传热学试卷(1)答案
传热学试题(附答案)

传热学试题(附答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、在选择离心通风机时根据( )A、实际风量、实际风压B、实际风量、标准风压C、标准风量、实际风压D、标准风量、标准风压正确答案:B2、与平推流反应器比较,进行同样的反应过程,全混流反应器所需要的有效体积要( )A、大B、无法确定C、相同D、小正确答案:A3、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、1.149倍B、2倍C、不变D、1.74倍正确答案:D4、氯乙烯聚合只能通过( )A、阳离子聚合B、配位聚合C、自由基聚合D、阴离子聚合正确答案:C5、用离心泵向高压容器输送液体,现将高压容器改为常压容器,其它条件不变,则该泵输送液体流量( ),轴功率()。
A、不确定、不变B、增加、增加C、减小D、增加正确答案:B6、列管换热器中下列流体宜走壳程的是( )A、腐蚀性的流体B、压力高的流体C、被冷却的流体D、不洁净或易结垢的流体正确答案:C7、某并流操作的间壁式换热气中,热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和40℃,此时传热平均温度差△tm=( )。
A、40℃B、30.8℃C、39.2℃正确答案:B8、工业上甲醇氧化生产甲醛所用的反应器为( )A、釜式反应器B、具换热式固定床反应器C、流化床反应器D、绝热式固定床反应器正确答案:D9、离心泵最常用的调节方法是 ( )A、安装回流支路,改变循环量的大小B、改变出口管路中阀门开度C、改变吸入管路中阀门开度D、车削离心泵的叶轮正确答案:B10、当壳体和管速之间温度大于50℃时,考虑热补偿,列管换热器应选用( )A、固定管板式B、套管式C、浮头式正确答案:C11、下面关于裂解气分离流程说法正确的是( )A、一套乙烯装置分离收率和分离流程顺序关系很大,顺序分离流程和前脱乙烷流程、前脱丙烷流程相比乙烯收率最高。
传热学试题及答案

传热学试题及答案一、选择题1. 下列哪个不属于热传导的基本特征?A. 无需介质传递B. 可以发生在固体、液体和气体中C. 遵循热量自高温物体向低温物体的传递D. 传递的速度与介质的热容量无关答案:D2. 热传导的传热率与以下哪个因素有关?A. 温度差B. 介质厚度C. 介质面积D. 介质密度答案:A3. 热辐射是指物体通过哪种方式传递热量?A. 直接接触B. 气体流动C. 电磁波辐射D. 液体对流答案:C4. 以下哪个物理量可以描述热传递的方向?A. 热传导率B. 热传导模型C. 温度梯度D. 热量传递速率答案:C5. 哪个表达式可以用来计算热传导率?A. 热流密度/温度梯度B. 温度差/时间C. 热能/单位面积D. 质量/时间答案:A二、简答题1. 什么是传热学?传热学是研究热量在物质中的传递过程的科学,通过研究传热学可以了解热量如何从一个物体传递到另一个物体,以及传热的速度和特性。
2. 热传导、热辐射和热对流分别是什么?热传导是指通过物体内部的分子间碰撞传递热量的过程,热辐射是指物体通过电磁波辐射传递热量的过程,热对流是指通过流体的流动传递热量的过程。
3. 温度梯度对热传导有何影响?温度梯度是指物体温度变化在空间上的分布情况,温度梯度越大,热传导速率越快。
当温度梯度很大时,热量会迅速从高温区域传递到低温区域。
4. 热传导常用的计算方法有哪些?常用的热传导计算方法有傅里叶热传导定律和热传导方程等。
傅里叶热传导定律是热传导定律的基本方程,可以描述热量在固体中传递的规律。
热传导方程则是用来描述非稳态热传导过程的方程。
5. 影响热辐射强度的因素有哪些?影响热辐射强度的因素有物体的温度、表面性质和波长等。
温度越高,热辐射强度越大;物体表面的性质也会影响热辐射强度,比如表面的发射率;波长则是指热辐射的电磁波的波长,不同波长的热辐射具有不同的强度。
三、分析题1. 如果有两个物体,一个是金属,一个是木材,它们的表面积和温度差都相同,哪个物体的热传导更快?金属的热传导更快。
(完整版)传热学试卷和答案

传热学(一)第一部分选择题1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( )A. 导温系数B. 导热系数C. 传热系数D. 密度2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?( )A. 雷诺数B. 雷利数C. 普朗特数D. 努谢尔特数3. 单位面积的导热热阻单位为 ( )A. B. C. D.4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 ( ) 自然对流。
A. 小于B. 等于C. 大于D. 无法比较5. 对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面,其对流换热的热流密度为()A. B. C. D.6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热,如果流速等条件相同,则()A. 粗管和细管的相同B. 粗管内的大C. 细管内的大D. 无法比较7. 在相同的进出口温度条件下,逆流和顺流的平均温差的关系为()A. 逆流大于顺流B. 顺流大于逆流C. 两者相等D. 无法比较8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的()A. 有效辐射B. 辐射力C. 反射辐射D. 黑度9. ()是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
A. 灰体B. 磨光玻璃C. 涂料D. 黑体10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板,而遮热板表面的黑度应()A. 大一点好B. 小一点好C. 大、小都一样D. 无法判断第二部分非选择题•填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)11. 如果温度场随时间变化,则为。
12. 一般来说,紊流时的对流换热强度要比层流时。
13. 导热微分方程式的主要作用是确定。
14. 当 d 50 时,要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。
15. 一般来说,顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。
16. 膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。
17. 普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。
18. 角系数仅与因素有关。
19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ,材料导热系数为 0.15 ,壁面两侧的温度差为 150 ℃,则通过该平壁导热的热流密度为。
传热学试题+参考答案

传热学试题+参考答案1、列管式换热器启动时,首先通入的流体是( )。
A、冷流体B、任一流体C、热流体D、最接近环境温度的流体答案:D2、列管换热器停车时( )A、先停热流体,再停冷流体B、两种流体同时停止C、先停冷流体,再停热流体D、无所谓答案:A3、烃类裂解制乙烯过程正确的操作条件是( )A、高温、低压、长时间B、低温、低压、长时间C、高温、高压、短时间D、高温、低压、短时间答案:D4、换热器中换热管与管板不采用( )连接方式A、胀焊B、螺纹C、焊接D、胀接答案:B5、被称为“塑料王”的材料名称是( )。
A、聚酰胺-6B、聚乙烯C、聚四氟乙烯D、聚丙烯答案:C6、裂解炉紧急停车时,为了保护炉管不被损坏,应该保证( )的供给。
A、稀释蒸汽B、燃料C、原料D、高压蒸汽答案:A7、工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其目的是( )A、增加热阻,减少热量损失B、增强美观C、节约钢材D、增加传热面积,提高传热效果答案:D8、分子筛再生适合在( )状态下进行。
A、高温,高压B、低温,低压C、高温,低压D、低温,高压答案:C9、既适用于放热反应,也适用于吸热反应的典型固定床反应器类型是( )A、多段绝热反应器B、自身换热式固定床C、单段绝热反应器D、列管结构对外换热式固定床答案:D10、氢气中( )含量高,容易造成加氢裂化过程超温。
A、CH4B、惰性气体C、CO和CO2答案:C11、高压聚乙烯是( )。
∨A、LDPB、PPC、PAND、HDPE答案:A12、关于复叠制冷过程,下列说法正确的是( )A、互相提供冷量,无需外界提供B、有两个独立的制冷循环C、由两个简单的制冷循环合并的一个制冷循环D、两种冷剂进行物质交换答案:B13、( )用于表示油品的物理性质和热力学性质。
A、特性因数B、粘度C、密度答案:A14、裂解气深冷分离过程中采用的主要方法是( )A、吸附法B、萃取法C、精馏法D、特殊精馏法答案:C15、在传热过程中,使载热体用量最少的两流体的流动方向是( )。
浙江省1月高等教育自学考试传热学(一)试题及答案解析历年试卷及答案解析

浙江省2018年1月高等教育自学考试传热学(一)试题课程代码:02249一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码填在题后的括号内。
每小题2分,共20分)1.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( )A.热辐射B.热对流C.导热D.都不是2.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( )的变化规律。
A.强制对流换热B.凝结对流换热C.自然对流换热D.核态沸腾换热3.判断管内紊流强制对流是否需要进行入口效应修正的依据是( )A.l/d≥70B.Re≥104C.l/d<50D.l/d<1044.下列各种方法中,属于削弱传热的方法是( )A.增加流体流度B.设置肋片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5.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.增加B.减小C.不变D.有时增加,有时减小6.将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是( )A.减少导热B.减小对流换热C.减少对流与辐射换热D.减少导热与对流换热7.下列参数中属于物性参数的是( )A.传热系数B.导热系数C.换热系数D.角系数8.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( )A.100°CB.124°CC.150°CD.225°C9.有一个由四个平面组成的四边形长通道,其内表面分别以1、2、3、4表示,已知角系数X1,2=0.4,X1,4=0.25,则X1,3为( )A.0.5B.0.65C.0.15D.0.3510.一金属块的表面黑度为0.4,温度为227°C,它的辐射力是( );若表面氧化后,黑度变为0.9,其辐射力将( )A.1417.5W/m2,将增大B.1417.5W/m2,将减小C.60.22W/m2,将增大D.60.22W/m2,将减小二、填空题(每小题2分,共20分)11.传热系数是指________,单位是________。
传热学试题含答案

传热学试题含答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、列管换热器停车时()A、先停热流体,再停冷流体B、无所谓C、两种流体同时停止D、先停冷流体,再停热流体正确答案:A2、夹套式换热器的优点是()。
A、传热量小B、传热面积大C、传热系数大D、构造筒单,价格低廉,不占器内有效容积正确答案:D3、稳定的多层平壁的导热中,某层的热阻愈大,则该层的温度差()A、愈大B、愈小C、不变D、无法确定正确答案:A4、关于乙烯装置设置火炬系统的目的,下列说法不正确的是()A、乙烯装置在非正常状态下,将系统内排放的大量气相燃类通过火炬系统烧掉B、防止环境污染C、乙烯装置在正常状态下,将系统内排放的液相燃类通过火炬系统烧掉D、保护装置的安全正确答案:C5、对于工业生产来说,提高传热膜系数最容易的方法是()A、改变传热面积B、改变流体的流动状态C、改变工艺条件D、改变流体性质正确答案:B6、在管壳式换热器中安装折流挡板的目的,是为了加大壳程流体的(), 使湍动程度加剧,以提高壳程对流传热系数A、黏度B、密度C、[Wj度D、速度正确答案:D7、分子筛吸附水的过程为()A、吸热过程B、放热过程C、吸附刚开始吸热平衡后放热D、吸附刚开始放热平衡后吸热正确答案:B8、以下种类的泵具有自吸能力的是()。
A、往复泵B、齿轮泵和漩涡泵C、漩涡泵D、昌心泵正确答案:A9、水在无相变时在圆形管内强制湍流,对流传热系数OLi为1000W/ (m2 • ℃)若将水的流量增加1倍,而其他条件不变,则Qi为()A、不变B、1741C、2000D、500正确答案:B10、辐射和热传导、对流方式传递热量的根本区别是()A、有无传递介质B、物体是否运动C、物体内分子是否运动D、全部正确正确答案:AIK真空泵发热或真空低的原因有可能是()A、过滤尾气带水多B、注入软水量不足C、进气管道堵塞正确答案:B12、下列哪种单体适合进行阳离子型聚合反应()A、聚氯乙烯B、聚丙烯C、聚丙烯月青D、聚乙烯正确答案:B13、对下述几组换热介质,通常在列管式换热器中K值从大到小正确的排列顺序应是()冷流体热流体①水、气体②水、沸腾水蒸气冷凝③水、水④水、轻油A、②〉③〉④〉①B、③〉②〉①〉④C、③〉④〉②〉①D、②〉④〉③〉①正确答案:A14、用水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液,水蒸气走壳程。
(完整版)传热学试题库含参考答案
(完整版)传热学试题库含参考答案《传热学》试题库第⼀早⼀、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。
数表⽰复合传热能⼒的⼤⼩。
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 ____________________________ 。
2(单位时间内所传递的热量, W ,单位传热⾯上的热流量, W/m )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。
传热学习题(含参考答案)
传热学习题(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、某厂已用一换热器使得烟道气能加热水产生饱和蒸汽。
为强化传热过程,可采取的措施中( )是最有效,最实用的A、提高水的流速B、在水侧加翅片C、换一台传热面积更大的设备D、提高烟道气流速正确答案:D2、分子筛对不同分子的吸附能力,下列说法正确的是( )A、分子越大越容易吸附B、分子极性越弱越容易吸附C、分子越小越容易吸附D、分子不饱和度越高越容易吸附正确答案:D3、生物化工的优点有( )。
A、选择性强,三废少B、前三项都是C、能耗低,效率高D、反应条件温和正确答案:B4、有一种30℃流体需加热到80℃,下列三种热流体的热量都能满足要求,应选( )有利于节能A、150℃的热流体B、200℃的蒸汽C、300℃的蒸汽D、400℃的蒸汽正确答案:A5、下列物质不是三大合成材料的是( )。
A、塑料B、尼龙C、橡胶D、纤维正确答案:B6、若固体壁为金属材料,当壁厚很薄时,器壁两侧流体的对流传热膜系数相差悬殊,则要求提高传热系数以加快传热速率时,必须设法提高( )的膜系数才能见效A、无法判断B、两侧C、最大D、最小正确答案:D7、下列阀门中,( )不是自动作用阀。
A、闸阀B、止回阀C、疏水阀D、安全阀正确答案:A8、对于反应级数n大于零的反应,为了降低反应器体积,选用( )A、全混流反应器接平推流反应器B、全混流反应器C、循环操作的平推流反应器D、平推流反应器正确答案:D9、当提高反应温度时,聚合釜压力会( )。
A、不变B、增加至10kg/cm2C、降低D、提高正确答案:D10、安全阀应铅直地安装在( )A、容器与管道之间B、气相界面位置上C、管道接头前D、容器的高压进口管道上正确答案:B11、环氧乙烷水合生产乙二醇常用下列哪种形式的反应器 ( )A、管式C、固定床D、鼓泡塔正确答案:A12、为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是( )A、表面光滑,颜色较浅B、上述三种情况效果都一样C、表面粗糙,颜色较浅D、表面粗糙,颜色较深正确答案:A13、离心泵设置的进水阀应该是( )。
传热学试题库(含参考答案)
传热学试题库(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、蒸汽中若含有不凝结气体,将()凝结换热效果A、大大增强B、大大减弱C、可能减弱也可能增强D、不影响正确答案:B2、离心泵操作中,能导致泵出口压力过高的原因是()A、排出管路堵塞B、冷却水不足C、润滑油不足D、密封损坏正确答案:A3、离心泵启动稳定后先打开()。
A、放空阀B、旁路阀C、进水阀D、出水阀正确答案:D4、IoOn1O1苯胺在用浓硫酸进行焙烘磺化时,反应物中含88.2mo1对氨基苯磺酸、ImO1邻氨基苯磺酸、2mo1苯胺,另有一定数量的焦油物,则以苯胺计的对氨基苯磺酸的理论收率是()A、90.00%B、88%C、98%D、86.40%正确答案:B5、套管换热器的换热方式为()A、间壁式B、混合式C、蓄热式D、其他方式正确答案:A6、总传热系数与下列哪个因素无关()A、传热问壁壁厚B、传热面积C、流体流动状态D、污垢热阻正确答案:B7、节流阀利用的是()原理来制冷的。
A、能量守恒B、焦耳-汤姆逊效应C、物质守恒D^热量平衡正确答案:B8、为防止急冷水系统腐蚀,通常在急冷水中注入()A、HC1B、KOC、NaOHD、P205正确答案:C9、低温乙烯泵的泵出口最小流量止回阀在()打开。
A、泵出口流量小于额定流量的10%B、泵出口流量超过额定流量的10%C、泵出口流量小于额定流量的25%D、泵出口流量超过额定流量的25%正确答案:C10、在测定离心泵性能时,若将压强表装在调节阀后面,则压强表读数将随流量增大而:()A、减小B、增大C^先增大,后减小D、基本不变正确答案: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()B、PPC、PD、P正确答案:C12、氯乙烯聚合只能通过()A、配位聚合B、阴离子聚合C、阳离子聚合D、自由基聚合正确答案:D13、套管冷凝器的内管走空气,管间走饱和水蒸气,如果蒸汽压力一定,空气进口温度一定,当空气流量增加时传热系数K应()A、增大B、无法判断C、基本不变D、减小正确答案:A14、通常对气固相放热催化反应而言,下列四种类型的反应器中相对采用较少的类型是()。
传热学考试题(附参考答案)
传热学考试题(附参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、在蒸汽冷凝传热中,不凝气体的存在对α的影响是()A、无法判断B、会使α大大降低C、会使a大大升高D、对。
无影响正确答案:B2、氨合成塔一般是由内件和外筒两部分组成,其主要目的是()A、防止腐蚀B、便于制造C、有利于反应D、便于维修正确答案:A3、安装在管路中的阀门()A、不必考虑流体方向B、不必考虑操作时的方便C、需考虑流体方向D、不必考虑维修时的方便正确答案:C4、对流传热速率等于系数X推动力,其中推动力是()A、两流体的速度差B、同一流体的温度差C、两流体的温度差D、流体温度和壁温度差正确答案:D5、与液体相比,输送相同质量流量的气体,气体输送机械的()A、结构设计更简单B、压头相应也更高C、体积较小D、效率更高正确答案:B6、氯丁橡胶的单体是()oA、3-氯丁二烯B、三氯乙烯C^氯乙烯D、2-氯丁二烯正确答案:D7、以下是内插物管换热器使用较广泛的管内插件。
()A、金属丝网B、环C、螺旋线D、麻花铁正确答案:D8、某并流操作的间壁式换热气中,热流体的进出口温度为90°C和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和40℃,此时传热平均温度差Atm二()。
A、39.2℃B、30.8℃C、40℃正确答案:B9、各种类型反应器采用的传热装置中,描述错误的是()A、鼓泡塔反应器中进行的放热应,必需设置如夹套、蛇管、列管式冷却器等塔内换B、间歇操作反应釜的传热装置主要是夹套和蛇管,大型反应釜传热要求较高时,可在釜内安装列管式换热器C、对外换热式固定床反应器的传热装置主要是列管式结构D、同样反应所需的换热装置,传热温差相同时•,流化床所需换热装置的换热面积一定小于固定床换热器正确答案:A10、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生()。
A、汽化现象B、气浮现象C、气缚现象D、汽蚀现象正确答案:C11、一套管换热器,环隙为120℃蒸汽冷凝,管内空气从20℃被加热到50℃,则管壁温度应接近于()A、35℃B、77.5℃C、120℃D、50℃正确答案:C12、有一换热设备,准备在其外面包以两层保温材料.要达到良好的保温效果,应将导热系数较小的保温包在()层.A、外层Bs外层或内层C、内层正确答案:C13、离心泵内导轮的作用是()A、转变能量形式B、改变叶轮转向C、增加转速D、密封正确答案:A14、下列脱硫剂对二氧化碳吸附能力较强的是()A、甲基二乙醉胺B、二乙醇胺C、二异丙醇胺D、一乙醇胺正确答案:A15、离心泵的调节阀()A、只能安装在进口管路上B、只能安装在旁路上C、安装在进口管路或出口管路上均可D、只能安装在出口管路上正确答案:D16、翅片管换热器的翅片应安装在()A、α大的一侧B、a小的一侧C、管外D、管内正确答案:B17、在同样的反应条件和要求下,为了更加经济的选择反应器,通常选择()A、平推流反应器B、不能确定C、间歇反应器D、全混釜正确答案:A18、当换热器中冷热流体的进出口温度一定时,()的说法是错误的。
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2007传热学试卷(1)标准答案一.填空题:(共20分)[评分标准:每个空格1分] 1.表征材料导热能力的物理量是____导热系数_____。
2.努谢尔特准则的表达式是___hL/λ___。
式中各符号的意义是_λ为导热系数_、__L 特征尺寸__、__h 为对流换热系数__。
3.凝结换热有__膜状凝结__和__珠状凝结__两种换热方式,其中_珠状凝结_的换热效果好。
4.饱和沸腾曲线有四个换热规律不同的区域,分别指_自然对流__、核态沸腾__、__过渡沸腾__、__稳定膜态沸腾_。
5.管外凝结换热,长管竖放比横放的换热系数要____小__。
是因为___膜层较厚___的影响。
6.决定物体导热不稳定状况下的反应速率的物理量是_导温系数_。
7.定向辐射强度与方向无关的规律,称___兰贝特定律___。
8.换热器热计算的两种基本方法是__平均温压法__和__传热单元数法__。
汽化核心数受_壁面材料_和__表面状况、压力、物性__的支配。
二.问答及推倒题:(共50分)1.名词解释(10分)[评分标准:每小题2分]①角系数:把表面1发出的辐射能落到表面2上的百分数,称为表面1对表面2的角系数。
②肋效率:基温度下的理想散热量假设整个肋表面处于肋肋壁的实际散热量=f η③灰体:物体的单色吸收率与投入辐射的波长无关的物体。
④Bi 准则:Bi=hL/λ=固体内部的导热热阻与外部的对流换热热阻之比。
⑤定性温度:在准则方程式中用于确定物性参数的温度。
2.设一平板厚为δ,其两侧表面分别维持在温度t 1及t 2,在此温度范围内平板的局部导热系数可以用直线关系式λ=λ0(1+bt )来表示,试导出计算平板中某处当地热流密度的表达式,并对b >0、b =0及b <0的三种情况画出平板中温度分布的示意曲线。
(10分) 解:应用傅里叶定律:dxdtbt dx dt q )1(0+-=-=λλ——————2分 分离变量:dt bt qdx )1(0+-=λ对x 作0到δ的积分:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+-=+-=+-=⎰⎰)21()21()21()1(211222020002121t t t t bt t q dtbt dx q t t t t λλδλδ即:---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+-=λδδλδλδλ)()(211)()(21)()21()21(121212021221202112220t t t t b t t t t b t t t t t t q )1(0--+=t b λλ————————6分 由于q 与x 无关,故由c dxdtbt =+-)1(0λ可知t 沿x 的变化型线与b 值的关系如图所示。
——————2分b >0b <03.已知:如图,有内热源的二维导热区域,一个界面绝热,一个界面等温(包括节点4),其余两个界面与温度为t f 的流体对流换热,h 均匀,内热源强度为Φ’,求节点1、2、5、6、9、10的离散方程式。
(12分)解:节点1:0)(2141221.1215=-∆-Φ∆∆+∆∆-+∆∆-f t t yh y x y x t t x y t t λλ节点2:02122.262321=Φ∆∆+∆∆-+∆∆-+∆∆-y x x y t t y x t t y x t t λλλ节点5:0)(21225.565951=-∆-Φ∆∆+∆∆-+∆∆-+∆∆-f t t yh y x y x t t x y t t x y t t λλλ节点6:0.656106762=Φ∆∆+∆∆-+∆∆-+∆∆-+∆∆-y x y x t t x y t t y x t t x y t t λλλλ 节点9:0)()22(41229.91095=-∆+∆-Φ∆∆+∆∆-+∆∆-f t t h yx y x y x t t x y t t λλ节点10:0)(212210.1061011109=-∆-Φ∆∆+∆∆-+∆∆-+∆∆-f t t xh y x x y t t y x t t y x t t λλλ化简从略。
评分标准为每个节点2分。
4.管内湍流强制对流换热时,Nu 数与Re 数和Pr 数有关。
试以电加热方式加热管内水的强制对流换热为例,说明在实验过程中应测定哪些物理量。
(10分) 解:由题意:可知Nu=f(Re,Pr)而 λihd Nu =, νiud =Re , aν=Pr ————2分表面传热系数h 又下式确定 )(f wi i ct t l d h -Φ=π————————2分流速由下式确定 24i Vd q u π=————————2分式中Фc 为加热量,如为电加热,管道外表面绝热良好,Фc =IU ,q V 为通过管内的流体体积流量,t wi 为内壁平均温度,t f 为流体平均温度,)(21'''f f f t t t +=。
因此,实验过程中要测量的量包括:————————4分 (1)加热电流I 和电压U ,以此获得Фc ; (2)流体进出口温度和内壁温度。
(3)流体体积流量。
(4)管子几何尺寸:管径,管长;(5)所有流体物性由流体平均温度查取水的物性而得。
5.为什么蒸气中含有不凝结气体会影响凝结换热的强度?(8分)解:不凝结气体的存在,一方面使凝结表面附近蒸气的分压力降低,从而蒸气饱和温度降低,使传热驱动力即温差减小;另一方面凝结蒸气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。
上述两方面的原因使不凝结气体存在大大降低了表面传热系数,使换热量降低。
所以实际冷凝器中要尽量降低并排除不凝结气体。
四:计算题:(共50分)1.一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行:t 1’=360℃,t 1”=300℃,t 2’=30℃,t 2”=200℃,q m1c 1=2500W/K ,k=800W/(m 2.K)。
运行一年后发现,在q m1c 1、q m2c 2、 及t 1’、 t 2’保持不变的情形下,冷流体只能被加热到162℃,而热流体的出口温度则高于300℃。
试确定此情况下的污垢热阻及热流体的出口温度。
(20分)解:不结垢时,36030020030————图2分℃t m 2.210160270ln 160270=-=∆——————4分 2892.02.210800)300360(2500m t k A m =⨯-⨯=∆Φ=————3分 K W c q c q m m /4.882170602500302003003601122=⨯=--=—————2分结垢后,W t c q m 116471)30162(4.882222=-⨯==Φδ——————2分由℃t t t t t t c q c q m m 4.313)30162(833.21360,833.24.882250036030162;;1''1''1'1'2''21122=--===--=--=————————3分)./(2.5482.238892.0116471,2.2381984.283ln1984.2832''K m W k ℃t m =⨯==-=∆———1分W K m R R k k/.1074.580012.5481,1124''-⨯=-==-————3分2.一有涂层的长工件表面采用附图所示方法予以加热烘干。
设加热器表面温度T s =800K ,εs =1。
工件表面温度维持在T p =500K ,εp =1。
工件及加热表面在垂直于纸面方向均为无限长。
b s =0.15m ,b p =0.3m ,l=0.2m 。
试对下列两种情形确定施加在单位长度上的电功率:(1)环境温度为300K 的大空间;(2)环境是绝热的。
对流可以不考虑。
设工件的另一面绝热。
(20分)解:(1)利用交叉线法算出加热面对工件的角系数为0.5827。
————4分 (2)利用图(a )算出换热量为3145W/m ——————6分————图4分 (3)利用图(c )算出换热量为2672W/m ——————6分3.一块尺寸为10mm ×10mm 的芯片(附图中的1)通过厚0.02mm 的环氧树脂层(附图中的2)与厚10mm 的铝基板(附图中的3)相联接。
芯片与铝基板间的环氧树脂的热阻可取为0.9×10-4m 2.K/W 。
芯片及基板的四周绝热,上下表面与t ∞=25℃的环境换热,表面传热系数均为h=150W/( m 2.K)。
芯片本身可视为一等温物体,其发热率为1.5×104 W/m 2。
铝基板的导热系数为2600 W/( m.K)。
过程是稳态的。
试画出这一热传递过程的热阻分析图,并确定芯片的工作温度。
(20分)提示:芯片的热阻为零,其内热源的生成热可以看成是由外界加到该节点上的。
解:热阻分析图如下图所示:R 1=0.9×10-4 R 2=δ/x R 3=1/ht t ∞ t ∞3 __________________图6分24421/105.1,5.101.001.0105.1m W q W ⨯==⨯⨯⨯=Φ+Φ=Φ_________6分44105.11501150126001.0109.0-∞-∞⨯=-+++⨯-=t t t t q c c _________6分解出 t c =75.5℃_______________2分4.一根外径为25mm 的管子,其表面温度为107℃,若用12根等距分布的纵肋装在管面上,试求传热量增加的百分率。
已知肋厚2.5mm ,肋高19mm ,肋片的导热系数λ=111w/(m.k),周围空气的温度为17℃,换热系数为10w/(m 2.k)。
[提示:thx=(e x -e -x )/(e x +e -x )] (20分) [评分标准:按步计分]解:(1)假设管子的长度为1m 时,对一根肋111=λ h=10 Ac=1×δ=2.5×10-3 P=2+2δ=2 θ0=107-17=90℃356.2=Ac hP λ 49.8==Ac hP m λ 33'1025.2010192--⨯=⨯=+=δh h ]17.0172.0[3617.090356.2172.080356.2]1025.2049.8[90356.2)'()'(300'==⨯⨯=⨯=⨯⨯⨯===Φ-th wth th mh th Ac hP mh mth Ac θλθλ——————————10分(2)12根肋:w 4323612'1212=⨯=Φ=Φ————————2分 (3)对肋基:whA d A 83.38800485.010)127107(0485.0120025.0025.012=⨯⨯=-=Φ=⨯-⨯=⨯-=肋基肋基肋基πδπ—4分(4)不加肋的光面:w hA 68.7090025.010)17107(=⨯⨯⨯=-=Φπ光——2分 (5)增加的百分率=72.683.7068.4343212=+=ΦΦ+Φ光肋基即增加了572%——————2分。