传热学复习资料汇总
传热学期末复习题及答案

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-总复习

q w/(m.k) gradt
2.3 一维稳态导热
2.3.1 平壁稳态导热 • 大平壁:平壁宽度和长度尺寸远大于厚度的一类 平壁(至少8倍) • 平壁导热可以忽略四侧边缘的散热,平壁内部的 温度分布只有在厚度上有变化,是一维导热 • 1)无内热源单层平壁的稳态导热 • 热流密度
0 0
hA cV
d
Qτ hAθ
0
hA cV
Q cV0 (1 e
hA cv
)
Q cV0 (1 e BiV FoV )
0 τ
Q hA0e
τ
例题1
钢球的换热过程如下:钢球直径:d1=50mm;钢球初始温 度:t0=450℃;空气温度:t1=30℃;钢球表面传热系数:
长圆筒稳态导热
长圆筒是指圆筒半径小于其长度1/10以上的圆筒。
• 内外壁均保持恒定的温度,可忽略轴向导热,热 量只沿径向传递,是一维稳态导热。
• 工业上的管道、圆筒设备、保温层在内外壁之间 的导热现象多是此类。 • 1)无内热源单层长圆筒的稳态导热 长度为l,内、外半径为r1和r2, 内、外表面温度恒定 为tw1和tw2,tw1>tw2,材料的导热率为λ, 无内热源。
热流量 一定时间内到导热量
习题
一砖墙的表面积为12m2,厚260mm,平均导热系
数为1.5w/(m.k),设面向室内的表面温度为25°,
外表面温度为-5°,试确定此砖墙每小时向外界散 失的热量。
1)无内热源多层平壁的稳态导热
• 热流量 • 热流密度
• 接触面温度
习题
• 一烘箱的炉门由两种保温材 料 A 及 B 组 成 , 且 δA = 2δB 。 已 知λA =0.1W /(m.K) , λB = 0.06W /(m.K),烘箱内空气温度 tw1 =400 ℃ 。 为安全起见,希望烘箱炉门的外表 面温度不得高于 50℃。散热的热 流密度为500W/m2,设可把炉门导热 作为一维问题处理,试决定所需保 温材料的厚度。
传热学考研复习资料

传热学考研复习资料考研生物学专业中,传热学占据了很重要的一环。
掌握好传热学的知识,不仅可以在考试中拿高分,还对于未来的科研和工作都有很大的帮助。
在复习传热学的过程中,需要掌握以下几个方面。
第一,热学基础知识。
传热学是基于热学的基础理论的,因此复习传热学必须先掌握热学的基础知识。
例如:热力学第一定律和第二定律,热平衡和温度,热容和比热容等等。
这些基础知识不仅需要记忆,还需要深入理解。
只有对这些基础知识掌握的扎实,才能够更好地学习传热学的知识。
第二,传热学的分类和原理。
在传热学中,有三种方式传热:传导、对流和辐射。
对于每种方式的传热,都有不同的物理原理和数学公式。
因此,需要详细地了解每一种传热方式的分类和原理,掌握各种传热方程式的推导过程和应用场景,能够快速判断传热方式并应用相应的传热方程式。
第三,传热学的计算方法。
传热学是一门数学科学,因此在复习传热学时,要掌握各种传热计算的方法和技巧。
例如:传导热量的计算、换热器的热传递、传热表面积的计算和传热系数的计算等等。
这些计算不仅需要理解各种计算方法的基本原理,还要学会应用计算机辅助传热计算。
第四,复习传热学的实践应用。
传热学在许多领域中都有广泛应用,如制冷空调、发电厂、化工、冶金、工业炉等等。
因此,在复习传热学的过程中,需要了解传热学在实践中的应用,举一些实际例子深入掌握传热学的应用规律和实践意义。
同时,还需要了解一些传热学分支的最新研究进展,以及在新技术、新材料等方面的应用前景等等。
总之,掌握好传热学知识对于考取生物学专业研究生来说是非常重要的。
通过系统化的学习,深入研究这个学科,在考试和未来的科研和工作中都可以大有裨益。
希望这篇文章对大家有所帮助。
传热学期末复习资料-东华

1、人体为恒温体。
若房间里气体的温度在夏天和冬天都保持20摄氏度,那么在冬天与夏天,人在房间里穿的衣服能否一样?为什么?答:不一样。
冬天和夏天人体表对流换热是相近的,但是墙体的温度不同,所以人体与墙壁之间的辐射换热量不同,冬天的辐射换热量更大,所以人体感觉到更冷,所以冬天要多穿衣服。
在冬天的房间内,虽然冬天温度可以达到与夏天一样,但外壁温度大大低于空气温度,这些物体会吸收人体辐射热量。
假设房间内的空气温度在全年都保持20摄氏度,而房间的避免温度在冬天和夏天分别为14摄氏度和27摄氏度,如果人体暴露表面和空气间的自然对流换热系数为2W/(m2·K),人体暴露表面的平均温度为32摄氏度,人体的发射率为0.9,请计算人体在冬天和夏天的热损失。
解:人体的散热量的大小决定人对环境感觉到的冷、热程度。
人体表面的散热包括自然对流散热和辐射散热。
因此,在冬天和夏天人体的热舒适度水平要同时考虑自然对流散热损失和辐射散热损失。
在冬天和夏天,人体的自然对流换热热流密度都可以按下式计算:q conv=h(t-t∞)=2×(32-20)=24W/m2人体的辐射散热损失时人体和周围墙体之间的净辐射换热量,它在数量上等于墙体的辐射得热量。
人在房间内,人体表面和墙体可近似看成是一个封闭空腔和其中的小物体,他们之间的净辐射换热量为:q rad=εσ(T4-T wall4)夏天:q rad=0.9×5.67×10-8×(3054-3004)=28.3 W/m2冬天:q rad=0.9×5.67×10-8×(3054-2874)=95.4 W/m22、夏天人在同样的温度(如:25摄氏度)的空气和水中的感觉不一样,为什么?答:由于空气和水的对流换热系数不一样,水的对流换热系数大,所以水与人体之间的换热量大,在水中更凉快。
3、北方寒冷地区,建筑房屋都是双层玻璃,以利于保温,如何解释其原理?越厚越好?答:空气的导热系数小,所以导热热阻大,所以可以起到很好的保温效果。
传热学复习资料

一、名词解释 1、稳态导热是指系统中各点的温度不随时间而改变的导热过程 2、非稳态导热是指系统中各点的温度随时间而改变的导热过程 3、导热系数(热导率) 用λ表示,n xt q∂∂=λ,单位)*/(K m W ,是物性参数。
数值上等于在单位温度梯度作用下物体内热流密度矢量的模。
表征材料的热传导的能力大小,与材料的种类和材料的温度等因素有关系。
4、温度边界层 在固体表面附近,流体的温度发生剧烈变化的这一薄层就称为温度边界层(或热边界层)。
一般规定,流体与壁面的温度差达到流体主体与壁面的温度差的99%处到壁面的距离,为温度边界层的厚度δt 。
即温度边界层外边界处的温度应满足下式: (T -T w)=0.99(T f -T w) 5、速度边界层 在固体表面附近,流体的速度发生剧烈变化的这一薄层就成为速度边界层。
一般规定,流体与壁面的速度差达到流体主体与壁面的速度差的99%处到壁面的距离,为速度边界层的厚度δt 。
即速度边界层外边界处的速度应满足下式:%99/=∞u u 6、传热过程热量由壁面一侧流体通过壁面传递到壁面另一侧流体的过程7、表面传热系数用h 表示,以前常称为对流换热系数,单位是)*/(2K m W ,数值上等于冷热流体在单位温度差作用下、单位面积上的热流量的值,是表征传热过程强烈程度的标尺。
h 的大小与诸多的因素有关。
9、污垢热阻表示换热设备传热面上因沉积物而导致传热效率下降程度的数值,即换热面上沉积物所产生的传热阻力,单位为 ㎡·K / W 。
10、接触热阻 两块靠近的板,在未接触的界面之间的间隙中经常充满空气,热量将以导热的方式穿过这种气隙层。
这种与两固体表面真正接触相比,增加了附加的传递阻力,称为接触热阻。
11、定型尺寸确定某一结构形状大小的尺寸称为定型尺寸。
12、定性温度定性温度是用于确定特征数中流体物性的温度。
13、普朗特数用Pr 表示,ανδδ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=3Pr t (ν是动量传递系数,α是热量传递系数),表征了流动边界层与热边界层的相对大小,动量扩散系数与热量扩散系数的一种能力的比值。
传热学-总复习

T∞
λ 从热量传递的环节分析, ↑⇒ 内部有效导热热阻 ↓⇒ Q ↑
计算题类型
一维稳定导热的理论分析 ★ 无限大平壁/无限长圆筒壁 数学模型(方程/边界条件) 求解过程 变截面锥台 热阻分析法 例题2-1, 2-2,2-5,2-6,2-8,2-10
第三章 非稳态导热
1、非稳态导热的基本概念
集总热容系统的温度变化曲线
1.0
θ θ0
0.8 0.6 0.4 0.2 1 2 3 4
τ τr
一般地,经过4个时间常数,
θ0
τ θ = e τ r = e − 4 = 0.018
−
计算题类型
集总参数法
θ =e θ0
hA − τ ρcV
=e
h (V / A) λ τ − λ ρc (V / A) 2
4、临界热绝缘直径 ★
问题的提出 P42 热阻分析
dx 1 1 d2 1 1 Rl = + ln + ln + h1πd1 2πλ d1 2πλins d2 h2πdx
热阻极值的确定/极小值的判据
dRl 1 1 1 = − =0 2 dd x 2πλins d x h2πd x
临界绝热直径的工程应用意义
思考 ☺
常物性流体在热充分发展段:h = const 对于常物性流体的管内流动换热,定性分析在 恒热流和恒壁温两种壁面加热条件下,沿程壁面温 度和流体截面平均温度的趋势。
计算题类型
根据准则关联式 定性温度 定型尺寸 特征速度 根据相似理论 例题 5-2,5-3, 5-4,5-7
第六章 有相变的对流换热
= e − BiFo
注意:在集总参数法中,毕渥数中的特征尺寸 判断或验证Bi是否满足集总参数法判据 例题3-1, 3-2,3-3,3-6
传热学期末复习资料

2021/7/11
1
4. 描述热传导的基本定律(文字内容和表 达式)?导热系数的物理意义,影响因素 ?
5. 描述热对流的基本定律?表面传热系数 的物理意义,影响因素?
6. 描述热辐射的基本定律(分为黑体:波 尔兹曼定律和实际物体:黑体的基础上乘 发射率)?发射率的影响因素?
7. 传热系数的物理意义,影响因素?
物理意义P241。
2021/7/11
8
第六章 单相流体对流换热
重点掌握以下内容:
(4)管槽内湍流强制对流传热关联式P246。 (5)影响管束平均传热性能的因素?P260 (6)自然对流换热的数学模型及其与强迫对流换热 数学模型的区别;
(7)会利用特征数关联式计算上述对流换热问题。
2021/7/11
(2)导出相似特征数的两种方法:相似分析法和量 纲分析法(定义)。
(3)使用特征数方程时应注意的三点问题:(1)
特征长度应该按该准则式规定的方式选取,(2)特征
速度应该按规定方式计算,(3)定性温度应按该准则
式规定的方式选取。(4)准则方程不能任意推广到得
到该方程的实验参数的范围之外P240。相似准则数的
8. 影响物体发射率的因素?P369
9. 实际物体对辐射能的吸收和辐射的关系?定义 :投入辐射,吸收比(影响吸收比的因素), 灰体,
10. 基尔霍夫定律内容,表达式?
2021/7/11
12
第九章 辐射换热计算
角系数定义,性质 有效辐射定义 两个漫灰表面组成封闭腔的辐射传热的三种特例P407 气体辐射的特点 气体容积辐射的特点:辐射力和射线行程的长度有关
2021/7/11
6
(6)对流换热解的函数形式—特征数关联式,特 征数Nu、Re 、 Pr的表达式及其物理意义;
传热学复习题及其答案经典总结

传热学复习题及其答案(Ⅰ部分)一、 概念题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、试分析冬季建筑室内空气与室外空气通过墙壁的换热过程,各个环节有哪些热量传递方式?答:有以下换热环节及传热方式:(1) 室内空气到墙体内壁,热传递方式为自然对流换热和辐射换热;(2) 墙的内壁到外壁,热传递方式为固体导热;(3) 墙的外壁到室外空气,热传递方式有对流换热和辐射换热。
3、何谓非稳态导热的正规阶段?写出其主要特点。
答:物体在加热或冷却过程中,物体内各处温度随时间的变化率具有一定的规律,物体初始温度分布的影响逐渐消失,这个阶段称为非稳态导热的正规阶段。
4、分别写出N u 、R e 、P r 、B i 数的表达式,并说明其物理意义。
答:(1)努塞尔(Nusselt)数,λlh Nu =,它表示表面上无量纲温度梯度的大小。
(2)雷诺(Reynolds)数,νl u ∞=Re ,它表示惯性力和粘性力的相对大小。
(3)普朗特数,a ν=Pr ,它表示动量扩散厚度和能量扩散厚度的相对大小。
(4)毕渥数,λlh B i =,它表示导热体内部热阻与外部热阻的相对大小。
5、竖壁倾斜后其凝结换热表面传热系数是增加还是减小?为什么?。
答:竖壁倾斜后,使液膜顺壁面流动的力不再是重力而是重力的一部分,液膜流 动变慢,从而热阻增加,表面传热系数减小。
另外,从表面传热系数公式知,公式中的g 亦要换成θsin g ,从而h 减小。
6、按照导热机理,水的气、液、固三种状态中那种状态的导热系数最大? 答:根据导热机理可知,固体导热系数大于液体导热系数;液体导热系数大于气体导热系数。
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传热学复习资料汇总一、名词汇总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,在物体各局部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,称为外表对流传热,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,称为外表辐射传热,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。
11.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。
12.等温面(线):由物体内温度相同的点所连成的面〔或线〕。
13.温度梯度:在等温面法线方向上最大温度变化率。
14.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。
15.导温系数:材料传播温度变化能力大小的指标。
16.稳态导热:物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。
17.非稳态导热:物体中各点温度随时间而改变的导热过程。
18.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。
19.保温(隔热)材料:λ≤0.12 W/(m·K)(平均温度不高于350℃时)的材料。
20.肋效率:肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。
21.接触热阻:材料外表由于存在一定的粗糙度使相接触的外表之间存在间隙,给导热过程带来额外热阻。
22.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。
位传热面积在单位时间内的传热量。
速度边界层:在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。
23.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。
24. 定性温度:确定换热过程中流体物性的温度。
25. 特征尺度:对于对流传热起决定作用的几何尺寸。
26. 相似准那么(如Nu,Re,Pr,Gr,Ra):由几个变量组成的无量纲的组合量。
27 . 强迫对流传热:由于机械(泵或风机等)的作用或其它压差而引起的相对运动。
28 . 自然对流传热:流体各局部之间由于密度差而引起的相对运动。
29 大空间自然对流传热:传热面上边界层的形成和开展不受周围物体的干扰时的自然对流传热。
30.热辐射·热运动状态改变,而将局部内能转换成电磁波的能量发射出去的过程。
31.吸收比:投射到物体外表的热辐射中被物体所吸收的比例。
32.反射比:投射到物体外表的热辐射中被物体外表所反射的比例。
33.穿透比:投射到物体外表的热辐射中穿透物体的比例。
34.黑体:吸收比α= 1的物体。
35.白体:反射比ρ=l的物体(漫射外表)36.透明体:透射比τ= 1的物体37.灰体:光谱吸收比与波长无关的理想物体。
38.黑度:实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值,即物体发射能力接近黑体的程度。
39.辐射力:单位时间内物体的单位辐射面积向外界(半球空间)发射的全部波长的辐射能。
40.漫反射外表:如果不管外界辐射是以一束射线沿某一方向投入还是从整个半球空间均匀投入,物体外表在半球空间范围内各方向上都有均匀的,那么该外表称为漫反射外表。
反射辐射度Lr41.角系数:从外表1发出的辐射能直接落到外表2上的百分数。
42.有效辐射:单位时间内从单位面积离开的总辐射能,即发射辐射和反射辐射之和。
43.投入辐射:单位时间内投射到单位面积上的总辐射能。
44.定向辐射度:单位时间内,单位可见辐射面积在某一方向p的单位立体角内所发出的总辐射能(发射辐射和反射辐射),称为在该方向的定向辐射度。
45.漫射外表:如该外表既是漫发射外表,又是漫反射外表,那么该外表称为漫射外表。
46.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的辐射能。
47.外表辐射热阻:由外表的辐射特性所引起的热阻。
48. 遮热板:在两个辐射传热外表之间插入一块或多块薄板以削弱辐射传热。
49. 重辐射面传热过程:热量从高温流体通过壁面传向低温流体的总过程.50. 复合传热:对流传热与辐射传热同时存在的传热过程.51. 污垢系数:单位面积的污垢热阻.52. 肋化系数: 肋侧外外表积与光壁侧外表积之比.53.顺流:两种流体平行流动且方向相同54.逆流: 两种流体平行流动且方向相反55.效能:换热器实际传热的热流量与最大可能传热的热流量之比.56.传热单元数:传热温差为1K时的热流量与热容量小的流体温度变化1K所吸收或放出的热流量之比.它反映了换热器的初投资和运行费用,是一个换热器的综合经济技术指标. 57.临界热绝缘直径:对应于最小总热阻(或最大传热量)的保温层外径.58.辐射传热系统中外表温度未定而净辐射传热量为零的外表。
简答题分析题1 写出导热问题三类边界条件的定义及其数学描述。
〔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〕〔1〕规定了边界上的温度值,称为第一类边界条件。
其数学描述为:0τ>时,()1w t f τ=。
对于稳态导热问题,w t = 常量。
〔2〕规定了边界上的热流密度值,成为第二类边界条件。
其数学描述为:0τ>时,()2w t f n λτ∂⎛⎫-= ⎪∂⎝⎭,式中,n 为外表A 的外法线方向。
对于稳态导热问题,w q = 常量。
〔3〕规定了边界上物体与周围流体间的外表传热系数h 及周围流体的温度f t ,成为第三类边界条件。
其数学描述为:()w f w t h t t n λ∂⎛⎫-=- ⎪∂⎝⎭。
在非稳态导热时,式中h 及f t 均可为时间的函数2 试比拟强迫对流横掠管束传热中管束叉排与顺排的优缺点。
〔提示:强迫对流横掠管束换热中,管束叉排与顺排的优缺点主要可以从换热强度和流 动阻力两方面加以阐述:(1)管束叉排使流体在弯曲的通道中流动,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的通道中流动,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。
3、简述辐射换热封闭空腔网络法。
答:求解辐射换热问题时与电学中的欧姆定律相比拟, 得出一个封闭空腔网络法。
由任意放置的两黑体外表间的辐射换热计算公式:,式中(E b1-E b2)相当于电位差,相当于电阻,叫空间热阻;又由灰外表间的某外表净辐射换热公式:,式中(E b1-E b2)相当于电位差,相当于电阻,叫外表热阻。
具体步骤为:首先所有外表必须形成封闭系统,再绘制热阻网络图,其具体方法为:⑴每一个物体外表为1个节点〔该物体外表应具有相同的温度和外表辐射吸收特性〕,其热势为有效辐射J i ;⑵每两个外表间连接一个相应的空间热阻;⑶每个外表与接地间连接一个外表热阻和“电池〞〔黑体辐射力E b 〕;⑷假设某角系数为0,即空间热阻→∞,那么相应两个外表间可以断开,不连接空间热阻; ⑸ 假设某外表绝热,那么其为浮动热势,不与接地相连4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 =)(0m H ch t t f -,其中H h H A hP mH λδλ==,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),也就是想方法使肋基温度t 0接近t f ,可以通过对流体 通道的外外表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。
)5.简述集总参数法的物理意义及应用条件。
忽略物体内部导热热阻的简化分析方法称为集总参数法。
如果物体的导热系数相当大,或者几何尺寸很小,或外表换热系数极低,那么其导热问题都可能属于这一类型的非稳态导热问题。
一般以式()/0.1V h V A Bi Mλ=<作为容许采用集总参数法的判断条件,其中M 是与物体几何形状有关的无量纲数。
6.什么是相似原理?判断物理现象相似的条件是什么?相似原理在工程中有什么作用? 对于两个同类的物理现象,如果在相应的时刻与相应的地点上与现象有关的物理量一一对应成比例,那么称此两现象彼此相似。
判断两个同类物理现象相似的条件是:〔1〕同名的已定特征数相等;〔2〕单值性条件相似。
所谓单值性条件,是指使被研究的问题能被唯一地确定下来的条件,它包括:〔1〕初始条件;〔2〕边界条件;〔3〕几何条件;〔4〕物理条件。
相似原理可用来指导试验的安排及试验数据的整理,也可用来知道模化试验7. Nu ,Re ,Pr ,Gr 准那么数的物理意义是什么?hlNu λ=,是壁面上流体的无量纲温度梯度。
Re ul ν=,是惯性力与粘性力之比的一种度量。
Pr p c a ηνλ==,是动量扩散厚度与热量扩散厚度之比的一种度量。
32gl t Gr αν∆=,是浮升力与粘性力之比的一种度量。
8.简述角系数的定义及性质。
把从外表1发出的辐射能中落到外表2上的百分数,成为外表1对外表2的角系数,记为X 1,2。
角系数的性质〔1〕相对性11,222,1A X A X = 〔2〕完整性对N 个外表组成的封闭腔有,1,11N j j X ==∑ 〔3〕可加性设外表2有2a 和2b 两局部组成,那么有1,21,21,2a B X X X =+9. .强化传热的原那么是什么?强化传热时,对热阻较大的一侧流体换热下功夫,往往能收到显著的效果。