传热学

传热学
传热学

1.热传导:物体各部分之间不发生相对位移时,依靠分子和原子的电子的热运动而产生的热能传递

2.热流量:单位时间通过某一面积的热量成为热流量

3.热辐射:因电磁波来传递能量,由于热的原因产生辐射为热辐射

4.传热过程:热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流量中去的过程,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③从壁面低温侧到冷流体的热量传递

5.边界条件:边界温度值,热流密度值,边界上物体周围的表面传热系数和周围流体温度

6.正规状况:过程进行到一定深度时,物体初始温度分布影响逐渐消失,此后的温度主要受热边界条件影响

7.毕渥数:内外热阻之比

8.肋效率:实际散热量/假设整个肋表面处于肋基温度的散热量

9.内热源:代表单位时间内单位时间内单位体积中所产生或者消耗的量

10.肋化系数:加肋后刘的总表面积与内侧未加肋时的表面积之比

对流

11.热对流:由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生的相对位移,冷热之间相互混合所造成的传递过程

12.对流传热影响因素:流动流体起因,流体有无相变,流体流动状态,换热表面几何因素,流体的物理性质

13.流动边界层:在固体表面附近流体速度发生剧烈变化的薄层,分层流和湍流,厚度为达到层流流速99%的距离

14.热边界层:固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层,过余温度为来流过余温度的99%

15.比拟理论:利用两个不同物理现象之间在控制方程方面的类似性,通过测定一种现象的规律而获得另一种现象基本关系的方法

16.导出相似特征数的方法:相似分析法,量纲分析法

17.大空间自然对流:热边界层的发展不受到干扰或阻碍的自然对流

18.珠状凝结:凝结液体不能很好润湿壁面的时候

19.努塞尔膜状凝结假设:液膜惯性力可以忽略,膜内温度分布是线性的,膜内只有导热没对流

20.均匀温度和均匀碧温:轴向与周向热流密度均匀轴向与周向壁温均匀

21.大容器饱和沸腾:自然对流区,液态沸腾区,过渡沸腾区,膜态沸腾区

22.临界热流密度:热流密度的峰值,超过可能导致设备烧毁

23.膜状凝结影响因素:不凝结气体(削弱),管子排数,管内冷凝,蒸汽流速,蒸汽过热度,液膜过冷度及温度分布的线性

24.膜状凝结强化原则:尽量减薄夜膜厚度

25.沸腾传热影响因素:不凝结气体(增加),过冷度,液位高度,重力加速度,管内沸腾

26.沸腾传热强化原则:尽量增加加热表面上的汽化核心

27.热辐射两个特点:不需要其他介质,真空中传递效率最高,发射吸收辐射能量过程中发生电磁能热能两种能量形式转换

28.人工黑体模型:用吸收比很大的材料做一个空腔开一个小孔,使壁面保持均匀温度

29.辐射力:单位时间内单位表面积向其上半球空间所有方向幅射出去的全部波长范围内的能量

30.光谱辐射力:波长在“入”内的单位波长内的辐射力

31.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

32.兰贝特定律:黑体定向辐射强度是个常量与空间方向无关

33.余弦定律:黑体单位面积辐射出去的能量在空间的不同方向分布使不均匀的,按空间纬度角的余弦规律变化

34.灰体:光谱吸收比与波长无关的物体

35.有效辐射:单位时间内离开表面单位面积的总辐射能

36.气体辐射的特点:气体辐射对波长具有选择性,气体的辐射和吸收在整个容积中进行的

37.遮热板:插入两个辐射传热表面之间、用以消弱辐射的薄板

38.污垢热阻:垢层的导热阻力

39.发射率:实际物体辐射力与同温度下黑体辐射力的比值(黑度)与环境无关

40.漫灰体:光谱发射率和光谱吸收比相等的物体

41.投入辐射:单位时间内从外界投入到单位表面积上的各种波长能能量的总和

42.吸收比:投入辐射中被吸收能量的百分数

43.角系数:一个表面发出的辐射能落到另一个表面上的百分数(与表面发射率,温度无关,相对性完整性可加性)

44.遮热板:置于两辐射传热物体间的薄板,能同时增加表面热阻与空间热阻,是削弱辐射传热的有效方法

45.平均射线程长:一个相当半球的半径,该半球内气体对球心的辐射相当于所研究容器中气体对所指地点的辐射

46.控制表面间辐射传热方法:控制表面热阻,控制表面空间热阻

Bi数:固体内外导热热阻之比

Fo数:非稳态过程的无量纲时间,表征过程进行的深度

Gr数:浮力与粘性力之比的量度

Nu数:壁面上流体的无量纲温度梯度

Pr数:动量扩散能力与热量扩散能力的一种量度

Re数:惯性力与粘性力之比的一种量度

高等传热学知识重点(含答案)2019

高等传热学知识重点 1.什么是粒子的平均自由程,Knusen数的表达式和物理意义。 Knusen数的表达式和物理意义:(Λ即为λ,L为特征长度) 2.固体中的微观热载流子的种类,以及对金属/绝缘体材料中热流的贡献。 3.分子、声子和电子分别满足怎样的统计分布律,分别写出其分布函数的表达式 分子的统计分布:Maxwell-Boltzmann(麦克斯韦-玻尔兹曼)分布: 电子的统计分布:Fermi-Dirac(费米-狄拉克)分布: 声子的统计分布:Bose-Eisentein(波色-爱因斯坦)分布; 高温下,FD,BE均化为MB;

4.什么是光学声子和声学声子,其波矢或频谱分布各有特性? 答:声子:晶格振动能量的量子化描述,是准粒子,有能量,无质量; 光学声子:与光子相互振动,发生散射,故称光学声子; 声学声子:类似机械波传动,故称声学声子; 5.影响声子和电子导热的散射效应有哪些? 答:影响声子(和电子)导热的散射效应有(热阻形成的主要原因): ①界面散射:由于不同材料的声子色散关系不一样,即使是完全结合的界面也是有热阻的; ②缺陷散射:除了晶格缺陷,最典型的是不纯物掺杂颗粒的散热,散射位相函数一般为Rayleigh散 射、Mie散射,这与光子非常相似; ③声子自身散射:声子本质上是晶格振动波,因此在传播过程中会与原子相互作用,会产生散射、 吸收和变频作用。

6.简述声子态密度(Density of State)及其物理意义,德拜模型和爱因斯坦模型的区别。答:声子态密度(DOS)[phonon.s/m3.rad]:声子在单位频率间隔内的状态数(振动模式数)Debye(德拜)模型: Einstein(爱因斯坦)模型: 7.分子动力学理论中,L-J势能函数的表达式及其意义。 答:Lennard-Jones 势能函数(兰纳-琼斯势能函数),只适用于惰性气体、简单分子晶体,是一种合理的近似公式;式中第一项可认为是对应于两体在近距离时以互相排斥为主的作用,第二项对应两体在远距离以互相吸引(例如通过范德瓦耳斯力)为主的作用,而此六次方项也的确可以使用以电子-原子核的电偶极矩摄动展开得到。

传热学第四版课后思考题答案(杨世铭-陶文铨)]

第一章 思考题 1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。 答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。 导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。 2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。试 写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。 答:① 傅立叶定律: dx dt q λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt -沿x 方向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。 ② 牛顿冷却公式: )(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;w t -固体表面温度;f t -流体的温度。 ③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。 3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关? 答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。 4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何 一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。试分析引入传热方程式的工程实用意义。 答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。 5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干后,水壶很快就 烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。 答:当壶内有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大),壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换热系数小,壶底的热量不能很快被传走,故此壶底升温很快,容易被烧坏。 6. 用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,握杯子的手会显著地感到热。试分析 其原因。 答:当没有搅拌时,杯内的水的流速几乎为零,杯内的水和杯壁之间为自然对流换热,自热对流换热的表面传热系数小,当快速搅拌时,杯内的水和杯壁之间为强制对流换热,表面传热系数大,热水有更多的热量被传递到杯壁的外侧,因此会显著地感觉到热。 7. 什么是串联热阻叠加原则,它在什么前提下成立?以固体中的导热为例,试讨论有哪些情况可能使热 量传递方向上不同截面的热流量不相等。 答:在一个串联的热量传递过程中,如果通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。例如:三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁,对于各个传热环节的传热面积不相等,可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 8.有两个外形相同的保温杯A 与B ,注入同样温度、同样体积的热水后不久,A 杯的外表面就可以感觉到热,而B 杯的外表面则感觉不到温度的变化,试问哪个保温杯的质量较好? 答:B:杯子的保温质量好。因为保温好的杯子热量从杯子内部传出的热量少,经外部散热以后,温度变化很小,因此几乎感觉不到热。 第二章 思考题 1 试写出导热傅里叶定律的一般形式,并说明其中各个符号的意义。 答:傅立叶定律的一般形式为:n x t gradt q ??-=λλ=-,其中:gradt 为空间某点的温度梯度;n 是通过该点的等温线上的法向单位矢量,指向温度升高的方向;q 为该处的热流密度矢量。

专升本《工程传热学》_试卷_答案

专升本《工程传热学》 一、 (共18题,共156分) 1. 说明得出导热微分方程所依据的基本定律。 (8分) 标准答案:能量守恒方程和傅利叶定律。 2. 写出肋效率的定义。对于等截面直肋,肋效率受哪些因素影响? (8分) 标准答案: 3. 在液体沸腾过程中一个球形汽泡存在的条件是什么?为什么需要这样的条件? (8分) 标准答案:在液体沸腾过程中一个球形汽泡存在的条件是液体必须有一定的过热度。这是因为从汽泡的力平衡条件得出 ,只要汽泡半径不是无穷大,蒸汽压力就大于液体压力,它们 各自对应的饱和温度就不同有 ;又由汽泡热平衡条件有 ,而汽泡存在必须保持其 饱和温度,那么液体温度,即大于其对应的饱和温度,也就是液体必须过热。 4. 什么是速度边界层?动量方程在热边界层中得到简化所必须满足的条件是什么?这样的简化有何好处? (8分) 标准答案:流体流过壁面时流体速度发生显著变化的一个薄层。 动量方程得以在边界层中简化,必须存在足够大的Re 数,也就是具有的数量级。 此时动量扩散项才能够被忽略。从而使动量微分方程变为抛物型偏微分方程,成为可求解的形式。 5. 在导热过程中产生了Bi 数,而在对流换热过程中产生了Nu 数,写出它们的物理量组成,并指出它们之间的差别是什么? (8分) 标准答案: 从物理量的组成来看,Bi 数的导热系数 为固体的值,而 Nu 数的则为流体的值;Bi 数的特征尺寸Ls 在固体侧定义,而Nu 数的Lf 则在流体侧定义。从物理意义上看,前者反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的对比关系,而后者则反映了换热系统中流体与壁面地换热性能与其自身的导热性能的对比关系。 6. 外径为50mm ,表面温度为180 的圆筒,在它的外面用导热系数为0.14W/ 的保温材料 包扎起来,保温材料的厚度为 30mm 。要求外表面温度小于60,试计算每米管道的散热量。如 果将保温材料换成导热系数为0.034 W/的保温材料,导热量同上,其它条件也不变。试计算 新保温材料的厚度。 (12分) 标准答案: 7. 针对如下导热微分方程写出方程各项的含义,并说明得出导热微分方程所依据的基本定律? (8 分) 标准答案: 导热微分方程所依据的基本定律是傅里叶定律和导热微分方程。 8. 写出Bi 数的定义式并解释其意义。在Bi 0 的情况下,一初始温度为t0的平板突然置于温度为的流体中冷却(如图1 ),粗略画出τ=τ1>0和 时平板附近的流体和平板的温度分布。 (8分) 标准答案:反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的对比关系。

浙大高等传热学复习题部分答案

高等传热学复习题 1.简述求解导热问题的各种方法和傅立叶定律的适用条件。 不论如何,求解导热微分方程主要依靠三大方法: 理论法、试验法、综合理论和试验法 理论法:借助数学、逻辑等手段,根据物理规律,找出答案。它又分: 分析法;以数学分析为基础,通过符号和数值运算,得到结果。方法有:分离变量法,积分变换法(Laplace变换,Fourier变换),热源函数法,Green函数法,变分法,积分方程法等等,数理方程中有介绍。 近似分析法:积分方程法,相似分析法,变分法等。 分析法的优点是理论严谨,结论可靠,省钱省力,结论通用性好,便于分析和应用。缺点是可求解的对象不多,大部分要求几何形状规则,边界条件简单,线性问题。有的解结构复杂,应用有难度,对人员专业水平要求高。 数值法:是当前发展的主流,发展了大量的商业软件。方法有:有限差分法,有限元法,边界元法,直接模拟法,离散化法,蒙特卡罗法,格子气法等,大大扩展了导热微分方程的实用范围,不受形状等限制,省钱省力,在依靠计算机条件下,计算速度和计算质量、范围不断提高,有无穷的发展潜力,能求解部分非线性问题。缺点是结果可靠性差,对使用人员要求高,有的结果不直观,所求结果通用性差。 比拟法:有热电模拟,光模拟等 试验法:在许多情况下,理论并不能解决问题,或不能完全解决问题,或不能完美解决问题,必须通过试验。试验的可靠性高,结果直观,问题的针对性强,可以发掘理论没有涉及的新规律。可以起到检验理论分析和数值计算结果的作用。理论越是高度发展,试验法的作用就越强。理论永远代替不了试验。但试验耗时费力,绝大多数要求较高的财力和投入,在理论可以解决问题的地方,应尽量用理论方法。试验法也有各种类型:如探索性试验,验证性试验,比拟性试验等等。 综合法:用理论指导试验,以试验促进理论,是科学研究常用的方法。如浙大提出计算机辅助试验法(CA T)就是其中之一。 傅里叶定律向量形式说明,热流密度方向与温度梯度方向相反。它可适用于稳态、非稳态,变导热系数,各向同性,多维空间,连续光滑介质,气、液、固三相的导热问题。 2.定性地分析固体导热系数和温度变化的关系 3.什么是直肋的最佳形状与已知形状后的最佳尺寸? Schmidt假定:如要得到在给定传热量下要求具有最小体积或最小质量的肋的形状和尺寸,肋片任一导热截面的热流密度都应相等。 1928年,Schmidt等提出了一维肋片换热优化理论:设导热系数为常数,沿肋高的温度分布应为一条直线。Duffin应用变分法证明了Schmidt假定。Wikins[3]指出只有在导热系数和换热系数为常数时,肋片的温度分布才是线性的。Liu和Wikins[4]等人还得到了有内热源及辐射换热时优化解。长期以来肋片的优化问题受到理论和应用两方面的重视。 对称直肋最优型线和尺寸的无量纲表达式分析: 假定一维肋片,导热系数和换热系数为常数,我们有对称直肋微分方程(忽略曲 线弧度): yd2θ/dx2+(dy/dx)dθ/dx-θh/λ=0 由Schmidt假定,对任意截面x: dθ/dx=-q/λ=const

传热学第五版完整版答案

1.冰雹落地后,即慢慢融化,试分析一下,它融化所需的热量是由哪些途径得到的? 答:冰雹融化所需热量主要由三种途径得到: a 、地面向冰雹导热所得热量; b 、冰雹与周围的空气对流换热所得到的热量; c 、冰雹周围的物体对冰雹辐射所得的热量。 2.秋天地上草叶在夜间向外界放出热量,温度降低,叶面有露珠生成,请分析这部分热量是通过什么途径放出的?放到哪里去了?到了白天,叶面的露水又会慢慢蒸发掉,试分析蒸发所需的热量又是通过哪些途径获得的? 答:通过对流换热,草叶把热量散发到空气中;通过辐射,草叶把热量散发到周围的物体上。白天,通过辐射,太阳和草叶周围的物体把热量传给露水;通过对流换热,空气把热量传给露水。 4.现在冬季室内供暖可以采用多种方法。就你所知试分析每一种供暖方法为人们提供热量的主要传热方式是什么?填写在各箭头上。 答:暖气片内的蒸汽或热水 对流换热 暖气片内壁 导热 暖气片外壁 对流换热和 辐射 室内空气 对流换热和辐射 人体;暖气片外壁 辐射 墙壁辐射 人体 电热暖气片:电加热后的油 对流换热 暖气片内壁 导热 暖气片外壁 对流换热和 辐射 室内空气 对流换热和辐射 人体 红外电热器:红外电热元件辐射 人体;红外电热元件辐射 墙壁 辐射 人体 电热暖机:电加热器 对流换热和辐射加热风 对流换热和辐射 人体 冷暖两用空调机(供热时):加热风对流换热和辐射 人体 太阳照射:阳光 辐射 人体 5.自然界和日常生活中存在大量传热现象,如加热、冷却、冷凝、沸

腾、升华、凝固、融熔等,试各举一例说明这些现象中热量的传递方式? 答:加热:用炭火对锅进行加热——辐射换热 冷却:烙铁在水中冷却——对流换热和辐射换热 凝固:冬天湖水结冰——对流换热和辐射换热 沸腾:水在容器中沸腾——对流换热和辐射换热 升华:结冰的衣物变干——对流换热和辐射换热 冷凝:制冷剂在冷凝器中冷凝——对流换热和导热 融熔:冰在空气中熔化——对流换热和辐射换热 5.夏季在维持20℃的室内,穿单衣感到舒服,而冬季在保持同样温度的室内却必须穿绒衣,试从传热的观点分析其原因?冬季挂上窗帘布后顿觉暖和,原因又何在? 答:夏季室内温度低,室外温度高,室外物体向室内辐射热量,故在20℃的环境中穿单衣感到舒服;而冬季室外温度低于室内,室内向室外辐射散热,所以需要穿绒衣。挂上窗帘布后,辐射减弱,所以感觉暖和。 6.“热对流”和“对流换热”是否同一现象?试以实例说明。对流换热是否为基本传热方式? 答:热对流和对流换热不是同一现象。流体与固体壁直接接触时的换热过程为对流换热,两种温度不同的流体相混合的换热过程为热对流,对流换热不是基本传热方式,因为其中既有热对流,亦有导热过程。 9.一般保温瓶胆为真空玻璃夹层,夹层内两侧镀银,为什么它能较长时间地保持热水的温度?并分析热水的热量是如何通过胆壁传到外界

传热学试题(答案)

①Nu准则数的表达式为(A ) ② ③根据流体流动的起因不同,把对流换热分为( A) ④A.强制对流换热和自然对流换热B.沸腾换热和凝结换热 ⑤C.紊流换热和层流换热D.核态沸腾换热和膜态沸腾换热 ⑥雷诺准则反映了( A) ⑦A.流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 ⑧B.流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 ⑨C.对流换热强度的准则 ⑩D.浮升力与粘滞力的相对大小 ?彼此相似的物理现象,它们的( D)必定相等。 ?A.温度B.速度 ?C.惯性力D.同名准则数 ?高温换热器采用下述哪种布置方式更安全( D) ?A.逆流B.顺流和逆流均可 ?C.无法确定D.顺流

?顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃,冷流体进出口温度分别为20℃和40℃,则其对数平均温差等于() A.60.98℃B.50.98℃ C.44.98℃D.40.98℃ ?7.为了达到降低壁温的目的,肋片应装在( D) ?A.热流体一侧B.换热系数较大一侧 ?C.冷流体一侧D.换热系数较小一侧 21黑体表面的有效辐射( D)对应温度下黑体的辐射力。 22A.大于B.小于 C.无法比较D.等于 23通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为( D) 24A.W B.W/m2 C.W/m D.W/m3 25格拉晓夫准则数的表达式为(D ) 26 27.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) 28 A.热辐射 B.热对流 C.导 热 D.都不是 29准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 30A.强制对流换热 B.凝结对流换热

31 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 32下列各种方法中,属于削弱传热的方法是( D ) 33A.增加流体流度 B.设置肋片 34 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材 料使导热热阻增加 35冷热流体的温度给定,换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A ) 36 A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增 加,有时减小 37将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是( D ) 38A.减少导热 B.减小对流换热 39 C.减少对流与辐射换热 D.减少导热与对流换热 40下列参数中属于物性参数的是( B ) 41A.传热系数 B.导热系数 42 C.换热系数 D.角系数 43已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别为300°C和150°C,冷流体进出口温度分别为50°C和100°C,则其对数平均温差约为( )

浙江大学传热学复习题参考答案

高等传热学复习题答案 热动硕士2015 吕凯文 10、燃用气、液、固体燃料时火焰辐射特性。 答:燃料的燃烧反应属于比较剧烈的化学反应。由于燃烧温度较高,而且燃料的化学成分一般都比较复杂,所以燃烧反应的过程是非常复杂的过程,一般的燃料燃烧时火焰的主要成分还有CO 2、H 2O 、N 2、O 2等,有的火焰中还有大量的固体粒子。火焰中还存在大量的中间参悟。在不同的工况下,可能有不同的中间产物和燃烧产物。火焰的辐射光谱是火焰中的各种因素作用的结果。 燃烧中间产物或燃烧产物受火焰加热,要对外进行热辐射。在火焰的高温环境下,固体粒子的辐射光谱多为热辐射的连续光谱,而气体分子的发射光谱多为分段的发射或选择性吸收。此外,还有各物质的特征光谱对火焰的辐射的影响。在工业火焰的温度水平下,氧、氢等结构对称的双原子分子没有发射和吸收辐射的能力,它们对于火焰光谱的影响比较小。而CO 2和H 2O 等结构不对称的分子以及固体粒子对火焰光谱的影响起主导作用。在火焰中大量的中间产物虽然存在时间很短,但对火焰辐射光谱也有一定的影响。(该答案仅供参考) 11、试述强化气体辐射的各种方法。 答:气体辐射的特点有:①不同种类的气体的辐射和吸收能力各不相同;②气体辐射对波长具有强烈的选择性;③气体的辐射和吸收是在整个容积中进行的,辐射到气体层界面上的辐射能在辐射行程中被吸收减弱,减弱的程度取决于辐射强度及途中所遇到的分子数目。 气体的辐射和吸收是气层厚度L 、气体的温度T 和分压p (密度)的函数,(,)f T pL λα=。由贝尔定律,,0k L L I I e λλλ-=?可知,单色辐射在吸收性介质中传播时其强度按指数递减。 由上述可知,强化气体辐射的方法有:提高气体的温度;减小气体层的厚度,;选择三原子、多原子及结构不对称的双原子气体;减小气体的分压。(该答案仅供参考) 12、固体表面反射率有哪几种? 答:被表面反射的能量与投射到表面的能量之比定义为表面反射率。固体表面反射率有: ①双向单色反射率;②单色定向-半球反射率;③单色半球-定向发射率。

第四版传热学第三章习题解答

第三章 思考题 1. 试说明集总参数法的物理概念及数学处理的特点 答:当内外热阻之比趋于零时,影响换热的主要环节是在边界上的换热能力。而内部由于热阻很小而温度趋于均匀,以至于不需要关心温度在空间的分布,温度只是时间的函数, 数学描述上由偏微分方程转化为常微分方程、大大降低了求解难度。 2. 在用热电偶测定气流的非稳态温度场时,怎么才能改善热电偶的温度响应特性? 答:要改善热电偶的温度响应特性,即最大限度降低热电偶的时间常数hA cv c ρτ= ,形状 上要降低体面比,要选择热容小的材料,要强化热电偶表面的对流换热。 3. 试说明”无限大平板”物理概念,并举出一二个可以按无限大平板处理的非稳态导热问题 答;所谓“无限大”平板,是指其长宽尺度远大于其厚度,从边缘交换的热量可以忽略 不计,当平板两侧换热均匀时,热量只垂直于板面方向流动。如薄板两侧均匀加热或冷却、 炉墙或冷库的保温层导热等情况可以按无限大平板处理。 4. 什么叫非稳态导热的正规状态或充分发展阶段?这一阶段在物理过程及数学处理上都有 些什么特点? 答:非稳态导热过程进行到一定程度,初始温度分布的影响就会消失,虽然各点温度仍 随时间变化,但过余温度的比值已与时间无关,只是几何位置(δ/x )和边界条件(Bi 数) 的函数,亦即无量纲温度分布不变,这一阶段称为正规状况阶段或充分发展阶段。这一阶段的数学处理十分便利,温度分布计算只需取无穷级数的首项进行计算。 5. 有人认为,当非稳态导热过程经历时间很长时,采用图3-7记算所得的结果是错误的.理由 是: 这个图表明,物体中各点的过余温度的比值与几何位置及Bi 有关,而与时间无关.但当时间趋于无限大时,物体中各点的温度应趋近流体温度,所以两者是有矛盾的。你是否同意这种看法,说明你的理由。 答:我不同意这种看法,因为随着时间的推移,虽然物体中各点过余温度的比值不变 但各点温度的绝对值在无限接近。这与物体中各点温度趋近流体温度的事实并不矛盾。 6. 试说明Bi 数的物理意义。o Bi →及∞→Bi 各代表什么样的换热条件?有人认为, ∞→Bi 代表了绝热工况,你是否赞同这一观点,为什么? 答;Bi 数是物体内外热阻之比的相对值。o Bi →时说明传热热阻主要在边界,内部温度趋于均匀,可以用集总参数法进行分析求解;∞→Bi 时,说明传热热阻主要在内部,可以近似认为壁温就是流体温度。认为o Bi →代表绝热工况是不正确的,该工况是指边界热阻相对于内部热阻较大,而绝热工况下边界热阻无限大。 7. 什么是分非稳态导热问题的乘积解法,他的使用条件是什么?

高等传热学部分答案.

7-4,常物性流体在两无限大平行平板之间作稳态层流流动,下板静止不动,上板在外力作用下以恒定速度U 运动,试推导连续性方程和动量方程。 解:按照题意 0, 0=??=??=x v y v v 故连续性方程 0=??+??y v x u 可简化为 0=??x u 因流体是常物性,不可压缩的,N-S 方程为 x 方向: )(12222y u x u v y p F y u v x u u x ??+??+??-=??+??ρρ 可简化为 022=??+??-y v x p F x η y 方向 )(12222y v x v v y p F y v v x v u y ??+??+??-=??+??ρρ 可简化为 0=??= y p F y 8-3,试证明,流体外掠平壁层流边界层换热的局部努赛尔特数为 12121 Re Pr x Nu r = 证明:适用于外掠平板的层流边界层的能量方程

22t t t u v a x y y ???+=??? 常壁温边界条件为 0w y t t y ∞ ==→∞时,时,t=t 引入量纲一的温度w w t t t t ∞-Θ= - 则上述能量方程变为22u v a x y y ?Θ?Θ?Θ+=??? 引入相似变量1Re ()y y x x ηδ= == 有 11()(()22x x x ηη ηηη?Θ?Θ?''==Θ-=-Θ??? ()y y ηηη?Θ?Θ?'==???;22()U y x ηυ∞ ?Θ''= Θ? 将上三式和流函数表示的速度代入边界层能量方程,得到 1 Pr 02 f '''Θ+Θ= 当Pr 1时,速度边界层厚度远小于温度边界层厚度,可近似认为温度边界层内 速度为主流速度,即1,f f η'==,则由上式可得 Pr ()2d f d η''Θ'=-'Θ,求解可得 12 12 ()()Pr 2 Pr (0)()erf η ηπ Θ='Θ= 则1212 0.564Re Pr x x Nu = 8-4,求证,常物性不可压缩流体,对于层流边界层的二维滞止流动,其局部努

上海理工大学高等传热学试题及答案

1.试求出圆柱坐标系的尺度系数,并由此导出圆柱坐标系中的导热微分方程。 2 .一无限大平板,初始温度为T 0;τ>0时,在x = 0表面处绝热;在x = L 表面以对流方式向温度为t f 的流体换热。试用分离变量法求出τ>0时平板的温度分布(常物性)。(需求出特征函数、超越方程的具体形式,范数(模)可用积分形式表示)。(15分) , 3.简述近似解析解——积分法中热层厚度δ的概念。 答:近似解析解:既有分析解的特征:得到的结果具有解析函数形式,又有近似解的特征:结果只能近似满足导热解问题。在有限的时间内,边界温度 的变化对于区域温度场的影响只是在某一有限的范围内,把这个有限的范围定义为热层厚度δ。 4.与单相固体导热相比,相变导热有什么特点 答:相变导热包含了相变和导热两种物理过程。相变导热的特点是 1.固、液两相之间存在着 移动的交界面。 2.两相交界面有潜热的释放(或吸收) | 对流部分(所需量和符号自己设定) 1 推导极坐标系下二维稳态导热微分方程。 2 已知绕流平板流动附面层微分方程为 y u y u V x u u 22??=??+??ν 取相似变量为: x u y νη∞ = x u f νψ∞= 写出问题的数学模型并求问题的相似解。 3 已知绕流平板流动换热的附面层能量积分方程为: ?=∞?? =-δ00)(y y t a dy t t u dx d 当Pr<<1时,写出问题的数学模型并求问题的近似积分解及平均Nu (取三次多项式)。 4 ] O x

5写出常热流圆管内热充分发展流动和换热问题的数学模型并求出速度和温度分布及Nu x.辐射 1.请推导出具有n个表面的净热流法壁面间辐射换热求解公式,并简要说明应用任一种数值方法的求解过程。 2.试推导介质辐射传递方程的微分形式和积分形式,要求表述出各个步骤和结果中各个相关量的含义。 3.根据光谱辐射强度表示下面各量:1)光谱定向辐射力;2)定向辐射力;3)光谱辐射力;4)辐射力;5)辐射热流量。要求写清各量的符号、单位。 4.说明下列术语(可用数学表达式)(每题4分) a)光学厚度 b)漫有色表面 c)? d)兰贝特余弦定律 e)光谱散射相函数 f)定向“灰”入射辐射

同济大学传热学题库共6套含答案

传热学(一) ?名词解释(本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分) 21. 导热基本定律 22. 非稳态导热 23. 凝结换热 24. 黑度 25. 有效辐射 ?简答题 ( 本大题共 2 小题 , 每小题 8 分 , 共 16 分 ) 26. 简述非稳态导热的基本特点。 27. 什么是临界热绝缘直径?平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用,为什么? ?计算题(本大题共 2 小题,每小题 12 分,共 24 分) 28. 一内径为 300mm 、厚为 10mm 的钢管表面包上一层厚为 20mm 的保温材料,钢材料及保温材料的导热系数分别为 48 和 0.1 ,钢管内壁及保温层外壁温度分别为220 ℃及 40 ℃,管长为 10m 。试求该管壁的散热量。 29. 一内径为 75mm 、壁厚 2.5mm 的热水管,管壁材料的导热系数为 60 ,管内热水温度为 90 ℃,管外空气温度为 20 ℃。管内外的换热系数分别为和 。试求该热水管单位长度的散热量。 ?名词解释 ( 本大题共 5 小题 , 每小题 4 分 , 共 20 分 ) 21. 导热基本定律 : 当导热体中进行纯导热时 , 通过导热面的热流密度 , 其值与该处温度梯度的绝对值成正比 , 而方向与温度梯度相反。

22. 发生在非稳态温度场内的导热过程称为非稳态导热。 或:物体中的温度分布随时间而变化的导热称为非稳态导热。 23. 蒸汽同低于其饱和温度的冷壁面接触时 , 蒸汽就会在壁面上发生凝结过程成为流液体。 24. 物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比。 25. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能。 ?简答题(本大题共 2 小题,每小题 8 分,共 16 分) 26. ( 1 )随着导热过程的进行 , 导热体内温度不断变化 , 好象温度会从物体的一部分逐渐向另一部分转播一样 , 习惯上称为导温现象。这在稳态导热中是不存在的。 ( 2 )非稳态导热过程中导热体自身参与吸热(或放热),即导热体有储热现象,所以即使对通过平壁的非稳态导热来说,在与热流方向相垂直的不同截面上的热流量也是处处不等的,而在一维稳态导热中通过各层的热流量是相等的。 ( 3 )非稳态导热过程中的温度梯度及两侧壁温差远大于稳态导热。 27. ( 1 )对应于总热阻为极小值时的隔热层外径称为临界热绝缘直径。 ( 2 )平壁外敷设保温材料一定能起到保温的作用,因为增加了一项导热热阻,从而增大了总热阻,达到削弱传热的目的。 ( 3 )圆筒壁外敷设保温材料不一定能起到保温的作用,虽然增加了一项热阻,但外壁的换热热阻随之减小,所以总热阻有可能减小,也有可能增大。 ?计算题(本大题共 2 小题,每小题 12 分,共 24 分) 28. 解:已知 d 1 =300mm d 2 =300+2 × 10=320mm d 3 =320+2 × 20=360mm m t w1 =220 ℃ t w2 =40 ℃ =9591.226W 29. 解:已知 d 1 =75mm=0.075m d 2 =75+2 × 2.5=80mm=0.08m t f1 =90 ℃ t f2 =20 ℃

10高等传热学标准答案

2010高等传热学标准答案 合肥工业大学机械与汽车工程学院研究生考试试卷课程名称高等传热学考试日期2011-12-30姓名年级班级学号得分--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------共 4 页第 1 页本试卷共5题,每题20分一、厚度为50mm的无限大平壁在稳态时壁内温度分布为t=100-10000x2,平壁材料的导热系数为40W/(),试计算:壁内单位体积内热源生成热;平壁中心面、两外表面的热流密度及这三个热流密度与内热源生成热之间的关系。2?d2t?d????t??40??2?104?8?105W/m3 ?0求得?解:根据2??dxdx2??(2)q???dt??40??2?104x?8?105

x dx??装订线平壁中心面:x=0,q=0;中心面是对称面;左外表面:x=-25mm,q=-2×104W/m2 右外表面:x=25mm, q=2×104W/m2 2d????t,所以q???dt???dx???x 因为:?2?dxdx0x二、用热电偶测量气流的温度,热电偶结点看成圆球,若气流和热电偶结点间的对流表面换热系数h=400W/m2K,定压比热容cp=400J/(),密度ρ=8500kg/m3 (1) 若时间常数为1s,求热电偶结点的直径; (2) 若将初始温度为25℃,时间常数为1s的热电偶放入200℃的气流中,热电偶结点温度达到199℃需要多少时间? (3) 若环境温度为25℃的大空间,热电偶结点的发射率为,忽略热电偶的导热损失,热电偶测得的气流温度为195℃,求气流的实际温度。解:时间常数:4?cpV?cpR3?c????1hA3hh?4?R23h?c3?4 00?1R???? ?cp8500?400?cp?R3D?2 R???hA???exp???可得???0?cVp??????cpVhAln?8500?400?? 200??ln? ?03?40025?200 考虑到辐射影

2012高等传热学试卷

合肥工业大学机械与汽车工程学院研究生考试试卷 课程名称 高等传热学 考试日期 2012-12-19 姓名 年级 班级 学号 得分 所有答案写在答题纸上,写在试卷上无效!! 一、简答题(每题10分,共50分) 1. 简述三种基本传热方式的传热机理并用公式表达传热定律;传热问题的边界条件有哪两类? 2. 有限元法求解传热问题的基本思想是什么?基本求解步骤有哪些?同有限差分方法相比其优点是什么? 3. 什么是形函数?形函数的两个最基本特征是什么? 4. 加权余量法是建立有限元代数方程的基本方法,请描述四种常见形式并用公式表达。 5. 特征伽辽金法(CG )在处理对流换热问题时遇到什么困难?特征分离法(CBS )处理对流换热问题的基本思想是什么? 二、计算题(第1, 2题各15分,第3题20分,共50分) 1. 线性三角元的顶点坐标(单位:cm )为:i (2, 2)、j (6, 4)、k (4, 6),温度分别为 200℃, 180℃和 160℃,热导率k =0.5W/m ℃。试计算: (1)点(3,4)的温度及x 和y 方向的热流分量; (2)绘制170℃等温线。 2. 计算图1所示的二次三角元在点(2, 5)处的y N x N ????66和。 3. 图2所示一维方肋处于热稳定状态,截面2mm ×2mm ,长3cm ,热导率为k =100W/m ℃。左端面维持恒定温度150℃,右端面绝热,其余表面和空气间的对流换热系数h =120W/m 2,空气温度T a =20℃。请采用3个一维线元计算距左侧端面分别为1cm 、2cm 的截面和右侧端面的温度。提示:稳态导 热有限元代数方程:[]{}{}f T K =。单元截面积A ,截面周长P ,单元刚度矩阵:[]??????+??????--=211261111hPl l Ak e K ,单元载荷项:{}??????=112Pl hT a e f 。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 装 订 线 T=150℃ 绝热 3cm 2mm 图1 图2

高等传热学考试范围(答案)

1.强迫流动换热如何受热物性影响? 答:强迫对流换热与Re和Pr有关;加热与对流的粘性系数发生变化。 2.强化传热是否意味着增加换热量?工程上强化传热的收益和代价通常是指什么? 答:不一定,强化传热是指在一定条件(如一定的温差、体积、重量或泵功等)下增加所传递的热量。工程上的收益是减小换热器的体积节省材料和重量;提高现有换热器的换热量;减少换热器的阻力,以降低换热器的动力消耗等。代价是耗电,并因增大流速而耗功。 3.传热学和热力学中的热平衡概念有何区别? 答:工程热力学是温度相同时,达到热平衡,而传热学微元体获得的能量等于内热源和进出微元体热量之和,内热源散热是有温差的。 4.表面辐射和气体辐射各有什么特点? 为什么对辐射板供冷房间,无需考虑气体辐射的影响,而发动机缸内传 热气体辐射却成了主角? 答:表面辐射具有方向性和选择性。气体辐射的特点:1.气体的辐射和吸收具有明显的选择性。2. 气体的辐射和吸收在整个气体容器中进行,强度逐渐减弱。空气,氢,氧,氮等分子结构称的双原子分子,并无发射和吸收辐射能的能力,可认为是热辐射的透明体。但是二氧化碳,水蒸气,二氧化硫,氯氟烃和含氯氟烃的三原子、多原子以及不对称的双原子气体(一氧化碳)却具有相当大的辐射本领。房间是自然对流,气体主要是空气。由于燃油,燃煤及然气的燃烧产物中通常包含有一定浓度的二氧化碳和水蒸气,所以发动机缸内要考虑。 5.有人在学完传热学后认为,换热量和热流密度两个概念实质内容并无差别,你的观点是? 答:有差别。热流密度是指通过单位面积的热流量。而换热量跟面积有关。 6.管内层流换热强化和湍流换热强化有何实质性差异?为什么? 答:层流边界层是强化管内中间近90%的部分,层流入口段的热边界层比较薄,局部表面传热系数比充分发展段高,且沿着主流方向逐渐降低。如果边界层出现湍流,则因湍流的扰动与混合作用又会使局部表面传热系数有所提高,再逐渐向于一个定值。而湍流是因为其推动力与梯度变化和温差有关,减薄粘性底层,所以强化壁面。 7.以强迫对流换热和自然对流换热为例,试谈谈你对传热、流动形态、结构三者之间的关联 答:对流换热按流体流动原因分为强制对流换热和自然对流换热。一般地说,强制对流的流速较自然对流高,因而对流换热系数也高。例如空气自然对流换热系数约为5~25 W/(m2?℃),强制对流换热的结构影响了流体的流态、流速分布和温度分布,从而影响了对流换热的效果。流体在管内强制流动与管外强制流动,由于换热表面不同,流体流动产生的边界层也不同,其换热规律和对流换热系数也不相同。在自然对流中,流体的流动与换热表面之间的相对位置,对对流换热的影响较大,平板表面加热空气自然对流时,热面朝上气流扰动比较激烈,换热强度大;热面朝下时流动比较平静,换热强度较小。 8.我们经常用Q=hA·Δt.计算强迫对流换热、自然对流换热、沸腾和凝结换热,试问在各种情况下换热系数与 温差的关联? 答:强迫对流的换热系数与Re,Pr有关但与温差无关,自然对流与Gr的0.25次方有关联,即与温差有关,凝结换热换热系数是温差的-0.25次方。 9.试简述基尔霍夫定理的基本思想 答:一、基尔霍夫第一定律:汇于节点的各支路电流的代数和等于零,用公式表示为: ∑I=0 又被称作基尔霍夫电流定律(KCL)。 二、基尔霍夫第二定律:沿任意回路环绕一周回到出发点,电动势的代数和等于回路各支路电阻(包括电 源的内阻在内)和支路电流的乘积(即电压的代数和)。用公式表示为: ∑E=∑RI 又被称作基尔霍夫电压定律(KVL)。 10.简述沸腾换热与汽泡动力学、汽化核心、过热度这些概念的关联 答:沸腾是指在液体内部以产生气泡的形式进行的气化过程,就流体运动的动力而言,沸腾过程又有大容器沸

传热学试题库含参考答案终极版考试复习专用

《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。 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。 (单位时间内所传递的热量,W,单位传热面上的热流量,W/m2) 3.总传热过程是指,它的强烈程度用来衡量。 (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,单位是。 (传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量,W/(m2·K)) 5.导热系数的单位是;对流传热系数的单位是;传热系数的单位是。 (W/(m·K),W/(m2·K),W/(m2·K))

传热学模拟试卷与答案汇编

传热学模拟试卷与答案汇编 《传热学》模拟试卷 一、单选题 1、一个表面的吸收比和( )无关。 a 投射表面温度 b 吸收表面温度 c 吸收表面面积 d投射表面性质 2、在一维平板瞬态导热问题中,可采用近似拟合公式(即第一项近似解)进行计算的条件是( )。 a Fo<0.2 b Bi>0.1 c Bi<0.1 d Fo>0.2 3、管内强迫层流充分发展段,如其他条件不变,半径增大时对流换热表面传 热系数会( )。 a 增大 b 不变 c 减小 d 先减后增 4、通过无内热源、常物性、对称第一类边界条件的平壁非稳态导热正规状况 阶段,温度分布包括以下特性( )。 xa 线性 b仅是位置的函数 c 不再受边界条件的影响 d 仅与Fo和有关 ,5、蒸汽含有不凝结气体时,凝结换热的效果会( )。 a 减弱 b 无影响 c 增强 d 可能增强,也可能减弱 6、下面哪种方法能够减少蒸汽通道内热电偶测温误差( )。 a热电偶靠近通道内壁 b增加热节点黑度 c 减小气流流速 d 通道外保温、通过圆筒壁的传热过程,传热面上的总热阻与( )无关。 7 a 两侧流体流速 b 计算基准面积 c 壁厚 d 固体壁物性 o8、一个温度为27C的表面在红外线范围内可看作灰体,那么在的近,,,8m 红外范围内当波长增加时,灰体的光谱辐射力会( )。

a 持续增加 b持续减少 c 先增后减 d 先减后增 9、是否可以通过安置肋片来强化换热,主要取决于( )。 a 肋片材料 b 对流传热系数 c Bi 准则 d 肋高 10、流体强迫外掠平板时,边界层厚度会( )。 a一直增加 b 逐渐减小 c 先增后减 d 保持不变 二、名词解释 1 膜状凝结 2 傅立叶定律 3 强制对流 4 漫灰表面 5 格拉晓夫数Gr 三、简答题: 1、导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程,若平壁两侧都给定第二类边界条件,问能否唯一地确定平壁中的温度分布? 为什么? 1 2、如图所示,在一个稳态、二维导热的温度场中划分网格,水平节点之间的间距为Δx,竖直节点之间的间距为Δy,导热系数为λ,粗黑线为边界,边界为绝热边界,请写出节点1和2的用于数值计算的节点方程。 3 2 1 5 4 3、某流体横掠平板,其热扩散率为a,运动粘度为ν,且a>ν,请画出流动边界层和温度边界层的发展规律,并说明为什么。 4、一换热器,重油从300?冷却到180?,而石油从20?被加热到150?,如换热器流动方式安排成(1)顺流;(2)逆流,问平均温差各为若干? 参考答案: 1、不会。因为稳态、无内热源的条件下,通过各个截面的热流量为常数,即只有一个边界条件。 t,tt,tyx,,41212、节点1: ,,0,,x2y2,, t,tt,tt,t,,yy325212 节点2: ,,,,,,x,0x2x2y,,,

传热学知识点word版

传热学主要知识点 1.热量传递的三种基本方式。 热量传递的三种基本方式:导热(热传导)、对流(热对流)和热辐射。

2.导热的特点。 a 必须有温差; b 物体直接接触; c 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量; d 在引力场下单纯的导热一般只发生在密实的固体中。

3.对流(热对流)(Convection)的概念。 流体中(气体或液体)温度不同的各部分之间,由于发生相对的宏观运动而把热量由一处传递到另一处的现象。 4对流换热的特点。 当流体流过一个物体表面时的热量传递过程,它与单纯的对流不同,具有如下特点: a 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程 b 必须有直接接触(流体与壁面)和宏观运动;也必须有温差 c 壁面处会形成速度梯度很大的边界层 5.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。 [] W )(∞-=t t hA Φw [] 2m W )( f w t t h A Φq -==

6. 热辐射的特点。 a 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; b 可以在真空中传播; c 伴随能量形式的转变; d 具有强烈的方向性; e 辐射能与温度和波长均有关; f 发射辐射取决于温度的4次方。

7.导热系数, 表面传热系数和传热系数之间的区别。导热系数:表征材料导热能力的大小,是一种物性参数,与材料种类和温度关。 表面传热系数:当流体与壁面温度相差1度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递的热量。影响h因素:流速、流体物性、壁面形状大小等。传热系数:是表征传热过程强烈程度的标尺,不是物性参数,与过程有关。 常温下部分物质导热系数:银:427;纯铜:398;纯铝:236;普通钢:30-50;水:0.599;空气:0.0259;保温材料:<0.14;水垢:1-3;烟垢:0.1-0.3。

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