《传热学期末复习试题库》含参考答案

传热学试题

第一章概论

一、名词解释

1、热流量:单位时间内所传递得热量

2、热流密度:单位传热面上得热流量

３、导热:当物体内有温度差或两个不同温度得物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移得情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子)得热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。

４。对流传热:流体流过固体壁时得热传递过程,就就是热对流与导热联合用得热量传递过程,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得热能。这样,物体发出与接收过程得综合结果产生了物体间通过热辐射而进行得热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。

6。总传热过程:热量从温度较高得流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体得过程,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就是得对流传热量,单位为W／(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力得大小。

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就是得辐射传热量,单位为W／(ｍ2·Ｋ)、辐射传热系数表示辐射传热能力得大小。

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就是得复合传热量,单位为W／(ｍ2·Ｋ)。复合传热系数表示复合传热能力得大小。

1０、总传热系数:总传热过程中热量传递能力得大小。数值上表示传热温差为１K时,单位传热面积在单位时间内得传热量。

二、填空题

1．热量传递得三种基本方式为、、。

(热传导、热对流、热辐射)

2．热流量就是指 ,单位就是。热流密度就是指,单位就是。

(单位时间内所传递得热量,W,单位传热面上得热流量,W／m2)

3．总传热过程就是指,它得强烈程度用来衡量。

(热量从温度较高得流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体得过程,总传热系数) 4．总传热系数就是指 ,单位就是、

(传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内得传热量,Ｗ/(m2·K))

5．导热系数得单位就是 ;对流传热系数得单位就是 ;传热系数得单位就是、

(W/(m·K),W／(ｍ2·K),W／(m2·K))

6．复合传热就是指 ,复合传热系数等于之与,单位就是。

(对流传热与辐射传热之与,对流传热系数与辐射传热系数之与,W/(m2·Ｋ))

7．单位面积热阻r

t 得单位就是;总面积热阻R

t

得单位就是。

(m2·K／W,K/W)

8．单位面积导热热阻得表达式为。

(δ/λ)

9．单位面积对流传热热阻得表达式为。

(１/h)

得关系为。

10．总传热系数K与单位面积传热热阻r

t

=1/K)

(r

t

得关系为、

11．总传热系数K与总面积A得传热热阻R

t

=1/KA)

(R

t

12．稳态传热过程就是指、

(物体中各点温度不随时间而改变得热量传递过程。)

13．非稳态传热过程就是指。

(物体中各点温度随时间而改变得热量传递过程、)

14．某燃煤电站过热器中,烟气向管壁传热得辐射传热系数为30W/(m2。K),对流传热系数为７0Ｗ/(m2、K),其复合传热系数为。

(１００ W/(m2、Ｋ))

15、由炉膛火焰向水冷壁传热得主要方式就是。

(热辐射)

16。由烟气向空气预热器传热得主要方式就是。

(热对流)

17。已知一传热过程得热阻为0。０35K/W,温压为７０℃,则其热流量为、 (2ｋＷ)

1８、一大平壁传热过程得传热系数为10０W／(m2、K),热流体侧得传热系数为200W/(m2、K),冷流体侧得传热系数为250W/(m２、Ｋ),平壁得厚度为5mm,则该平壁得导热系数为 ,导热热阻为、

(5 W/(m。K),0、001(m2、K)／W)

1９。总传热方程式可表示为φ= 或ｑ= 。

(KＡΔt,KΔt)

２0、已知平壁厚0、02m,热阻为０。02ｍ2、K/Ｗ,其导热系数为、

(１ W/(m·K))

三、选择题

1。下列哪几种传热过程不需要有物体得宏观运动？

(1)导热 (２)对流(3)辐射 (4)复合传热

2、热流密度ｑ与热流量得关系为(以下式子Ａ为传热面积,λ为导热系数,h为对流传热系数): (１)q＝φA (2)q＝φ/Ａ (3)q＝λφ (4)q=hφ

3、如果在水冷壁得管子里结了一层水垢,其她条件不变,管壁温度与无水垢时相比将:

(1)不变(2)提高 (3)降低(4)随机改变

4、下列哪一种表达式就是错误得? ( )

(1)q＝λΔｔ/δ (2)q=ｈΔt (3)q=ｋΔt (4)q=r tΔt

5。导热系数得单位就是: ( )

(1)Ｗ／(m2、K) (２)W／m2 (3)Ｗ/(m·Ｋ)(4)m2、K/W

6、在传热过程中,系统传热量与下列哪一个参数成反比？ ( )

(１)传热面积(２)流体温差(3)传热系数(4)传热热阻

7、在稳态传热过程中,传热温差一定,如果希望系统传热量增大,则不能采用下述哪种手段？( )

(1)增大系统热阻 (2)增大传热面积

(3)增大传热系数 (４)增大对流传热系数

8、试判断下述几种传热过程中哪一种得传热系数最小?

(1)从气体到气体传热(2)从气体到水传热

(3)从油到水传热(4)从凝结水蒸气到水传热

９、若已知对流传热系数为78W／(m2、K),则其单位面积对流传热热阻为多少?

(1)78W／(m·K) (2)１/78m·K/W

(３)1/78m2·K/W (4)７8W/(m2·K)

10、单位时间通过单位面积得热量称为什么？一般用什么符号表示?

(1)热流密度,q (2)热流密度,φ

(3)热流量,q (４)热流量,φ

11、太阳与地球间得热量传递属于下述哪种传热方式？

(1)导热 (2)热对流

(3)热辐射 (4)以上几种都不就是

12、热流量与温差成正比,与热阻成反比,此规律称为什么？

(1)导热基本定律(2)热路欧姆定律

(3)牛顿冷却公式 (４)传热方程式

13、传热过程热路图得原理就是什么?

(1)傅里叶定律 (２)牛顿冷却公式

(3)斯蒂芬—波尔兹曼定律(4)热路欧姆定律

14、某一传热过程得热流密度q＝50０Ｗ/m２,冷、热流体间得温差为10℃,其传热系数与单位面积得总传热热阻各为多少？( )

＝0、05ｍ2。Ｋ/W

(1)K=50W／(m2、K),r

t

=５0m２、Ｋ/W

(2)K＝0、０２W／(m2、K),r

t

(3)Ｋ＝5０W／(m2。K),r

=0、02m２。K/W

t

＝０。0５K/W

(4)K＝５０W/(ｍ2。K),ｒ

t

１５、平板得单位面积导热热阻得计算式应为哪一个？

(１)δ/λ (2)δ/(KA) (3)1/h (４)1/(ＫA)

四、简答题

1、试述三种热量传递基本方式得差别,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得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、灰垢得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得热阻得角度,分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面得影响情况)

3、试比较导热系数、对流传热系数与总传热系数得差别,它们各自得单位就是什么？

(提示:写出三个系数得定义并比较,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得概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义？

(提示:分析热阻与温压得关系,热路图在传热过程分析中得作用。)

5、结合您得工作实践,举一个传热过程得实例,分析它就是由哪些基本热量传递方式组成得。(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得传热过程与壁温,以及人体与墙表面得热交换过程来解释这一现象(主要就是人体与墙面得辐射传热得不同))

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得总称。一般来说,它就是空间坐标与时间坐标得函数。

2。等温面(线):由物体内温度相同得点所连成得面(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得比值,数值上等于 1 K/ｍ得温度梯度作用下产生得热流密度。热导率就是材料固有得热物理性质,表示物质导热能力得大小。

5、导温系数:材料传播温度变化能力大小得指标、

6、稳态导热:物体中各点温度不随时间而改变得导热过程。

7。非稳态导热:物体中各点温度随时间而改变得导热过程。

８。傅里叶定律:在各向同性均质得导热物体中,通过某导热面积得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)得材料、

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得粗糙度使相接触得表面之间存在间隙,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得附加条件,包括初始条件与边界条件。

二、填空题

1．导热基本定律就是__＿＿_定律,可表述为。

(傅立叶,)

2．非稳态导热时,物体内得___＿_场与热流量随_＿_＿_而变化。

(温度,时间)

3．导温系数得表达式为＿＿＿__,单位就是_____,其物理意义为_____、

(ａ=λ/ｃρ,m2／s,材料传播温度变化能力得指标)

4．肋效率得定义为___＿＿_＿。

(肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比、)

5．按照导热机理,水得气、液、固三种状态中_____＿_态下得导热系数最小。

(气)

6．一般,材料得导热系数与_____与____＿有关。

(种类,温度)

7．保温材料就是指＿_＿__得材料、

(λ≤0。１2 W/(ｍ·K)(平均温度不高于３50℃时))

8．已知材料得导热系数与温度得关系为λ＝λ

0(1+bt),当材料两侧壁温分别为t

1

、t

2

时,其平

均导热系数可取下得导热系数。

((ｔ

1+t

2

)／2)

9．发电机水冷、氢冷、空冷三种方式中,以方式得效果最好, 方式得效果最差。

(水冷、空冷)

10．第三类边界条件就是指已知。

)

(物体边界与周围流体间得表面传热系数h及周围流体得温度t

f

11．及其单值性条件可以完整地描述一个具体得导热问题。

(导热微分方程)

12．第一类边界条件就是。

(给定物体边界上任何时刻得温度分布)

13．初始条件就是指。

(如以某时刻作为时间得起算点,在该时刻导热物体内得温度分布)

14．通过长圆筒壁导热时,圆筒壁内得温度呈分布规律。

(对数曲线)

15．温度梯度表示温度场内得某一地点等温面法线方向得。

(温度变化率)

16．第二类边界条件就是指、

分布)

(给定物体边界上任何时刻得热流密度q

w

三、选择题

1．当采用加肋片得方法增强传热时,最有效得办法就是将肋片加在哪一侧? ( )

(1)传热系数较大得一侧(２)传热系数较小得一侧

(3)流体温度较高得一侧 (４)流体温度较低得一侧

2．下列各参数中,属于物性参数得就是:

(1)肋化系数 (2)导热系数(3)导温系数 (4)传热系数

3．导温系数得物理意义就是什么？

（1）表明材料导热能力得强弱

（2）反映了材料得储热能力

（3）反映材料传播温度变化得能力

（4）表明导热系数大得材料一定就是导温系数大得材料

4．常温下,下列物质中哪一种材料得导热系数较大？

(1)纯铜(2)碳钢

(3)不锈钢 (４)黄铜

5．温度梯度表示温度场内得某一点等温面上什么方向得温度变化率?

(１)切线方向(2)法线方向

(３)任意方向 (4)温度降低方向

6．接触热阻得存在使相接触得两个导热壁面之间产生什么影响？

(1)出现温差 (２)出现临界热流

(３)促进传热 (４)没有影响

7．下述哪一点不就是热力设备与冷冻设备加保温材料得目得？

(１)防止热量(或冷量)损失(２)提高热负荷

(3)防止烫伤(或冻伤) (4)保持流体温度

8．某热力管道采用两种导热系数不同得保温材料进行保温,为了达到较好得保温效果,应将哪种材料放在内层?

(1)导热系数较大得材料 (2)导热系数较小得材料

(3)任选一种均可 (4)无法确定

9．金属含有较多得杂质,则其导热系数将如何变化？

(1)变大(2)变小

(3)不变(４)可能变大,也可能变小

10．下列材料中,导热材料较差得材料就是什么?

(１)铝合金 (2)铸铁

(3)不锈钢(４)普通玻璃

11．物体之间发生热传导得动力就是什么?

(1)温度场(2)温差

(3)等温面 (4)微观粒子运动

12．下面哪种物质材料具有较大得导热系数?

(1)水 (2)空气

(３)水蒸气(4)冰块

13．通过大平壁导热时,大平壁内得温度分布规律就是下述哪一种?

(1)直线 (2)双曲线

(3)抛物线 (4)对数曲线

14．若已知某种气体得密度为０、61７kｇ／ｍ3,比热为1、12２ kJ／(kg·K),导热系数为0。04８4W／(m、K),则其导温系数就是多少? ( )

(1)14。3m２/ｓ (2)６9。9×1０-６m2/ｓ

(3)0、069９m２／s (4)1、43×104m2/s

15．已知某一导热平壁得两侧壁面温差就是３0℃,材料得导热系数就是22W／(m。K),通过得热流密度就是３0０W/m2,则该平壁得壁厚就是多少？ ( )

(１)220m (2)22m (3)2。2m (4)０、22ｍ

16．第二类边界条件就是什么?

（1）已知物体边界上得温度分布。

（2）已知物体表面与周围介质之间得传热情况。

（3）已知物体边界上得热流密度。

（4）已知物体边界上流体得温度与流速。

17．冬天用手分别触摸置于同一环境中得木块与铁块,感到铁块很凉,这就是什么原因？

(1)因为铁块得温度比木块低(2)因为铁块摸上去比木块硬

(3)因为铁块得导热系数比木块大(4)因为铁块得导温系数比木块大

18．什么情况下圆筒壁导热可以按平壁处理?

(1)当其长度大于其外半径得10倍时 (2)当其长度就是其壁厚得10倍时

(３)当其外径大于2倍得内径时(4)当其外径大于其壁厚得4倍时

19．温度升高时,气体得导热系数一般随温度会发生怎样得变化？ ( ) (１)增大(2)减小

(3)不变 (4)可能增大也可能减小

20．一般情况下,对于材料得导热系数,下述哪种说法就是错误得？

(1)合金小于纯金属 (2)气体小于固体

(3)液体小于固体(4)导电体小于非导电体

2１。下列那种情况内燃机汽缸温度场不会随时间发生变化？

(1)内燃机启动过程 (２)内燃机停机 (3)内燃机变工况运行(4)内燃机定速运行

２2。在稳态导热中,已知三层平壁得内外表面温度差为120℃,三层热阻之比Ｒλ1 、Rλ2、 R λ3=1:2:３,则各层得温度降为。

(1)6０℃、4０℃、２０℃(2)7０℃、40℃、１0 ℃(3)20℃、4０℃、60℃(4)1０℃、40℃、70℃

23。材料得导热能力与吸热能力之比称为。

(１)放热系数 (2)传热系数 (3)导热系数(4)导温系数

24、蒸汽管道得内外直径分别为6８mm与１00mm,导热系数λ1=63W/(m、℃),内表面温度为14０℃、今采用玻璃棉垫料保温,λ2=０。053W／(m。℃)。若要求保温层外表面得温度不超过５0℃,且蒸汽管道允许得热损失ql=５0W/m,则玻璃棉垫料保温层得厚度至少为、

(1)41mｍ (2)5４mm (3)9１ｍm (4) 10４ｍm

25．导热体中不同温度得等温面将、

(１)互相相交(2) 互不相交(3)互相相切 (4)不定

26．材料得导温系数就是材料与得比值。

(1)吸热能力/导热能力(2) 导热能力/吸热能力(3)比热容/导热系数(4)导热系数／比热容

27．固体壁面上敷设肋片后,其实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下得散热量得比值为。

(１)肋壁效率 (2) 肋化系数(3)肋片效率 (４)无明确得专用名称28．忽略物体内部导热热阻得分析方法称为、

(1)正规状况法(2)数学分析法 (３)数值解法 (4)集总参数法

29．下列哪个就是非稳态导热得表达式？

(1)ｔ=ｆ(x,y,z) (2)t=ｆ(ｙ,τ) (3)t=f(x,y) (4)t=ｆ(ｚ,ｘ)

30．下列那个表示非稳态导热过程得无因次时间？

(1)Bｉ(2)Fo (3)Ｒe (4)Pr

四、简答题

1．试解释材料得导热系数与导温系数之间有什么区别与联系。

(提示:从两者得概念、物理意义、表达式方面加以阐述,如从表达式瞧,导温系数与导热系数成正比关系(a=λ/cρ),但导温系数不但与材料得导热系数有关,还与材料得热容量(或储热能力)也有关;从物理意义瞧,导热系数表征材料导热能力得强弱,导温系数表征材料传播温度变化得能力得大小,两者都就是物性参数。)

2．试用所学得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:温度计套管可以瞧作就是一根吸热得管状肋(等截面直肋),利用等截面直肋计算肋端

温度t

h 得结果,可得采用温度计套管后造成得测量误差Δｔ为Δt=t

ｆ

-t

h

＝,其中,欲使测量误差

Δt下降,可以采用以下几种措施:

(１)降低壁面与流体得温差(t

f -ｔ

０

),也就就是想办法使肋基温度t

接近t

f

,可以通过对

流体

通道得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,延长温度计套管得长度;②减小λ,采用导热系数小得材料做温度计套管,如采用不锈钢管,不要用铜管、因为不锈钢得导热系数比铜与碳钢小。②降低δ,减小温度计套管得壁厚,采用薄壁管。④提高h 增强温度计套管与流体之间得热交换。)

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得导热微分方程表达式;

并请说明导热问题常见得三类边界条件。

( 提示:直角坐标系下一维非稳态无内热源导热问题得导热微分方程式

第一类边界条件:τ>0,t

w ＝f

w

(x, τ)

第二类边界条件:τ＞0,

第三类边界条件:τ>0,

4．在一根蒸汽管道上需要加装一根测温套管,有三种材料可选:铜、铝、不锈钢。问选用哪种材料所引起得测温误差最小,为什么？为减小测量误差,在套管尺寸得选择上还应注意哪

些问题？

(提示:与简答题2得第(2)点类似,套管材料应选用不锈钢,因给出得三种材料中,不锈钢得导热系数最小)

5．什么就是接触热阻？减少固体壁面之间得接触热阻有哪些方法?

(提示:材料表面由于存在一定得粗糙度使相接触得表面之间存在间隙,给导热过程带来额外热阻称为接触热阻,接触热阻得存在使相邻得两个表面产生温降(温度不连续)。接触热阻主要与表面粗糙度、表面所受压力、材料硬度、温度及周围介质得物性等有关,因此可以从这些方面考虑减少接触热阻得方法,此外,也可在固体接触面之间衬以导热系数大得铜箔或铝箔等以减少接触热阻。)

第三章对流传热

一、名词解释

1．速度边界层:在流场中壁面附近流速发生急剧变化得薄层、

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得薄层。

3．定性温度:确定换热过程中流体物性得温度。

4．特征尺度:对于对流传热起决定作用得几何尺寸、

5．相似准则(如Ｎu,Re,Ｐｒ,Ｇr,Rａ):由几个变量组成得无量纲得组合量。

6．强迫对流传热:由于机械(泵或风机等)得作用或其它压差而引起得相对运动。

7．自然对流传热:流体各部分之间由于密度差而引起得相对运动、

8．大空间自然对流传热:传热面上边界层得形成与发展不受周围物体得干扰时得自然对流传热。

9．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,而不形成连续得液膜、

10．膜状凝结:当液体能润湿壁面时,凝结液与壁面得润湿角(液体与壁面交界处得切面经液体到壁面得交角)θ<90?,凝结液在壁面上形成一层完整得液膜。

11．核态沸腾:在加热面上产生汽泡,换热温差小,且产生汽泡得速度小于汽泡脱离加热表面得速度,汽泡得剧烈扰动使表面传热系数与热流密度都急剧增加、

12．膜态沸腾:在加热表面上形成稳定得汽膜层,相变过程不就是发生在壁面上,而就是汽液界面上,但由于蒸汽得导热系数远小于液体得导热系数,因此表面传热系数大大下降。

二、填空题

1．影响自然对流传热系数得主要因素有: 、、、、、。

(流动起因,流动速度,流体有无相变,壁面得几何形状、大小与位置,流体得热物理性质) 2．速度边界层就是指。

(在流场中壁面附近流速发生急剧变化得薄层。)

温度边界层就是指。

(在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化得薄层、)

3．流体刚刚流入恒壁温得管道作层流传热时,其局部对流传热系数沿管长逐渐 ,这就是由于、

(减小,边界层厚度沿管长逐渐增厚)

4．温度边界层越对流传热系数越小,强化传热应使温度边界层

越、

(厚,簿)

5．流体流过弯曲得管道或螺旋管时,对流传热系数会,这就是由于。

(增大,离心力得作用产生了二次环流增强了扰动)

6．流体横掠管束时,一般情况下, 布置得平均对流传热系数要比布置时高、

(叉排,顺排)

7．管外流动传热,有纵向冲刷与横向冲刷之分,在其她条件相同时,以向冲刷方向传热更为强烈。

(横向)

8．对流传热微分方程式得表达式为。其中,αx就是 ,λ就是,Δt就是 ,就是、

(,局部换热系数,流体导热系数,主流流体温度与壁温之差,贴壁处流体得法向温度变化率) 9．纯净饱与蒸气膜状凝结得主要热阻就是。

(液膜得导热热阻)

10．大容器饱与沸腾曲线可分为、、、四个区域,其中具有温差小、热流大得传热特点、

(自然对流、核态沸腾、过渡沸腾、膜态沸腾,核态沸腾)

11．雷诺比拟采用模型,其结果在Ｐr= 条件下与实验解相吻合、

(单层,１)

12．沸腾得临界热通量就是指。

(当壁面过热度大到某一程度时,汽泡来不及脱离加热面而开始连成不稳定得汽膜,即由核态沸腾开始向膜态沸腾过渡,出现临界点得热流密度)

13．格拉晓夫准则得物理意义 ;表达式Ｇr= 。

(流体流动时浮升力与粘滞力之比得无量纲量,)

14．减小管内湍流对流传热热阻得方法有、、、。 (增加流速,采用短管。改变流体物性,增加换热面积,扰流,采用导热系数大得流体

用小管径等)

15．反映对流传热强度得准则称为准则。

(努塞尔)

16．普朗特准则Ｐｒ得数学表达式为,它表征了得相对大小。

(ν/a,动量传递与热量传递)

17．管内充分发展湍流得传热系数与平均流速U得次方成比、,与内径D得次方成比、

(0。8,正,0、2,反)

18．大空间自然对流处于湍流状态时有自模化特征,此时传热系数与无关。

(尺寸)

19．自然对流传热在条件下发生关于特征尺度L得自模化现象。。

(湍流)

20．在蒸汽得凝结过程中, 凝结得传热系数大于凝

结。

(珠状,膜状)

21．自然对流传热就是指。

(流体在浮升力作用下得对流传热)

22．管槽内对流传热得入口效应就是指。

(流体入口段由于热边界层较薄而具有较高得对流传热系数)

23．流体在大空间沿竖壁作自然对流传热时,对于湍流工况,其对流传热系数正比于竖壁高度得次方。

(０)

24．大容器沸腾曲线分为、、、四个区段。

(自然对流、核态沸腾、过渡沸腾、膜态沸腾)

三、选择题

1．下列各参数中,属于物性参数得就是:

（1）传热系数K

（2）吸收率α

（3）普朗特数Pr

（4）传热系数h

c

2．流体纯自然对流传热得准则方程可写成

(1)Ｎu＝f(Ｒe,Ｐｒ) (2)Nu=ｆ(Gr,Pr)

(3)Ｎu＝f(Re,Ｇr,Pｒ) (4)Ｎu＝ｆ(Bi,Fo)

3．流体掠过平板对流传热时,在下列边界层各区中,温度降主要发生在:

(1)主流区 (2)湍流边界层(３)层流底层

(4)缓冲区(5)湍流核心区

4．空气自然对流传热系数与强迫对流时得对流传热系数相比:

(1)要小得多 (2)要大得多

(３)十分接近(４)不可比较

就是:

5．沸腾得临界热流量q

c

（1）从过冷沸腾过渡到饱与沸腾得转折点

（2）从自由流动过渡到核态沸腾得转折点

（3）从核态沸腾过渡到膜态沸腾得转折点

（4）从不稳定膜态沸腾过渡到稳定膜态沸腾得转折点

6．流体在大空间沿竖壁自然对流传热时,在湍流状态下;对流传热系数正比于竖壁高度得( )

(１)0次方 (2)0、８次方 (3)l／４次方(4)l/3次方

7．液体沸腾时,汽泡内得压力大于汽泡外液体得压力,主要由于下列哪个因素造成得?

(1)传热温差(２)表面张力 (3)浮升力(４)重力

8．定型准则就是指:

(1)包含定型尺寸得准则(2)全部由已知量构成得准则

(3)含有待求量得准则 (4)待定准则

9．工程中,较为常用得沸腾工况就是指:

(１)膜态沸腾(2)核态沸腾(3)自然对流沸腾(4)以上都不就是

10．下述哪种手段对提高对流传热系数无效?

(1)提高流速(2)增大管径

(3)采用入口效应 (4)采用导热系数大得流体

11．已知某气体得密度为1。26kg/m3,比热为1、02kＪ/(ｋｇ·K),导热系数为０、025W/(m·K),粘度为15、1×10-6m2/s,其Pr(普朗特)准则数为多少？ ( )

(１)０。78 (2)0、02 (3)0。7 (4)0、６2

12．Ｎu(努谢尔特)准则反映: ( )

(１)惯性力与粘滞力得相对大小(２)对流传热强度

(3)浮升力与粘滞力得相对大小(4)导热能力大小

13．描述浮升力与黏滞力得相对大小得准则数称为:

(1)Rｅ(2)Gr (3)Pr (４)Ra

14．当管长远大于管径时,圆管横向布置时得管外膜状凝结传热系数与竖放时相比如何？（1）横放时大

（2）两者差不多

（3）竖放时大

（4）无法比较

15．无量纲组合称为什么准则？

(1)雷诺Re (2)普朗特Ｐｒ

(3)努谢尔特Ｎu (４)格拉晓夫Gｒ

16．判断管内湍流强制对流就是否需要进行人口效应修正得依据就是什么?

(1)l/ｄ≥7０ (2)Re≥104

(3)l/d〈50 (4)l／d<10４

17．对流传热以作为基本计算式、

(1)傅里叶定律(2)牛顿冷却公式

(３)普朗克定律 (4)欧姆定律

18．从传热角度瞧,下面几种冷却方式中,哪种方式得冷却效果会最好?

(1)水冷(２)氢冷 (3)气冷(4)水沸腾冷却

19．相变传热得特征为。

(1)工质比体积变化较大 (2) 汽化潜热(3) (1)＋(2) (4)工质比体积较大20．冷却液润湿壁面得能力取决于、

(1)液体得表面张力(2)液体与壁面间得附着力(3) (１)+(2) (4) (1)或

(2)

21．在饱与沸腾时,随着得增高,将会出现个换热规律全然不同得区域。

(1)壁面过热度 ,4 (2)壁面过热度,６(３)热流密度 ,４ (４)热流密度,6

22、对流传热微分方程组共有几类方程?

(1) 2 (2) ３(3) 4(4)5

23．凝结液能很好得润湿壁面,形成完整得膜向下流动,称为、

(1)凝结(2)膜状凝结(3) 珠状凝结 (4)稳态凝结

２４、下列哪个不就是影响对流传热得主要因素?

(1)流动起因;

(2)t

;

ｗ

(３)ε;

(4)换热面得几何形状、

２５、对于Pr数,下列说法哪个就是错误得?

(1)它就是动力粘度与热扩散率得比值;

(２)它就是研究对流传热最常用得重要准则;

(３)对于层流流动,当Pｒ＝1时,δ＝δｔ;

(４)它反映了流体中热量扩散与动量扩散得相对程度。

26、自由对流传热得流态主要取决于得数值。

(1)Pr (２)Fo (3)Rｅ(4)Ｇr

27、如果流体得流动就是由流体内部温差产生得密度差引起得,称为。

(1)强迫对流(2)自由运动 (3)湍流对流(4)层流对流

28。对流传热微分方程组包括。

Ⅰ、付立叶定律Ⅱ、对流传热微分方程Ⅲ、基尔霍夫定律Ⅳ、连续性方程Ⅴ、动量微分方程Ⅵ、能量微分方程

(1) ⅡⅢⅣⅤ (2) ⅠⅡⅢⅣ(3)ⅡⅣⅤⅥ (4) ⅢⅣⅤⅥ

其特征温度为。

２9、Nu

ｍ

(1)流体温度(２) 平均温度(3)壁面温度 (4)不定

30、当流体外掠圆管时,10〈Ｒe＜其边界层为 ,脱体发生在处。其局部换热系数到达最值、

(1) 湍流,140,低(2) 层流,１４0,高(3) 湍流,82,低(4) 层流,8２ ,低

3１。自然对流传热得准则方程为、

(1) (2)。(3)

(4)、

32、影响膜状换热系数得主要因素就是。

(１)蒸汽流速 (2)不凝结气体 (3)表面粗糙度(4) (1) + (2)

四、简答题

1．影响强迫对流传热得流体物性有哪些?它们分别对对流传热系数有什么影响？

(提示:影响强迫对流换热系数得因素及其影响情况可以通过分析强迫对流传热实验关联式,将各无量纲量展开整理后加以表述。)

2．试举几个强化管内强迫对流传热得方法(至少五个)、

(提示:通过分析强迫对流换热系数得影响因素及增强扰动、采用人口效应与弯管效应等措施来提出一些强化手段,如增大流速、采用机械搅拌等。)

3．试比较强迫对流横掠管束传热中管束叉排与顺排得优缺点。

(提示:强迫对流横掠管束换热中,管束叉排与顺排得优缺点主要可以从换热强度与流

动阻力两方面加以阐述:(1)管束叉排使流体在弯曲得通道中流动,流体扰动剧烈,对流换热系数较大,同时流动阻力也较大;(2)顺排管束中流体在较为平直得通道中流动,扰动较弱,对流换热系数小于叉排管束,其流阻也较小;(3)顺排管束由于通道平直比叉排管束容易清洗、)

4．为什么横向冲刷管束与流体在管外纵向冲刷相比,横向冲刷得传热系数大?

(提示:从边界层理论得角度加以阐述:纵向冲刷容易形成较厚得边界层,其层流层较厚

且不易破坏、有三个因素造成横向冲刷比纵向冲刷得换热系数大:①弯曲得表面引起复杂得流动,边界层较薄且不易稳定;②管径小,流体到第二个管子时易造成强烈扰动;②流体直接冲击换热表面。)

5．为什么电厂凝汽器中,水蒸气与管壁之间得传热可以不考虑辐射传热？

(提示:可以从以下3个方面加以阐述:(１)在电厂凝汽器中,水蒸气在管壁上凝结,凝结换热系数约为45０0-１8０00W/(ｍ２、K),对流换热量很大;(２)水蒸气与壁面之间得温差较小,

因而辐射换热量较小;(3)与对流换热相比,辐射换热所占得份额可以忽略不计、)

6．用准则方程式计算管内湍流对流传热系数时,对短管为什么要进行修正？

(提示:从热边界层厚度方面加以阐述:(1)在入口段,边界层得形成过程一般由薄变厚;(２)边界层得变化引起换热系数由大到小变化,考虑到流型得变化,局部长度上可有波动,但总体上在入口段得换热较强(管长修正系数大于1);(3)当l/d＞５0(或60)时,短管得上述影响可忽略不计,当l／d＜50(或60)时,则必须考虑入口段得影响、

7．层流时得对流传热系数就是否总就是小于湍流时得对流传热系数？为什么？

(提示:该问题同样可以从入口效应角度加以阐述、在入口段边界层厚度从零开始增厚,

若采用短管,尽管处于层流工况,由于边界层较薄,对流换热系数可以大于紊流状况、)

8．什么叫临界热流密度?为什么当加热热流大于临界热流密度时会出现沸腾危机？

(提示:用大容器饱与沸腾曲线解释之。以大容器饱与沸腾为例,(1)沸腾过程中,随着壁面过热度Δt得增大,存在自然对流、核态沸腾、不稳定膜态沸腾与膜态沸腾四个阶段,临界热流密度就是从核态沸腾向膜态沸腾转变过程中所对应得最大热流密度;(2)当加热热流大于临界热流密度时,沸腾工况向膜态沸腾过渡,加热面上有汽泡汇集形成汽膜,将壁面与液体隔开,由于汽膜得热阻比液体大得多,使换热系数迅速下降,传热恶化;(3)汽膜得存在使壁温急剧升高,若为控制热流加热设备,如电加热设备,则一旦加热热量大于临界热流密度,沸腾工况从核态沸腾飞跃到稳定膜态沸腾,壁温飞升到1０00℃以上(水),使设备烧毁。)

9．试述不凝性气体影响膜状凝结传热得原因、

(提示:少量不凝性气体得存在就将使凝结换热系数减小,这可以从换热热阻增加与蒸

汽饱与温度下降两方面加以阐述、(1)含有不凝性气体得蒸汽凝结时在液膜表面会逐渐积聚起不凝性气体层,将蒸汽隔开,蒸汽凝结必须穿过气层,使换热热阻大大增加;(２)随着蒸汽得凝结,液膜表面气体分压力增大,使凝结蒸汽得分压力降低,液膜表面蒸汽得饱与温度降低,减少了有效冷凝温差,削弱了凝结换热。)

第四章辐射传热

一、名词解释

1、热辐射:由于物体内部微观粒子得热运动状态改变,而将部分内能转换成电磁波得能量发射出去得过程。

2、吸收比:投射到物体表面得热辐射中被物体所吸收得比例。

3。反射比:投射到物体表面得热辐射中被物体表面所反射得比例。

４、穿透比:投射到物体表面得热辐射中穿透物体得比例。

5。黑体:吸收比α= 1得物体。

6。白体:反射比ρ=l得物体(漫射表面)

7、透明体:透射比τ＝ 1得物体

８、灰体:光谱吸收比与波长无关得理想物体。

9。黑度:实际物体得辐射力与同温度下黑体辐射力得比值,即物体发射能力接近黑体得程度。10。辐射力:单位时间内物体得单位辐射面积向外界(半球空间)发射得全部波长得辐射能。11、漫反射表面:如果不论外界辐射就是以一束射线沿某一方向投入还就是从整个半球空间均

,则该表匀投入,物体表面在半球空间范围内各方向上都有均匀得反射辐射度L

r 面称为漫反射表面。

1２。角系数: 从表面1发出得辐射能直接落到表面2上得百分数。

1３。有效辐射:单位时间内从单位面积离开得总辐射能,即发射辐射与反射辐射之与、

14。投入辐射:单位时间内投射到单位面积上得总辐射能。

15、定向辐射度:单位时间内,单位可见辐射面积在某一方向p得单位立体角内所发出得总辐射

能(发射辐射与反射辐射),称为在该方向得定向辐射度、

１6、漫射表面:如该表面既就是漫发射表面,又就是漫反射表面,则该表面称为漫射表面。

17、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得辐射能。

18、表面辐射热阻:由表面得辐射特性所引起得热阻。

19。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。

２0、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得表面、

二、填空题

1．热辐射就是由于产生得电磁波辐射。热辐射波长得单位就是,在工业范围内,热辐射得波段主要集中于区段、

(热得原因,μm,红外)

2．太阳与地球间得热量传递属于传热方式。

(辐射)

3．黑体就是指得物体,白体就是指得物体,透明体就是指得物体。灰体就是得物体。

(吸收比为0,反射比为0,投射比为０,光谱吸收比与波长无关得)

4．基尔霍夫定律表明,善于辐射得物体也善于 ,在同温度下,黑体具有得辐射力,实际物体得吸收率永远 1、

(吸收,最大,小于)

5．有效辐射就是之与。

(发射辐射与反射辐射)

6．一个由两个表面所构成得封闭系统中,若已知Ａ

１=0、5A

2

,Ｘ

1,2

=0、6,则X

２,１

＝、

(0。3)

7．将任意形状气体得辐射折合成一个假想得当量半球,半球内气体与所研究得气体具有,球内气体对球心得辐射效果等于 ,该当量半球得半径称为。

(相同得温度、压力与成份,所研究得气体对指定地点得辐射,平均射线行程)

8．物体得光谱辐射力与同温度下之比,称为物体得光谱发射率、(黑体得光谱辐射力)

9．角系数具有、、得特性。

(相对性、完整性、分解性)

10．表面辐射热阻应用于辐射传热计算,其值可用数学式表示为。

(灰漫表面(或灰表面即可),)

11．气体辐射具有2个特点:

① ;②、

(气体得辐射与吸收对波长具有明显得选择性,气体得辐射与吸收在整个容积中进行) 12．基尔霍夫定律指出了物体得与之间得关系。

(辐射力,吸收碧)

13．辐射传热得空间热阻主要与有关。

(两个表面之间得角系数及辐射换热面积)

14．辐射减弱系数就是指射线经过单位长度时得能量与得能量之比。

(被气体所吸收,投射)

15．辐射传热得表面热阻主要与有关、

(表面黑度与辐射换热面积)

16．普朗克定律揭示了黑体光谱辐射力按变化得分布规律。

(波长与热力学温度)

17．热辐射能量投射到物体表面上时, 占投入辐射得百分比称为投射比、(穿透物体得辐射能)

18．在热平衡条件下,任何物体对黑体辐射得吸收比恒等于、(同温度下该物体得黑度)

19．角系数相对性用公式可写成。

(A

1X

1,2

= A

2

X

２,1

)

20．增强或削弱辐射传热得原则就是改变与、(系统黑度,温度条件)

三、选择题

1．有一个由六个平面组成得六边形长通道,其内表面分别以l、2、3、４、5、6表示,已知角

系数X

12＝0。1、Ｘ

14

=0。25,Ｘ

１５

＝0、25,X1６＝0、12,则X

13

为: ( )

(1)0、35 (2)0。72 (3)0、37 (4)0。2８

2．一金属块得表面发射率为0、4,温度为22７℃,它得表面热辐射力就是多少?若表面氧化后发射率变成０、9,其表面热辐射力将如何改变?

(1)1417、5Ｗ／m２,将增大(２)1417、5W／m2,将减小

(3)60。22W／m2,将增大 (4)60、22W/m2,将减小

3．影响物体表面黑度得主要因素就是:

(1)物质种类、表面温度、表面状况 (2)表面温度、表面状况、辐射强度

(3)物质种类、表面温度、表面颜色 (4)表面颜色、表面温度、表面光洁度

4．在两块平行得黑度相同得大平板之间插入一块同样黑度得遮热板后,两平板之间得辐射传热量与未加遮热板时相比减少了: ( )

(1)０、２倍(2)0。5倍(3)2倍 (4)3倍

5．对于边长为15m得立方体内得气体辐射,气体对整个包壁辐射得平均射线行程等于: (１)１5ｍ (２)７。５m (3)9m (4)4。5ｍ

6．在同温度条件下得全波谱辐射与吸收,下列哪种说法就是正确得

（1）物体得辐射能力越强其吸收比越大

（2）物体得吸收比越大其反射比越大

（3）物体得吸收比越大其黑度越小

（4）物体得吸收比越大其辐射透射比越大

7．下列哪个定律可用来计算黑体光谱辐射力?

(１)斯蒂芬—波尔兹曼定律(2)基尔霍夫定律

(3)斯蒂芬公式(４)普朗克定律

8．单位时间内离开单位表面积得总辐射能称为什么?

(１)有效辐射(２)辐射力

(3)辐射强度 (４)反射辐射

9．由炉膛火焰向水冷壁传热得主要方式就是:

(１)热辐射 (２)热对流(3)导热 (4)都不就是

10．将保温瓶得双层玻璃中间抽成真空,其目得就是什么？

(１)减少导热 (2)减少对流传热

(3)减少对流与辐射传热(4)减少导热与对流传热11．在保温瓶内胆上镀银得目得就是什么？ ( ) (１)削弱导热传热(2)削弱辐射传热

(3)削弱对流传热 (4)同时削弱导热、对流与辐射传热

12．有一个由两个圆筒表面组成得环形长通道,其外筒得内径就是ｄ

1,内筒得外径就是d

2

,

且d

1／d

２

=２,问角系数X

1,２

与Ｘ

２,１

,分别为多少？ ( )

(1)X

1,2=0、5,X

2,1

＝l (2)Ｘ

1,２

＝０、２5,Ｘ

2,1

=０、５

(3)Ｘ

1,2＝1,Ｘ

2,1

=0、２５ (4)X

1,2

=0、5,Ｘ

2,１

=０、25

1３、物体能够发射热辐射得最基本条件就是下述哪一个?

(１)温度大于0Ｋ (2)具有传播介质

(３)真空状态 (４)表面较黑

14、下述哪种气体可以瞧作热辐射透明体(τ=l得气体)？( )

(1)二氧化碳(2)空气 (3)水蒸气 (4)二氧化硫气体

１5。下列各种辐射中哪种辐射得光谱不能瞧作就是连续得？ ( )

(1)灰体辐射 (2)黑体辐射 (３)发光火焰辐射(4)气体辐射

16、烟道中有一支热电偶,热电偶(黑度ε

1)与烟道内壁面(黑度ε

２

)辐射传热得系统黑度ε

s

表

达式应为下述哪一个？ ( ) (１)1 (２) ε1 (3) (４)0

17、某一封闭系统只有l、２两个表面,Ａ

1=2A

2

,X

l,２

=０、25,则Ｘ

2,1

及X

2,２

各为多少？

(1)Ｘ

2,1＝０、５,X

2,2

＝0、２5 (2)Ｘ

２,1

=0。２5,X

2,2

=０、５

(3)Ｘ

2,l =０、5,X

２,2

=0、5(4)X

2,1

＝０、25,X

2,2

=0、７5

18、下述关于辐射传热得表面热阻得表达方式中正确得就是哪一个？

(１) (2) (3) (4)

19、公式(其中Ｃ

0=5、67Ｗ/(m２K4))就是什么定律得表达式？其中E

b

指得就是什么?

( )

(1)基尔霍夫定律,黑体辐射力

(2)斯蒂芬—波尔兹曼定律,黑体辐射力

(3)普朗克定律,光谱辐射力

(4)四次方定律,背景辐射力

20、一般不能将气体当作灰体处理得原因就是什么?

(1)因为气体含灰

(2)因为气体辐射在整个容积中进行

(3)因为气体辐射对波长有选择性

(4)因为气体得辐射能力很弱,可以瞧作热辐射得透明体

22．能够全部吸收各种波长辐射能得理想物体称为、

(1)黑体(2)白体 (3)灰体(４)透明体

23．单位时间内离开表面单位面积得总辐射能被定义为。

(１)投入辐射 (２)吸收辐射(3)有效辐射(4)反射辐射

24．对于气体来说,吸收能力差得物体能力。

（1）反射,差(２)反射,好(3)穿透,差(4)穿透,好

25．黑体得绝对温度之比为3,则其辐射力之比为

(１)1 (２)３ (3)９(4)81

26．黑度分别为0、3与0。8相距甚近得两块大平行平板之间进行辐射传热,试问当其间设置黑度为0、０4得磨光铝制遮热板后,传热量减小为原来传热量得百分比最接近于下列那

数？

(1)5％ (２)10％ (３)15% (4)20%

27．对于固体与液体来说,吸收能力大得物体能力。

(１)反射,差(２)反射,好 (３)穿透,差(4)穿透,好

2８、描述黑体表面辐射能量按空间方向得分布规律称为

(1)普朗克定律(２)兰贝特定律(3)斯帝芬—玻尔兹曼定律(４)基尔霍夫定律

29、描述黑体得光谱辐射力与波长与绝对温度之间得函数关系称为、

(1)普朗克定律 (2)维恩定律 (3)斯帝芬-玻尔兹曼定律 (4)基尔霍夫定律

３0、下列哪个属于表面辐射热阻？

(1)1/(AX) (2)(1-ε)/(ε A) (３)δ/(λA) (4) 1/ (αＡ )

31、一般工程上所用得管道,当L/ｄ〉时,可以不考虑入口效应得影响。

(1)２０ (2) ３0 (3)40 (4)5

四、简答题

1．试用所学得传热学知识说明用热电偶测量高温气体温度时,产生测量误差得原因有哪些?

可以采取什么措施来减小测量误差?

(提示:用热电偶测温时同时存在气流对热电偶换热与热电偶向四壁得散热两种情况,

热电偶得读数小于气流得实际温度产生误差。所以,引起误差得因素:①烟气与热电偶间得复合换热小;②热电偶与炉膛内壁问得辐射换热大、减小误差得措施:①减小烟气与热电偶间得换热热阻,如抽气等;②增加热电偶与炉膛间得辐射热阻,如加遮热板;②设计出计算误差得程序或装置,进行误差补偿。)

2．试用传热原理说明冬天可以用玻璃温室种植热带植物得原理、

(提示:可以从可见光、红外线得特性与玻璃得透射比来加以阐述。玻璃在日光(短波辐

射)下就是一种透明体,透过率在90％以上,使绝大部分阳光可以透过玻璃将温室内物体与空气升温。室内物体所发出得辐射就是一种长波辐射——红外线,对于长波辐射玻璃得透过串接近于零,几乎就是不透明(透热)得,因此,室内物体升温后所发出得热辐射被玻璃挡在室内不能穿过、玻璃得这种辐射特性,使室内温度不断升高。)

3．试分析遮热板得原理及其在削弱辐射传热中得作用、

(提示:可从遮热板能增加系统热阻角度加以说明。(１)在辐射换热表面之间插入金属

(或固体)薄板,称为遮热板。(２)其原理就是,遮热板得存在增大了系统中得辐射换热热阻,使辐射过程得总热阻增大,系统黑度减少,使辐射换热量减少。(3)遮热板对于削弱辐射换热具有显著作用,如在两个平行辐射表面之间插入一块同黑度得遮热板,可使辐射换热量减少为原来得１/2,若采用黑度较小得遮热板,则效果更为显著。)

4．什么叫黑体、灰体与白体？它们分别与黑色物体、灰色物体、白色物体有什么区别？在辐射传热中,引入黑体与灰体有什么意义?

(提示:可以从黑体、白体、灰体得定义与有关辐射定律来阐述。根据黑体、白体、灰体得定义可以瞧出,这些概念都就是以热辐射为前提得。灰色、黑色、白色就是针对可见光而言得。所谓黑体、白体、灰体并不就是指可见光下物体得颜色,灰体概念得提出使基尔霍夫定律无条件成立,与波长、温度无关,使吸收率得确定及辐射换热计算大为简化,因此具有重要得作用;黑体概念得提出使热辐射得吸收与发射具有了理想得参照物。)

5．玻璃可以透过可见光,为什么在工业热辐射范围内可以作为灰体处理？

(提示:可以从灰体得特性与工业热辐射得特点来论述、所谓灰体就是针对热辐射而言得,

灰体就是指吸收率与波长无关得物体。在红外区段,将大多数实际物体作为灰体处理所引起得误差并不大,一般工业热辐射得温度范围大多处于20０0K以下,因此其主要热辐射得波长位于红外区域。许多材料得单色吸收率在可见光范围内与红外范围内有较大得差别,如玻璃在可见光范围内几乎就是透明得,但在工业热辐射范围内则几乎就是不透明得,并且其光谱吸收比与波长得关系不大,可以作为灰体处理。)

含量增加会导致温室效应？

6．什么就是“温室效应"?为什么说大气中得C0

2

气体具有相当强得辐射与吸收 (提示:可以从气体辐射得特点与能量平衡来加以说明。ＣO

2

气体得吸收光带有三段:2、65—2、能力,属于温室气体。根据气体辐射具有选择性得特点,CO

2

8、４、15—4。45、13、0—17、0μｍ,主要分布于红外区域。太阳辐射就是短波辐射,波长范

气体就是透明得,能量可以射入大气层。地围在０、３8一0、７6μｍ,因此,对于太阳辐射C0

2

气体得吸收光带区段面向空间得辐射就是长波辐射,主要分布于红外区域,这部分辐射在CO

２

C0

气体会吸收能量,就是不透明得。在正常情况下,地球表面对能量得吸收与释放处于平衡状2

含量增加会使大气对地面辐射得吸收能力增强,导致大气温度上升,导态,但如果大气中得ＣO

2

致了所谓温室效应。)

第五章传热过程与传热器

一、名词解释

1．传热过程:热量从高温流体通过壁面传向低温流体得总过程、

2．复合传热:对流传热与辐射传热同时存在得传热过程、

3．污垢系数:单位面积得污垢热阻、

4．肋化系数: 肋侧表面面积与光壁侧表面积之比、

5．顺流:两种流体平行流动且方向相同

6．逆流: 两种流体平行流动且方向相反

7、效能:换热器实际传热得热流量与最大可能传热得热流量之比。

8、传热单元数:传热温差为１Ｋ时得热流量与热容量小得流体温度变化１K所吸收或放出

得热流量之比。它反映了换热器得初投资与运行费用,就是一个换热器得综合经济技术指标。

9、临界热绝缘直径:对应于最小总热阻(或最大传热量)得保温层外径。

二、填空题

1．与得综合过程称为复合传热、

(对流传热,辐射传热)

2．某燃煤电站过热器中,烟气向管壁传热得辐射传热系数为20 W／(ｍ2、K),对流传热系数为４0 Ｗ/(ｍ2。K),其复合传热系数为。

(6０W/(ｍ2。K))

3．肋化系数就是指与之比。

(加肋后得总换热面积,未加肋时得换热面积)

4．一传热过程得热流密度q＝1、8kW／m2,冷、热流体间得温差为30℃,则传热系数为,单位面积得总传热热阻为、 (6０W／(ｍ2、K),0。0１７(m２、K)／Ｗ)

5．一传热过程得温压为20℃,热流量为lkＷ,则其热阻为。

(0、02K／Ｗ)

6．已知一厚为30mm得平壁,热流体侧得传热系数为100 W／(m2、Ｋ),冷流体侧得传热系数为25０W/(ｍ2、K),平壁材料得导热系数为0、２W／(m·K),则该平壁传热过程得传热系数为。

(6。1W／(m2、K))

7．在一维稳态传热过程中,每个传热环节得热阻分别就是0。01K／Ｗ、０、35K/W与０、009lK／Ｗ,在热阻为得传热环节上采取强化传热措施效果最好、

(0、35K/Ｗ)

8．某一厚2０mｍ得平壁传热过程得传热系数为45W/(m2。K),热流体侧得传热系数为70W ／(ｍ２K),冷流体侧得传热系数为200W／(m2、K),则该平壁得导热系数为。

(6、81Ｗ／(ｍ·Ｋ))

9．圆管得临界热绝缘直径d

c 得计算式为 ,它表示当保温材料外径为d

c

时,该保

温材料得散热量达到。

(dc=2λ/h,最大值)

10．传热系数就是指 ,单位就是。

(冷热流体温度差为１℃时得传热热流密度(或表示传热过程强烈程度得物理量), W/(m2。K))

11．污垢热阻就是指 ,单位就是、

(污垢换热面得传热热阻与洁净换热面得传热热阻之差,m2、K/W)

12．传热器就是。

(冷、热流体进行热量交换以满足工艺要求得设备(装置))

13．肋壁总效率就是指 ,其数学表达式、

(肋侧表面总得实际换热量与肋侧壁温均为肋基温度得理想散热量之比)

14．传热器得热计算方法有与。

(平均温压法,传热单元数法)

15．不论就是顺流还就是逆流型传热器,对数平均温差计算式都可以统一表示成。

()

16．复杂流型传热器得平均温差Δt

m 可以通过逆流布置时得平均温差Δt

ｍ逆

来计算,表

达式就是,其中Φ为。

(,温差修正系数)

17．传热过程就是指、

(热量从高温流体通过壁面传向低温流体得总过程)

18．传热器得效能就是指。

(换热器实际传热得热流量与最大可能传热得热流量之比)

19、间壁式传热器就是指。

(冷、热两种流体被固体壁面隔开,各自在一侧流动,热量通过固体壁面由热流体传给冷流体得换热设备)

2０、在冷、热流体得进出口温度一定得情况下,为了传递相同得热量,比较各种流动型式,采用布置得对数平均温差最大,所需传热面积、

(逆流,最小)

三、选择题

1．加热炉外壁面与环境间得传热属于下述哪种传热方式？ ( ) (１)辐射传热 (2)导热 (3)对流传热(４)复合传热

2．热量传递得三种基本方式就是什么？ ( )

(1)热对流、导热、辐射 (2)复合传热、热辐射、导热

(３)对流传热、导热、传热过程(4)复合传热、热辐射、传热过程

3．下述几种方法中,强化传热得方法就是哪一种? ( )

(1)夹层抽真空 (2)增大当量直径

(3)加肋片 (4)加遮热板

4．当采用加肋方法强化传热时,肋片应加在会最有效。 ( ) (１)传热系数较大一侧(2)传热系数较小一侧

(3)随便哪一侧 (4)两例同样都加

5．公式Φ=hAΔｔ得名称就是什么？ ( )

(1)傅里叶定律(２)牛顿冷却公式

(3)传热方程式 (４)热路欧姆定律

6．在某一传热过程中,热流给定,若传热系数增加1倍,冷热流体间得温差将就是原来得多少倍? ( )

(1)1倍(２)2倍 (３)３倍(4) 0。5倍

7．强化传热时,增强传热过程中哪一侧得传热系数最有效? ( )

(1)热流体侧(2)冷流体侧

(３)传热热阻大得一侧(4)传热热阻小得一侧

8．若冷、热流体得温度给定,传热器热流体侧结垢后传热壁面得温度将如何改变？( )

(1)增加(２)减小 (3)不变 (４)有时增加,有时减小

9．有一板式传热器,热流体进口温度80℃、出口温度5０℃,冷流体进口温度１0℃、出口温度30℃,则顺流布置时与逆流布置时得对数平均温差分别为多少？( )

(1)4５。0℃,45、0℃ (２)４2、5℃,４０。０℃

(3)４４、８℃,３９、9℃(４)39。9℃,44、8℃

10．用ε-NＴＵ法进行换热器得校核计算比较方便就是由于下述得哪个理由？

( )

(１)流体出口温度可通过查图得到(2)不需要计算传热系数

(3)不需要计算对数平均温差(4)不需要进行试算

11．在相同得进出口温度下,换热器采用哪种流动型式有可能获得最大平均温差?( ) (１)顺流 (2)交叉流(3)逆流 (４)混合流

12．对于换热器得顺流与逆流布置,下列哪种说就是错误得？ ( ) (１)逆流得平均温差大于等于顺流(２)逆流得流动阻力大于等于顺流

(3)冷流体出口温度逆流可大于顺流 (4)换热器最高壁温逆流大于等于顺流

13．临界热绝缘直径就是指:( )

（1）管道热损失最大时得热绝缘直径

（2）管道热损失最小时得热绝缘直径

（3）管道完全没有热损失时得热绝缘直径

（4）管道热阻最大时得热绝缘直径

14．增厚圆管外得保温层,管道热损失将如何变化？( ) (１)变大 (2)变小 (3)不变(4)可能变大,也可能变小

15．试判断下述几种传热过程中哪一种得传热系数最大？ ( ) (１)从气体到气体传热 (2)从气体到水传热

(3)从油到水传热 (4)从凝结水蒸气到水

16．下列哪种传热器不就是间壁式换热器? ( )