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传热学期末复习试题库含参考复习资料

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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 、 、 O (热传导、热对流、热辐射)2. ______________________ 热流量是指 ______________ ,单位是 ____________________ O 热流密度是指 __________________ ,单位是 ____________ O(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 O(传热温差为1K 时,单位传热面积在单位时间内的传热量, W (m 2 • 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位为 W (m 2 • K)。

传热学复习资料(全)

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传热学复习资料(全)0.2.1、导热(热传导) 1 、概念定义:物体各部分之间不发⽣相对位移或不同物体直接接触时,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量传递称导热。

如:固体与固体之间及固体内部的热量传递。

3、导热的基本规1 )傅⽴叶定律 1822 年,法国数学家如图所⽰的两个表⾯分别维持均匀恒定温度的平板,是个⼀维导热问题。

考察x ⽅向上任意⼀个厚度为dx 的微元层律根据傅⾥叶定律,单位时间内通过该层的热流量与温度变化率及平板⾯积A 成正⽐,即式中是⽐例系数,称为热导率,⼜称导热系数,负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向式中是⽐例系数,称为热导率,⼜称导热系数,负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向相反式中是⽐例系数,称为热导率,⼜称导热系数,负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向相反。

2 )热流量单位时间内通过某⼀给定⾯积的热量称为热流量,记为,单位 w 。

3 )热流密度单位时间内通过单位⾯积的热量称为热流密度,记为 q ,单位 w/ ㎡。

当物体的温度仅在 x ⽅向发⽣变化时,按傅⽴叶定律,热流密度的表达式为:说明:傅⽴叶定律⼜称导热基本定律,式(1-1)、(1-2)是⼀维稳态导热时傅⽴叶定律的数学表达式。

通过分析可知:(1)当温度 t 沿 x ⽅向增加时,>0⽽ q <0,说明此时热量沿 x 减⼩的⽅向传递;(2)反之,当 <0 时, q > 0 ,说明热量沿 x 增加的⽅向传递。

4 )导热系数λ表征材料导热性能优劣的参数,是⼀种物性参数,单位: w/(m ·℃ )。

不同材料的导热系数值不同,即使同⼀种材料导热系数值与温度等因素有关。

5) ⼀维稳态导热及其导热热阻如图1-3所⽰,稳态 ? q = const ,于是积分Fourier 定律有:dxdt Aλ-=Φ⽓体液体⾮⾦属固体⾦属λλλλ>>>导热热阻,K/W 单位⾯积导热热阻,m2· K/W 0.2.2、热对流1 、基本概念1) 热对流: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。

传热学复习资料

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一、名词解释1、导热系数:2、集总参数法:3、肋效率:4、膜状凝结:5、传热系数:6、热对流:7、珠状凝结:8、有效辐射: 二、简答题1、试用传热学术语说明导热问题常见的三类边界条件。

2、在寒冷的北方地区,建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好?为什么?3、简述毕渥数的物理意义,0→Bi 及∞→Bi 各代表什么样的换热条件?4、P r 数的物理意义是什么?试比较P r <1、P r >1和P r =1时,速度边界层与温度边界层厚度的相对大小。

5、热扩散系数是表征什么的物理量?它与导热系数的区别是什么?6、空气横掠垂直管束时,沿流动方向管排数越多,换热越强,而蒸汽在水平管束外凝结时,沿液膜流动方向管排数越多,换热强度降低,为什么?7、分别写出N u 、R e 、B i 数学表达式,并说明其物理意义。

8、试从管内强制对流换热的实验关联式4.08.0Pr Re 023.0=Nu 出发,分析强化对流换热的有效措施。

三、计算1、有一厚为20mm 的大平壁,导热系数为1.3W/(m ·K)。

为使每平方米壁面的热损失不超过1500W ,在外表面上覆盖了一层导热系数为0.12W/(m ·K)的保温材料。

已知复合壁两侧温度分别为700℃及50℃,试确定此时保温层的厚度。

2、用热线风速仪测定气流速度的试验中,将直径为0.1mm 的电热丝与来流方向垂直放置,来流温度为25℃,电热丝温度为55℃,测得电加热功率为20W/m 。

假定除对流外其它热损失可忽略不计。

试确定此时的来流速度。

(15分) 已知空气的物性参数:温度25t =℃时,0.0263λ= W/(m ·K),615.5310v -=⨯m 2/s ,Pr 0.702= 温度40t =℃时,0.0276λ= W/(m ·K),616.9610v -=⨯m 2/s ,Pr 0.699= 温度55t =℃时,0.0287λ= W/(m ·K),618.4610v -=⨯m 2/s ,Pr 0.697= 已知关联式:13Re Pr n Nu C =,其中C 和n 的值从下表中查取:Re C n 0.4~4 0.989 0.330 4~40 0.911 0.385 40~4000 0.683 0.466 4000~400000.1930.61840000~400000 0.0266 0.8053、用裸露的热电偶测定圆管中气流的温度,热电偶的指示值1170t =℃,已知管壁温度90w t =℃,气流对热接点的对流传热表面传热系数为50h =W/(m 2·K),热接点表面的发射率0.6ε=。

(完整word版)传热学基本概念知识点,推荐文档.docx

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传热学基本概念知识点1傅里叶定律:单位时间内通过单位截面积所传递的热量,正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率2集总参数法:忽略物体内部导热热阻的简化分析方法3临界热通量:又称为临界热流密度,是大容器饱和沸腾中的热流密度的峰值5效能:表示换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比6对流换热是怎样的过程,热量如何传递的?对流:指流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式。

对流仅能发生在流体中,而且必然伴随有导热现象。

对流两大类:自然对流与强制对流。

影响换热系数因素:流体的物性,换热表面的形状与布置,流速7何谓膜状凝结过程,不凝结气体是如何影响凝结换热过程的?蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时,如果凝结液体能很好的润湿壁面,它就在壁面上铺展成膜,这种凝结形式称为膜状凝结。

不凝结气体对凝结换热过程的影响:在靠近液膜表面的蒸气侧,随着蒸气的凝结,蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大。

蒸气在抵达液膜表面进行凝结前,必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层。

因此,不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。

8试以导热系数为定值,原来处于室温的无限大平壁因其一表面温度突然升高为某一定值而发生非稳态导热过程为例,说明过程中平壁内部温度变化的情况,着重指出几个典型阶段。

首先是平壁中紧挨高温表面部分的温度很快上升,而其余部分则仍保持原来的温度,随着时间的推移,温度上升所波及的范围不断扩大,经历了一段时间后,平壁的其他部分的温度也缓慢上升。

主要分为两个阶段:非正规状况阶段和正规状况阶段9 灰体有什么主要特征?灰体的吸收率与哪些因素有关?灰体的主要特征是光谱吸收比与波长无关。

灰体的吸收率恒等于同温度下的发射率,影响因素有:物体种类、表面温度和表面状况。

10气体与一般固体比较其辐射特性有什么主要差别?气体辐射的主要特点是:( 1)气体辐射对波长有选择性( 2)气体辐射和吸收是在整个容积中进行的11说明平均传热温压得意义,在纯逆流或顺流时计算方法上有什么差别?平均传热温压就是在利用传热传热方程式来计算整个传热面上的热流量时,需要用到的整个传热面积上的平均温差。

传热学复习资料

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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。

《热力学与传热学》综合复习资料.doc

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《热力学与传热学》综合复习资料第一部分工程热力学一、判I断题(判断下列说法是否正确,并说明理由)1、闭口系与外界无物质交换,系统内质量保持恒定,那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统。

(错)2、某种理想气体经过一个不可逆循环后,其嫡的变化值大于零。

(错)3、功的数值仅仅取决于工质的初态和终态,与过程无关。

(错)4、理想气体吸热后,温度一定升高。

(错)5、工质的炳增就意味着工质经历一个吸热过程。

(错)6、在温限相同的情况下,卡诺循环的热效率最高。

(对)7、摩尔气体常数R的数值随气体的种类不同而不同。

(错)8、对于一种确定的理想气体,(Cp-Cv)一定为一定值。

(对)9、工质进行膨胀时必须对工质加热。

(错)10、已知湿蒸汽的压力和温度,就可以确定其状态。

(错)11、系统由某一状态变化到另一状态,在这两状态之间所有过程所作的膨胀功都相等。

(错)12、理想气体不论经历什么样的过程,其粉增均可用计算。

(错)13、没有能量耗散的准平衡过程为可逆过程。

(对)14、无论可逆与否,工质经历了一个循环后,其炳不变。

(对)15、热效率公式不仅适用于卡诺循环,也表示两恒温热源Ti、T2间可逆循环的热效率。

(对)16、循环净功越大,则循环的热效率也愈大。

(错)17、不可逆过程的炳变无法计算。

(错)18、经过一个不可逆循环后,工质炳的变化为零。

(对)19、绝热节流前后工质的嬉值相等。

(对)20、若容器中气体的绝对压力没有改变,则其压力表的读数就不会改变。

(错)21、气体膨胀时一定对外作功。

(错)22、比热容仅仅是温度的单值函数。

(错)23、在温度同为Ti的热源和同为R的冷源之间工作的一切不可逆循环,其热效率必小于可逆循环。

(对)24、工质进行膨胀时必须对工质加热。

(错)25、卡诺循环的热效率可以等于1。

(错)26、工质的嫡增加意味着工质经历一个吸热过程。

(错)27、由于Q和W都是过程量,故其差值(Q-W)也是过程量。

传热学总复习

传热学总复习

一、热量传递的三种基本方式--导热、对流、热辐射: 1、概念:1)基本概念:ⅰ)、导热的概念:物体各部分之间不发生相对位移,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量传递。

ⅱ)、对流的概念:指由于流体的宏观运动,从而流体各部分之间发生相对位移、冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程 ⅲ)、热辐射:物体因热的原因发出辐射能的现象2)、传热的机理:ⅰ)导热依靠微观粒子的热运动:分子、原子的相互碰撞、晶格的振动等ⅱ)对流依靠流动的宏观运动:流体的相互位移或掺混ⅲ)热辐射:发射电磁波 2、热量传递的三个基本公式 1)导热的傅里叶定律(一维):Φ-热流量(单位时间通过某一给定面积的热量),单位W q —单位时间内通过单位面积的热流量,单位W/m2 2) 对流换热的牛顿冷却定律: Ⅰ、对流换热:对流伴随有导热的现象 Ⅱ、牛顿冷却定律流体被加热时: 流体被冷却时: h —表面传热系数,与过程有关。

单位W/m2.K 3、热辐射(斯忒藩-玻尔兹曼定律): (σ-斯忒藩-玻尔兹曼常量(黑体辐射常数)σ=5.67×10-8 W/(m2.K4) 实际物体热辐射量: 二、传热过程:1、 传热过程的概念:热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程。

2、传热过程热流量的计算:3、传热系数(单位W/m2.K):三、热阻:串联环节的总热阻等于各分热阻之和,且稳态时, 各环节的热流量相等。

第二章 导热基本定律及稳态导热一、温度场、等温面、等温线、温度梯度的意义等温线的特点: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,而不会与另一条等温线相交。

温度梯度:空间某点的温度的变化率。

二、导热的基本定律、意义 1)(1dxdt λAΦ--=dxdt A q λ-=Φ=t Ah t t Ah f w ∆=-=Φ)(t Ah t t Ah w f ∆=-=Φ)(4T A σ=Φ4T A σε=ΦtAk h h t t A f f ∆=++-=Φ212111λδ21111h h k ++=λδ2121222*********Ah A Ah t t Ah t t A t t Ah t t f f f w w w w f ++-=-=-=-=Φλδλδn nt gradt ∂∂=∂t1、导热基本定律(傅里叶定律):2、傅里叶定律的意义:揭示了连续温度场内每一点的温度梯度与热流量间的联系。

传热学复习资料(5套)

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传热学复习资料大全一、填空题1、热量传递的三种基本方式_热传导_、_热对流_、_热辐射_。

2、已知平壁厚0.02m ,热阻为0.02㎡·K/W ,其导热系数为__1W/(m ·K)__。

3、__导热微分方程__及其单值性条件可以完整地描述一个具体的导热问题。

4、影响自然对流传热系数的主要因素有:_流动起因_、_流动速度_、_流动有无相变_、 _壁面的几何形状_、_大小和位置_、_流体的热物理性质_。

5、速度边界层是指_在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层_。

6、在蒸汽的凝结过程中,_珠状_凝结传热系数大于_膜状_凝结。

7、大容器沸腾曲线分为_自然对流_、_核态沸腾_、_过度沸腾_、_膜态沸腾_四个区段。

8、基尔霍夫定律表明,善于辐射的物体也善于_吸收_,在同温度下,黑体具有_最大_的辐射力,实际物体的吸收率永远_小于_1。

9、普朗克定律揭示了黑体光辐射力按_波长_变化的分布规律。

10、传热过程是指_热量从高温流体通过壁面传向低温流体的总过程_。

11、在一台顺流式的换热器中,已知热流体的进出口温度分别为180℃和100℃,冷流体的进出口温度分别为40℃和80℃,则平均对数温差为_61.7℃_。

12、已知一灰体表面的温度为127℃,黑度为0.5,则其辐射力为_725.76W/㎡or726W/㎡_。

13、为了达到降低温度的目的,肋片应该装在_冷流体_一侧。

14、灰体就是吸收率与_波长或“λ”复合_无关的物体。

15、冬季室内暖气壁面与附近空气之间的换热属于_复合_换热。

16、传热系数的物理意义是指_冷热流体_间温度差为1时的传热热流密度。

17、黑度是表明物体_辐射_能力强弱的一个物理量。

18、肋壁总效率为_肋壁实际散热量肋壁_与肋壁侧温度均为肋基温度时的理想散热量之比。

19、在一个传热过程中,当壁面两侧换热热阻相差较多时,增大换热热阻_较大_一侧的换热系数对于提高传热系数最有效。

20、圆管的临界绝缘直径d 的计算公式_h d c /2λ=_,它表示当保温材料外径为dc 时,该保温材料的散热量达到_最大值_。

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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。

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:材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙,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. 相似准则(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:流体各部分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发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,而将部分内能转换成电磁波的能量发射出去的过程。

31.吸收比:投射到物体表面的热辐射中被物体所吸收的比例。

32.反射比:投射到物体表面的热辐射中被物体表面所反射的比例。

33.穿透比:投射到物体表面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(漫射表面)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.漫反射表面:如果不论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,物体表面在半球空间范围内各方向上都有均匀的,则该表面称为漫反射表面。

反射辐射度Lr41.角系数:从表面1发出的辐射能直接落到表面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.漫射表面:如该表面既是漫发射表面,又是漫反射表面,则该表面称为漫射表面。

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.表面辐射热阻:由表面的辐射特性所引起的热阻。

48. 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。

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: 肋侧表面面积与光壁侧表面积之比.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.辐射传热系统中表面温度未定而净辐射传热量为零的表面。

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 2∂∂=∂∂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,t f =。

对于稳态导热问题,= 常量。

(20τ>()2f n λτ⎛⎫-= ⎪∂⎝⎭,式中,n为表面A 的外法线方向。

对于稳态导热问题,= 常量。

(3)规定了边界上物体与周围流体间的表面传热系数h 及周围流体的温度f ,成为第三类边界条件。

其数学描述为:()w f t h t t n λ∂⎛⎫-=- ⎪∂。

在非稳态导热时,式中h 及f 均可为时间的函数2 试比较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表面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;又由灰表面间的某表面净辐射换热公式:,式中(E b1-E b2)相当于电位差,相当于电阻,叫表面热阻。

具体步骤为:首先所有表面必须形成封闭系统,再绘制热阻网络图,其具体方法为:⑴每一个物体表面为1个节点(该物体表面应具有相同的温度和表面辐射吸收特性),其热势为有效辐射J i ;⑵每两个表面间连接一个相应的空间热阻;⑶每个表面与接地间连接一个表面热阻和“电池”(黑体辐射力E b );⑷若某角系数为0,即空间热阻→∞,则相应两个表面间可以断开,不连接空间热阻; ⑸ 若某表面绝热,则其为浮动热势,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 =0f ,其中,欲使测量误差Δt 下降,可以采用以下几种措施:(1)降低壁面与流体的温差(t f -t 0),也就是想办法使肋基温度t 0接近t f ,可以通过对流体通道的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,或表面换热系数极低,则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,则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. ,,Pr ,准则数的物理意义是什么? Nu λ=,是壁面上流体的无量纲温度梯度。

Re ν=,是惯性力与粘性力之比的一种度量。

Pr p a νλ==,是动量扩散厚度与热量扩散厚度之比的一种度量。

2gl 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。

把从表面1发出的辐射能中落到表面2上的百分数,成为表面1对表面2的角系数,记为X 1,2。

角系数的性质(1)相对性11,222,1 (2)完整性对N 个表面组成的封闭腔有,1,11j j X ==∑(3)可加性设表面2有2a 和2b 两部分组成,则有1,21,21,2a B9. .强化传热的原则是什么?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。

即在传热温差不变时,改变传热过程中热阻大的那一环节的热阻,可以大大增加传热过程的传热量。

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