传热学简答题
传热学课后简答题
传热学课后简答题第一章思考题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。
传热学简答题
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=cρλ 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。
传热学必做简答题
单值性条件包括四项：几何、物理、时间、边界肋片效率=实际散热量/假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量影响肋片效率的因素：肋片材料的热导率λ、肋片表面与周围介质之间的表面传热系数h、肋片的几何形状和尺寸（P、A、H）影响导热系数的因素：物质的种类密度温度Bi 准则对无限大平壁温度分布的影响（被冷却时）•Bi →∞由于表面对换热热阻1/h几乎可以忽略，因而过程一开始平板的表面温度就被冷却到t∞.随着时间的推移，平板内部各点的温度逐渐下降而趋近t∞.Bi →0,这时，平板内部导热热阻几乎可以忽略，因而任一时刻平板中各点的温度接近均匀，并随时间的推移，整体地下降，逐渐趋于t∞。
Bi →1，平板中不同时刻的温度分布介于上述两种极端情况之间。
Fo数的影响：•显然，物体中的过余温度随时间τ增加而减少，故而随Fo数增加，物体中的过余温度θm/θ0随数Fo增加而减少•Fo≥0.2时，进入正规状况阶段，平壁内所有各点过余温度的对数都随时间按线性规律变化，变化曲线的斜率都相等•Fo<0.2时是瞬态温度变化的初始阶段，各点温度变化速率不同导热问题数值求解的基本思想：把原来在时间、空间坐标系中连续的物理量的场，如导热物体的温度场，用有限个离散点上的值的集合来代替，通过求解按一定方法建立起来的关于这些值的代数方程，来获得离散点上被求物理量的值。
对流换热（流体流过一个物体表面时的热量传递过程）的影响因素对流换热是流体的导热和对流两种基本传热方式共同作用的结果。
其影响因素主要有以下五个方面：(1)流动起因; (2)流动状态; (3)流体有无相变; (4)换热表面的几何因素; (5)流体的热物理性质边界层概念：当粘性流体流过物体表面时，会形成速度梯度很大的流动边界层；当壁面与流体间有温差时，也会产生温度梯度很大的温度边界层（或称热边界层）膜状凝结：如果凝结液体能很好地湿润壁面，它就在壁面上铺展成膜珠状凝结：当凝结液体不能很好地湿润壁面时，凝结液体在壁面上形成一个个的小液珠。
传热学名词解释及简答题
1.热传导：物体各部分之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能传递。
2传热系数：在数值上等于冷、热流体间温差厶t=「C、传热面积A=1m2寸的热流量的值，它表征传热过程的强烈程度。
3.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。
4.温度场：指各个时刻物体内各点温度组成的集合，又称温度分布。
一般的，物体的温度场是时间和空间的函数。
5.等温面：同一瞬间，温度场中所有温度相同的点所组成的面。
6.等温线：在任何一个二维截面上，等温面表现为等温线。
7.温度梯度：在温度场中某点处沿等温面的法向的最大方向导数，t。
8.热流量：单位时间内通过某一给定面积的热量。
记为。
9.热流密度：通过单位面积的热流量。
记为q。
10.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相对位移，冷、热流体相互掺混所导致的热量传递过程。
11.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。
12.对流传热：流体流过一个物体表面时流体与物体表面间的热量传递过程。
13.自然对流：由于流体冷、热各部分的密度不同而引起流体的流动。
14.强制对流：流体的流动是由于水泵、风机或者其他压差作用所造成。
15.沸腾传热（凝结传热）：液体在热表面上沸腾（及蒸汽在冷表面上凝结）的对流传热。
16.入口段和充分发展段：流体从进入管口开始，需经历一段距离，管断面流速分布和流动状态才能达到定型，这一段距离通称进口段。
之后，流态定型，流动达到充分发展，称为流动充分发展段。
17.自模化现象：自然对流紊流的表面传热系数与定型尺寸无关的现象。
18.辐射：物体通过电磁波来传递能量的方式。
19.热辐射：物体会因各种原因发出辐射能，其中因热的原因而发出辐射能的现象称Orfo20.辐射传热：辐射与吸收过程的综合结果就造成了以辐射的方式进行的物体间的热量传递。
21.黑体：指能吸收投入到其表面上的所有热辐射能量的物体。
传热学典型简答题
一、基本概念主要包括导热、对流换热、辐射换热的特点及热传递方式辨析。
1、冬天，经过在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来感到很暖和，并且经过拍打以后，效果更加明显。
试解释原因。
答：棉被经过晾晒以后，可使棉花的空隙里进人更多的空气。
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(20℃，1.01325×105Pa时，空气导热系数为0.0259W/(m·K)，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。
2、夏季在维持20℃的室内工作，穿单衣感到舒适，而冬季在保持22℃的室内工作时，却必须穿绒衣才觉得舒服。
试从传热的观点分析原因。
答：首先，冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同。
夏季室外温度比室内气温高，因此通过墙壁的热量传递方向是出室外传向室内。
而冬季室外气温比室内低，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。
根据上题人体对冷感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。
3、试分析室内暖气片的散热过程，各环节有哪些热量传递方式？以暖气片管内走热水为例。
答：有以下换热环节及热传递方式(1)由热水到暖气片管到内壁，热传递方式是对流换热(强制对流)；(2)由暖气片管道内壁至外壁，热传递方式为导热；(3)由暖气片外壁至室内环境和空气，热传递方式有辐射换热和对流换热。
4、冬季晴朗的夜晚，测得室外空气温度t高于0℃，有人却发现地面上结有—层簿冰，试解释原因(若不考虑水表面的蒸发)。
解：如图所示。
假定地面温度为了Te ，太空温度为Tsky，设过程已达稳态，空气与地面的表面传热系数为h，地球表面近似看成温度为Tc 的黑体，太空可看成温度为Tsky的黑体。
则由热平衡：，由于Ta ＞0℃，而Tsky＜0℃，因此，地球表面温度Te有可能低于0℃，即有可能结冰。
传热学简答题
传热学简答题1、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）努塞尔数，λl h Nu =，它表示表面上无量纲温度梯度的大小。
（2）雷诺数，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。
(它表示无量纲热阻)2、试分析气、液、固三种状态物体导热机理？答：固体：①导电固体：自由电子的移动②非导电固体：晶格的震动气体：气体分子的不规则运动及碰撞液体：说法不一（类固体或类气体）3、热扩散系数（导温系数）是表征什么的物理量？导温系数与导热系数的区别是什么？ 答：热扩散率ca ρλ=，与导热系数一样都是物性参数，它是表征物体传递温度的能力大小，亦称为导温系数，热扩散率取决于导热系数λ和c ρ的综合影响；而导热系数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、非稳态导热的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B i<0.1，应用于物体的导热系数相当大，或者几何尺寸很小，或表面传热系数极低；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。
（集总参数法的适用条件是对于平板B i<0.1，对于圆柱B i<0.05，对于球B i<0.033。
）5、黑体、白体、灰体的含义？答：黑体：我们把吸收率等于1的物体白体：我们把穿透率等于1的物体灰体：是指物体单色辐射力与同温度黑体单色辐射力随波长的变化曲线相似，或它的单色发射率不随波长变化的物体；或单色吸收比与波长无关的物体，即单色吸收比为常数的物体。
传热学简答题
1.热量传递的三种基本方式？机理？自然界是否存在单一的热量传递方式？举例答：三种方式为热传导，热辐射，热对流。
热传导是物体各部分之间不发生相对位移，依靠分子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递。
热对流是由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移，冷、热流体相互掺混所导致的热量传递过程。
热辐射是物体通过由于热的原因而产生的电磁波来传递能量的方式。
存在，太阳与地球间的热辐射，固体的热量由热的一端流向冷的一端。
2.导热系数及不同相态的材料导热系数差异？ 答：n xt q ∂∂=λ，一般来说，导热系数：对于不同物质，金属固体＞非金属固体＞液体＞气体；对于同种物质，固态＞液态＞气态。
它与物质的种类及热力学状态（温度、压力）等有关。
3．导热、对流、辐射换热之间的区别？答：导热与辐射中物体各部分是不发生相对位移的，而对流中流体各部分发生相对位移。
导热与对流均需要介质才能传递热量且无能量形式的转换，而辐射则不需要介质且有伴随着能量形式的转换。
4.什么是温度场？什么是温度梯度？答：各个时刻物体的各点温度所组成的集合称为温度场。
温度梯度是温度变化的速度与方向，它是温度变化最剧烈的方向。
5.等温线的概念与性质？答：温度场在同一瞬间相同温度的各点连成的线叫等温线。
物体中的任一条等温线要么形成一个封闭的曲线，要么终止在物体表面上，它不会与另一条等温线相交。
当等温线图上每两条相邻等温线的温度间隔相等时，等温线的疏密可直观的反映出不同区域导热热流密度的相对大小，等温线越密，热流密度越大。
6.导热微分方程及其理论依据？ 答：Φ+∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂=∂∂)()()(zt z y t y x t x t pc λλλτ，依据为能量守恒定律，即导入微元体的总热流量+微元体内热源的生成热=导出微元体的总热流量+微元体热力学能的增量。
7.定解条件及常见边界条件？答：定解条件：使微分方程获得某一特定问题的解的附加条件。
传热学--简答题
《传热学》简答题导热部分1.热对流和对流换热是否为同一类传热现象，为什么？答：热对流和对流换热不是同一类传热现象。
热对流是指由于流体的宏观运动使不同温度的流体相对位移而产生的热量传递现象，是基本传热方式；对流换热是指流体与相互接触的固体表面之间的热量传递现象，是导热和热对流两种基本传热方式共同作用的结果。
2.热传导和对流换热是否为同一类传热现象，为什么？答：热传导和对流换热不是同一类传热现象。
热传导是指物体各部分无相对位移或不同物体直接接触时，依靠微观粒子热运动而进行的热量传递现象，是基本传热方式；对流换热是指流体与相互接触的固体表面之间的热量传递现象，是导热和热对流两种基本传热方式共同作用的结果。
3.一个稳态导热问题的完整数学描写应包括哪些部分，为什么？答：一个具体给定的稳态导热问题，其完整的数学描写应包括：导热微分方程式和其单值性条件两部分。
导热微分方程式建立起温度场的通用微分方程，其单值性条件一般包括几何条件、物理条件和边界条件等。
4.某非稳态导热问题的完整数学描写应包括哪些内容，为什么？答：一个具体给定的非稳态导热问题，其完整的数学描写应包括：导热微分方程式和其单值性条件两部分。
导热微分方程式建立起温度场的通用微分方程，其单值性条件一般包括几何条件、物理条件、时间条件和边界条件等。
5.导热微分方程式d2t/d2x=0的推导理论依据和已知条件是什么？答：导热微分方程式d2t/d2x=0的推导理论依据傅立叶定律和热力学第一定律，把物体内各点的温度联系起来，建立起温度场的通用微分方程；其推导的已知条件是：常物性、均匀连续、各向同性介质的没有内热源一维稳态导热。
6.推导导热微分方程式d2t/d2x+q v/λ=0的理论依据和已知条件是什么？答：导热微分方程式d2t/d2x=0的推导理论依据傅立叶定律和热力学第一定律，把物体内各点的温度联系起来，建立起温度场的通用微分方程；其推导的已知条件是：常物性、均匀连续、各向同性介质的有内热源一维稳态导热。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2、管子排数：因为上排管的凝结液并不是平静地落在下排管上，而在落下时要产生飞溅以及对液膜的冲击扰动。
飞溅和扰动的程度取决于管束的几何布置、流体物性等，情况比较复杂。
3、管内冷凝：蒸气在压差作用下流经管子内部，同时产生凝结，此时传热的情形与蒸气的流速有很大关系。
4、蒸汽流速：努赛尔的理论分析忽略了蒸气流速的影响，因此只适用于流速较低的场合。
蒸气流速高时，蒸气流速对液膜表面会产生明显的粘滞应力。
5、蒸气过热度
6、液膜过冷度及温度分布的线性分布：努赛尔的理论分析忽略了液膜的过冷度的影响，并假定液膜中温度呈线性分布。