边界层较厚,热阻较大;而横向冲刷时热边界层较薄且在边 界层由于分离而产生的旋涡,增加了流体扰动,因而换 热增强。 23、在寒冷的北方地区,建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好?为什么? 答:采用空心砖较好,因为空心砖内部充满着空气,而空气的导热系数相对较小,热阻较大,空心砖导热性较之实心砖差,同一条件下空心砖的房间的散热量小保温性好。 25、北方深秋季节的清晨,树叶叶面上常常结霜。试问树叶上、下表面的哪一面上容易结霜?为什么? 答:霜会容易结在树叶的上表面,因为树叶上表面朝向太空,而太空表面的温度会低于摄氏零度;下表面朝向地面,而地球表面的温度一般在零度以上。相对于下表面来说,树叶上表面向外辐射热量较多,温度下降的快,一旦低于零度时便会结霜。 27、窗玻璃对红外线几乎是不透过的,但为什么隔着玻璃晒太阳却使人感到暖和? 答:窗玻璃对红外线几乎不透过,但对可见光则是可透过的,当隔着玻璃晒太阳时,太阳光可以穿过玻璃进入室内,而室内物体发出的红外线却被阻隔在室内,因房 间内温度越来越高,从而感到暖和。 29、用热电偶监测气流温度随时间变化规律时,应如何选择热电偶节点的大小? 答:在其它条件相同时,热电偶节点越大,它的温度变化一定幅度所需要吸收(或放出)的热量越多,此时虽然节点换热表面积也有所增大,但其增大的幅度小于体 λ l h Nu = ν ul =Re λ l h Bi =a ν=Pr 2δ τa Fo =c a ρλ=λc ρ),,,,,,,,(l c t t u f h p f w μαρλ=t ?t ?t ?hA cV ρτ=

润滑油基础知识考试题

普通工业润滑油基础知识考试题 一、填空题 1、按40℃运动粘度划分牌号的油品包括液压油、汽轮机油、 __________ 、____________ 等。 2、多级油具有__________、-__________、__________、可以全年通用,并且节约能源等优点,所以应推广使用多级油。 3、液压油可以分为两大类,一类是易燃的_____液压油,另一类是 _________液压液。 4、液压油在运行过程中,由于操作不善,会使水混入油品中,促使添加剂分解,严重腐蚀设备。因此要防止_____的混入。 5、液压油中混入固体颗粒,会使液压元件损耗增大,并堵塞过滤器,加速油品的老化。因此要防止_________混入。 6、齿轮传动能保证恒定的瞬时______,传递动力准确可靠。 7、汽轮机油主要用于电力、船舶、化肥、化纤工业汽轮机组和大、中型水轮机组的轴承、齿轮箱、调速器以及液压控制系统,起_____、 ____和________的作用。 8、HVI150代表:_____________ ,MVIS150BS代表: _____________________。 9、中和______油品中的酸性物质所需要的氢氧化钾毫克数称为酸值,用mgKOH/g油表示。 10、粘度指数是表示油品粘温性能的一个________。粘度指数高,表示油品的粘度随温度变化_____,油的粘温性能好。反之亦然。 11、润滑油的基本性能检测包括________、___________和 ___________。 12、乳化是油分子和水分子互相包容的一种现象,是___________变化,可分成油包水型和水包油型。常见的乳化是__________,往往呈乳白色。 13、基础油的主要成分决定了_____、粘温、_____、______等性能等

传热学常考名词解释

传热过程: 热量从壁一侧的高温流体通过壁传给另一侧的低温流体的过程。 导热系数: 物体中单位温度降单位时间通过单位面积的导热量。 热对流: 只依靠流体的宏观运动传递热量的现象称为热对流。 表面传热系数: 单位面积上,流体与壁面之间在单位温差下及单位时间内所能传递的能量。 保温材料: 国家标准规定,凡平均温度不高于350度导热系数不大于0.12w/(m.k )的材料。 温度场: 指某一时刻空间所有各点温度的总称。 热扩散率: a=c ρλ 表示物体被加热或冷却时,物体内各部分温度趋向均匀一致的能力。 临界热绝缘直径c d :对应于总热阻l R 为极小值的保温层外径称为临界热绝缘直径。 集中参数法: 当1.0B i 时,可以近似的认为物体的温度是均匀的,这种忽略物体内部导热热阻,认 为物体温度均匀的分析方法。 辐射力: 单位时间内,物体的每单位面积向半球空间所发射全波长的总能量。 单色辐射力: 单位时间内,物体的每单位面积,在波长λ附近的单位波长间隔内,向半球空间发射的 能量。 定向辐射力: 单位时间内,物体的每单位面积,向半球空间的某给定辐射方向上,在单位立体角内所 发射全波长的能量。 单色定向辐射力: 单位时间内,物体的每单位面积,向半球空间的某给定辐射方向上,在单位立体角 内所发射在波长λ附近的单位波长间隔内的能量。 辐射强度: 单位时间内,在某给定辐射方向上,物体在与发射方向垂直的方向上的每单位投影面积,在 单位立体角内所发射全波长的能量称为该方向的辐射强度。 有效辐射:单位时间离开单位面积表面的总辐射能。 辐射隔热:为减少表面间辐射换热而采用高反射比的表面涂层,或在表面加设遮热板,这类措施称为辐 射隔热。 黑体: 能全部吸收外来射线,即1=α的物体。 白体: 能全部反射外来射线,即1=ρ的物体,不论是镜面反射或漫反射。 透明体: 能被外来射线全部透射,即1=τ的物体。 热流密度: 单位时间单位面积上所传递的热量。 肋片效率: 衡量肋片散热有效程度的指标,定义为在肋片表面平均温度m t 下,肋片的实际散热量φ与 假定整个肋片表面处在肋基温度o t 时的理想散热量o φ的比值。

传热学试题库含参考答案

《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。 四、简答题 1.试述三种热量传递基本方式的差别,并各举1~2个实际例子说明。 (提示:从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式) 2.请说明在传热设备中,水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止? (提示:从传热过程各个环节的热阻的角度,分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况) 3. 试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别,它们各自的单位是什么? (提示:写出三个系数的定义并比较,单位分别为W/(m·K),W/(m2·K),W/(m2·K))4.在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义? (提示:分析热阻与温压的关系,热路图在传热过程分析中的作用。) 5.结合你的工作实践,举一个传热过程的实例,分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。(提示:学会分析实际传热问题,如水冷式内燃机等) 6.在空调房间内,夏季与冬季室内温度都保持在22℃左右,夏季人们可以穿短袖衬衣,而冬季则要穿毛线衣。试用传热学知识解释这一现象。 (提示:从分析不同季节时墙体的传热过程和壁温,以及人体与墙表面的热交换过程来解释这一现象(主要是人体与墙面的辐射传热的不同))

润滑油基本知识

润滑油基本知识 润滑油知识 润滑油的作用润滑油是如何制成的? 合成基础油的优点何谓粘度? SAE粘度级粘度指标 单级粘度油和复级油API机油质量等级 如何从包装识别汽油机油或柴油机油?什么叫“闪点”? 什么叫“倾点”?什么叫泵送温度? 什么叫运动粘度(cSt)?什么叫密度? 什么叫针入度(稠度)?什么叫滴点? 什么时候应换润滑油?工业润滑油主要有哪些? 不同品牌的同类润滑油能否混用?如何推荐润滑油? 车辆用油主要有哪些?摩托车二冲程油和四冲程油的区别? 是否车辆使用越高级别的油越好? 一、润滑油作用: 减少磨擦、减少磨损。 冷却系统。 润滑油的油膜有密封作用。 防止生锈。 清洁系统。 可传递压力和温度。 二、润滑油是如何制成的? 从石蜡基的原油中提取矿物基油,按用途加上添加剂混和。(合成油是用合成基础油加上添加剂混和)合成型油品和矿物油品不可混用,合成型油成本高所以售价也高。 三、合成基础油的优点: 高粘度指数——需较少的粘度指数改进剂,沉淀少。 ——减少粘结和研磨现象,品质稳定。

不易挥发——耗油量低,排放少。 低倾点——低温流动性好,启动性好,磨损低。 四、何谓粘度? 按不同需要,油品制成各种稀薄粘稠不同的产品,油品这种不同程度的粘稠称为粘度。把粘稠分为等级则为粘度级。温度升高粘度下降,压力升高粘度增加,剪切率增大粘度下降。 五、SAE粘度级 美国汽车工程师协会(SAE)制定并颁布的润滑油粘度等级。(ISO/ASTM粘度级是国际标准协会工业用润滑油使用的粘度级)加上后标“W”是表示用于冬季,15W。 六、粘度指数 所有油品,加热时会变稀、遇冷时会变稠。但各种油对粘度/温度的效应敏感度不同,故用粘度指数(VI)来表示,在温度变化下粘度变化相对小的称为较高的粘度指数。 七、单级粘度油和复级粘度油 只适用于变化不大的某种温度条件使用的油叫单级粘度油,在温度变化范围较大都能使用的油我们叫它为复级粘度油。 八、API机油质量等级 由美国石油协会制定的,对机油质量的等级划分。汽油发动机用S开头,从SA到SJ,柴油发动机用C开头,CA到CH4,字母越后等级越高。 九、如何从包装上识别汽油机油或柴油机油? 如果包装上只标有API S*的是汽油车用的汽油机油。 如果包装上只标有API C*的是柴油车用的柴油机油。 若然罐上只标API S*/C*或C*/S*,是适用于混合车队的柴汽油两用机油,一般来说:S在前的更适 合与汽油车,C在前面的更适合柴油车,但最终应根据API的等级来决定使用。 十、什么叫闪点? 润滑油在加热的情况下粘度会下降变稀、分子运动会加剧,在这种情况下润滑油在火花产生

传热学_-常考名词解释和简答题

热阻:反映阻止热量传递的能力的综合参量。 肋效率:征肋片散热的有效程度。肋片的实际散热量与其整个肋片都处于肋基温度下得散热量之比。 接触热阻:在未接触的界面之间的间隙常常充满了空气,与两个固体便面完全接触相比,增加了附加的传递阻力,称为接触热阻。 换热器的污垢热阻:换热器在运行中积起的垢层的导热阻力,它所表现出来的一个当量的热阻值。491 导热系数:物体中单位温度降单位时间通过单位面积的导热量。热边界层及厚度:在对流传热条件下,主流与壁面之间存在着温度差,在壁面附近的一个薄层内,流体温度在壁面的法线方向上发生剧烈的变化,而在此薄层之外,流体的温度梯度几乎为零,此薄层称为温度边界层. 定性温度:定性温度为流体的平均温度。 汽化核心:加热表面能产生气泡的地点。 黑度:实际辐射力E和同温度下黑体的辐射力Eb之比 黑体指能吸收投入到其表面上的所有热辐射能量的物体。 灰体:对于各种波长的电磁波的吸收系数为常数且与波长无关的物体,其吸收系数介于0与1之间的物体。 有效辐射:有效辐射是指单位时间内离开表面单位面积的总辐射能,记为J。 投射辐射:单位时间内从外界投入到物体的单位表面积上的总辐射能。 重辐射面:表面温度未定而净辐射传热量为零的表面。 简单逆流式换热器: 定向辐射强度:从黑体单位可见面积发射出去的落到空间任意方向的单位立体角中的能量,称为定向辐射强度。 膜状凝结:如果凝结液体很好地润湿壁面,它就在壁面上铺展成膜,这种凝结形式就称为膜状凝结。 珠状凝结:当凝结液体不能很好地润湿壁面时,凝结液体在壁面上形成以个个的小液珠,称为珠状凝结。 热扩散率:定义式为a=λ/ρc,它表示物体在加热或冷却中,温度趋于均匀一致的能力。这个综合物性参数对稳态导热没有影响,但是在非稳态导热过程中,它是一个非常重要的参数。 定向辐射强度:指垂直于辐射方向的物体单位表面积在单位时间、单位立体角内向外发射出的辐射能量。是一表征物体表面沿不同方向发射能量的强弱的物理量。 特征尺寸:在分析计算中作为依据的对换热有决定意义的尺寸。辐射力:辐射力是指单位时间内物体单位表面积向半球空间所有方向发射出去的全部波长的辐射能的总量,它的常用单位是W/㎡。 对流换热和表面传热系数:流体经过固体表面时流体与固体间的热量交换。对流传热基本计算式——牛顿冷却公式中的比例系数,一般记做h,以前又常称对流换热系数,单位是W/(㎡*K),含义是对流换热速率。 烧毁点:燃料元件发生烧毁的位置。傅立叶定律及其表达式:在导热的过程中,单位时间内通 过给定截面的导热量,正比于垂直该截面方向上的变化率 和截面面积,而热量传递的方向则与温度升高的方向相 反。 △Q=—λAdt/dx 牛顿冷却公式:对单位面积有 q=h△t ;对于面积为A 的接触面:Ф=Ah△tm(m是下标) 黑体辐射的四个基本定律:①斯忒藩—波尔兹曼定律②普 朗克定律③兰贝特定律④维恩定律 基尔霍夫定律:在给定温度下,对于给定波长,所有物体 的比辐射率与吸收率的比值相同,且等于该温度和波长下 理想黑体的比辐射率。 相似原理的基本内容及其应用: Bi数:hl/入固体内部导热热阻与界面上换热热阻之比。 Fo数:aτ/l2非稳态过程的无量纲时间,表征过程进行 的深度。 Nu数:hl/λ壁面上的流体无量纲温度梯度。 Re数:ul/v 惯性力与粘性力之比的一种度量。 Pr数:μсp/λ=v/a 动量扩散能力与热量扩散能力的一 种度量。 Gr数:gl3αv△t/v2浮升力与粘性力之比的一种量度。 1.热量传递有哪几种基本方式?它们各自的传热机理是 什么? 热量传递有三种基本方式:导热、对流和热辐射。 物体各部分间不发生相对位移时,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称为导 热(或称为热传导)。 对流是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。 物体会因为各种原因发出辐射能,其中因为热的原因 发出辐射能的现象称为热辐射。自然界中各个物体都不停 地向空间发出热辐射,同时又不断地吸收其他物体发出的 热辐射。辐射与吸收过程的综合结果就造成了以辐射方式 进行的物体间的热量传递——辐射换热。 2.什么叫传热过程?传热系数的定义及物理意义是什 么? 热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧的流体 中去的过程称为传热过程。 传热系数,数值上它等于冷、热流体间温压 1 t?=℃、传热面积2 1 A m =时的热流量的值, 是表征传热过程强烈程度的标尺。传热过程越强,传热系 数越大,反之越小。 3.简述接触热阻,污垢热阻的概念。 两个名义上互相接触的固体表面,实际上接触仅发 生在一些离散的面积元上。在未接触的界面之间的间隙中常 常充满了空气,热量将以导热及辐射的方式穿过这种气隙 层。这种情况与两固体表面真正完全接触相比,增加了附加 的传递阻力,称为接触热阻。 换热器运行一段时间后,换热面上常会积起水垢、 污泥、油污、烟灰之类的覆盖物垢层。所有这些覆盖物层都 表现为附加的热阻,使传热系数减小,换热器性能下降。这 种热阻称为污垢热阻。 4.简述对流换热和传热过程的区别、表面传热系数(对流换 热系数)和传热系数的区别。 对流换热是指流体流过一个物体表面时的热量传递过 程。 传热过程是指热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另 一侧的流体中去的过程。传热过程包含着三个环节:(1)从 热流体到壁面高温侧的热量传递;(2)从壁面高温侧到壁面 低温侧的热量传递,亦即穿过固体壁的导热;(3)从壁面低 温侧到冷流体的热量传递。 表面传热系数是对流换热计算时的比例系数, h A t Φ = ?,它不仅取决于流体的物性以及换热表面的 形状、大小与布置,而且还与流速有密切的关系。 传热系数为传热过程计算时的比例系数, 12 1 11 k h h δ λ = ++ ,其大小不仅取决于传热过程的 两种流体的种类,还与过程本身有关。 5.简述导热系数,表面传热系数和传热系数之间的区别。 导热系数是表征材料导热性能优劣的参数,即是一 种物性参数。不同材料的导热系数值不同,即使是同一种材 料,导热系数值还与温度等因素有关。 表面传热系数是表征对流换热强弱的参数,它不仅取决 于流体的物性以及换热表面的形状、大小与布置,而且还与 流速有密切的关系,是取决于多种因素的复杂函数。 传热系数是表征传热过程强烈程度的标尺,其大小 不仅取决于参与传热过程的两种流体的种类,还与过程本身 有关,如流速的大小,有无相变等。 6.简述温度场,等温面,等温线的概念。 物体中存在着温度的场,称为温度场,它是各时刻物体 中各点温度分布的总称。 温度场中同一瞬间同温度各点连成的面称为等温面。在 任何一个二维的截面上等温面表现为等温线。

传热学名词解释

第一章概论 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。 第二章热传导 1.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。 2.等温面(线):由物体内温度相同的点所连成的面(或线)。 3.温度梯度:在等温面法线方向上最大温度变化率。 4.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。 5.导温系数:材料传播温度变化能力大小的指标。 6.稳态导热:物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。 7.非稳态导热:物体中各点温度随时间而改变的导热过程。 8.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。 9.保温(隔热)材料:λ≤0.12 W/(m·K)(平均温度不高于350℃时)的材料。 10.肋效率:肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。 11.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。 12.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。 第三章对流传热 1.速度边界层:在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。 2.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。 3.定性温度:确定换热过程中流体物性的温度。 4.特征尺度:对于对流传热起决定作用的几何尺寸。

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《传热学》考试试题库汇总 第一章概论 一、名词解释 1.热流量:单位时间所传递的热量 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。 (单位时间所传递的热量, W ,单位传热面上的热流量, W/m2) 3. 总传热过程是指 (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,总传热系数 ) 4. 总传热系数是指 (传热温差为 1K 时,单位传热面积在单位时间的传热量, W /(m2·K) ) 5. 导热系数的单位是 ;传热系数的单位是。 (W /(m·K) , W /(m2·K) , W /(m2·K) ) 6. 复合传热是指 ,复合传热系数等于之和,单位是。 (对流传热与辐射传热之和,对流传热系数与辐射传热系数之和, W /(m2·K) ) 7. 单位面积热阻 r t 的单位是 ;总面积热阻 R t 的单位是。 (m 2·K/W, K/W) 8. 单位面积导热热阻的表达式为 (δ/λ) 9. 单位面积对流传热热阻的表达式为 (1/h) 10. 总传热系数 K 与单位面积传热热阻 r t 的关系为。 (r t =1/K) 11. 总传热系数 K 与总面积 A 的传热热阻 R t 的关系为。

传热学现象

问题1 冬天,经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来为什么感到很暖和?并且经过拍打以后,为什么效果更加明显? 回答:棉被经过晾晒以后,可使棉花的空隙里进入更多的空气。而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热,由于空气的导热系数较小,具有良好的保温性能。而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入,因而效果更明显。 问题2 冬天,在相同的室外温度条件下,为什么有风比无风时感到更冷些? 回答:假定人体表面温度相同时,人体的散热在有风时相当于强制对流换热,而在无风时属自然对流换热(不考虑热辐射或假定辐射换热量相同时)。而空气的强制对流换热强度要比自然对流强烈。因而在有风时从人体带走的热量更多,所以感到更冷一些。 讨论:读者应注意的是人对冷暖感觉的衡量指标是散热量的大小而不是温度的高低,即当人体散热量低时感到热,散热量高时感到冷,经验告诉我们,当人的皮肤散热热流为58W/㎡时感到热,为232W/㎡时感到舒服,为696W/㎡时感到凉快,而大于为928W/㎡时感到冷。 问题3 夏季在维持20℃室内工作,穿单衣感到舒适,而冬季保持在22℃的室内工作时,为什么必须穿绒衣才觉得舒服? 回答:首先,冬季和夏季的最大区别是室外温度不同。夏季室外温度比室内温度高,因此通过墙壁的热量传递方向是由室外传向室内。而冬季室外气温比室内气温低,通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同,夏季高而冬季低。因此,尽管冬季室内温度22℃比夏季略高20℃,但人体在冬季通过

辐射与墙壁的散热比夏季高很多。根据上题人体对冷暖的感受主要是散热量的原理,在冬季散热量大,因此要穿厚一些的绒衣。 问题4 利用同一冰箱储存相同的物质时,试问结霜的冰箱耗电量大还是未结霜的冰箱耗电量大? 回答:当其它条件相同时,冰箱的结霜相当于在冰箱蒸发器和冰箱冷冻室(或冷藏室)之间增加了一个附加热阻,因此,要达到相同的制冷室温度,必然要求蒸发器处于更低的温度。所以,结霜的冰箱耗电量更大。 问题5 有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。为使稀饭凉得更快一些,你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水?为什么? 回答:从稀饭到凉水是一个传热过程。显然,稀饭和水的换热在不搅动时属自然对流。而稀饭的换热比水要差。因此要强化传热增加散热量,应该用搅拌的方式强化稀饭侧的传热。 问题6 在寒冷的北方地区,建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好?为什么? 回答:在其他条件相同时,实心砖材料如红砖的导热系数约为0.5W/(m·K)(35℃),而多孔空心砖中充满着不动的空气,空气在纯导热(即忽略自然对流)时其导热系数很低,是很好的绝热材料。因而用多孔空心砖好。 问题7 电影《泰坦尼克号》里,男主人公杰克在海水里被冻死而女主人公罗丝却因躺在筏上而幸存下来。试从传热学的观点解释这一现象。

传热学中的名词解释

传热学中的名词解释 1 .稳态导热 : 发生在稳态温度场内的导热过程称为稳态 导热。(或:物体中的温度分布不随时间而变化的导热称 为稳态导热。) 2 .稳态温度场: 温度场内各点的温度不随时间变化。 (或温度场不随时间变化。) 3 .热对流 : 依靠流体各部分之间的宏观运行,把热量 由一处带到另一处的热传递现测温度均为肋基温度的理想 散热量之比。象 4 .传热过程: 热量由固体壁面一侧的热流体通过固体壁面 传递给另一侧冷流体的过程 5 .肋壁总效率: 肋侧表面总的实际散热量与肋壁 21. 换热器的效能(有效度):换热器的实际传热量与 最大可能传热量之比。或 22. 大容器沸腾:高于液体饱和温度的热壁面沉浸在具 有自由表面的液体中所发生的沸腾。 23. 准稳态导热:物体内各点温升速度不变的导热过 程。 24. 黑体:吸收率等于 1 的物体。 25. 复合换热:对流换热与辐射换热同时存在的综合热传 递过程。 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。 第二章热传导 一、名词解释 1.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

传热学中的名词解释

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。 1.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。 2.等温面(线):由物体内温度相同的点所连成的面(或线)。 3.温度梯度:在等温面法线方向上最大温度变化率。 4.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。 5.导温系数:材料传播温度变化能力大小的指标。 6.稳态导热:物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。 7.非稳态导热:物体中各点温度随时间而改变的导热过程。

传热学简答题

传热学简答题 1.试述三种热量传递基本方式的差别,并各举1~2个实际例子说明。 (提示:从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式) 2.请说明在传热设备中,水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止? (提示:从传热过程各个环节的热阻的角度,分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况) 3. 试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别,它们各自的单位是什么? (提示:写出三个系数的定义并比较,单位分别为W/(m ·K),W/(m 2·K),W/(m 2·K)) 4.在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义? (提示:分析热阻与温压的关系,热路图在传热过程分析中的作用。) 5.结合你的工作实践,举一个传热过程的实例,分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。 (提示:学会分析实际传热问题,如水冷式内燃机等) 6.在空调房间内,夏季与冬季室内温度都保持在22℃左右,夏季人们可以穿短袖衬衣,而冬季则要穿毛线衣。试用传热学知识解释这一现象。 (提示:从分析不同季节时墙体的传热过程和壁温,以及人体与墙表面的热交换过程来解释这一现象(主要是人体与墙面的辐射传热的不同)) 1. 试解释材料的导热系数与导温系数之间有什么区别和联系。 (提示:从两者的概念、物理意义、表达式方面加以阐述,如从表达式看,导温系数与导热系数成正比关系(a=λ/c ρ),但导温系数不但与材料的导热系数有关,还与材料的热容量(或储热能力)也有关;从物理意义看,导热系数表征材料导热能力的强弱,导温系数表征材料传播温度变化的能力的大小,两者都是物性参数。) 2. 试用所学的传热学知识说明用温度计套管测量流体温度时如何提高测温精度。 (提示:温度计套管可以看作是一根吸热的管状肋(等截面直肋),利用等截面直肋计算肋端温度t h 的结果,可得采用温度计套管后造成的测量误差Δt 为Δt=t f -t h =)(0 m H ch t t f -,其中 H h H A hP mH λδ λ==,欲使测量误差Δt 下降,可以采用以下几种措施: (1)降低壁面与流体的温差(t f -t 0),也就是想办法使肋基温度t 0接近t f ,可以通过对流体 通道的外表面采取保温措施来实现。 (2)增大(mH)值,使分母ch(mH)增大。具体可以用以下手段实现:①增加H ,延长温度计套管的长度;②减小λ,采用导热系数小的材料做温度计套管,如采用不锈钢管,不要用铜管。因为不锈钢的导热系数比铜和碳钢小。②降低δ,减小温度计套管的壁厚,采用薄壁管。④提高h 增强温度计套管与流体之间的热交换。) 3. 试写出直角坐标系中,一维非稳态无内热源常导热系数导热问题的导热微分方程表达 式;并请说明导热问题常见的三类边界条件。 ( 提示:直角坐标系下一维非稳态无内热源导热问题的导热微分方程式x t a t 22??=??τ 第一类边界条件:τ>0,t w =f w (x, τ)

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