冶金炉热工基础期末复习

级耐火材料三种。 15. 对流现象只能在气体或液体中出现，它是借温度不同的各部分流体
发生扰动和混合而引起的热量转移。 16. 传热学的任务，就是研究不同条件下热压和热阻的具体内容和数
值，从而能计算出传热量大小，并合理地控制和改善传热过程。 17. 物体的黑度或称辐射率表示该物体辐射能力接近绝对黑体辐射能力
16.燃料的发热量：单位质量或单位体积的燃料在完全燃烧情况下所能放出 热量的千焦数叫做燃料的发热量。
17.燃烧温度：燃料燃烧放出的全部被燃烧产物所吸收，燃烧产物所能达 到的温度叫燃料的燃烧温度。
18.局部阻力损失：气体在管道中流动时，由于管道形状改变和方向改变， 气体分子间的相互碰撞和气体分子与气壁间的碰撞而引
的程度。 18.单位时间的传热量可称为热流，温度差可称为热压。 19.耐火材料抵抗高温而不变形的性能叫耐火度。 20.重油雾化的主要作用是将重油雾化成很细的油雾，增加与氧气的接 触面积。 21.固体和液体燃料都是由五种元素、灰分、水分组成。 22.煤气的燃烧可分为扩散式燃烧和 预混式燃烧两大类。 23.重油牌号的命名是按照该种重油在50℃的恩氏粘度来确定的。 24.粉煤的燃烧过程可分为混合、预热和燃烧三个阶段。 25.高炉煤气的主要可燃成分是CO。 26.常用燃料的特性主要包括化学组成和燃料的发热量两个方面。 27.按照物理本质的不同，传热过程可分为传导传热、对流传热和辐射 传热三种基本的形式。 28.平壁导热的特点是导热面积不变，圆筒壁向外导热时导热面不断 变
气体的粘性力：在气体流动时使两相邻气层的流速趋向一致，且大小相等方向相反的 力，称为内摩擦力或粘性力。
火焰传播速度：燃烧反应在可燃混合物中扩展的直线速度，它反映了燃烧速度的快 慢。
气体的层流：当气体流速较小时，各气体质点平行流动，此种流动称为层流。 11.角度系数：角度系数是表示从某一表面射到另一表面的能量与射出去 的总能量之比。用符号φ表示。
起的压头损失，称为局部阻力损失，常用符号h局表示 四、简答题 1.与传导传热和对流传热相比，辐射传热具有哪几个特点？ 答：(1)任何物体只要温度高于绝对零度，便可以进行辐射传热；
(2)辐射传热不需要任何介质，在真空中同样可以传播，而且热量的 传递过程伴随有能量形式的转变（即热能→辐射能→热能）。 2.气体的辐射与吸收和固体比较起来主要有哪些特点？ 答：1)不同的气体，其辐射和吸收辐射能的能力不同。
该物体吸收。 （√）20. 在整个气体容积中，气体的辐射和吸收是沿着各个方向同时进
行的。 （√）21.提高燃烧温度的最佳途径是预热空气与燃料。 （√）22.要提高燃烧强度，必须很好地控制混合过程。 （×）23.容积比指耐火材料每单位体积的重量。 （×）24.高温体积稳定性指高温下体积发生可逆变化。 （×）25.保持重油中可燃物分子与空气中氧分子充分接触，混合良 好，是实现重油正常燃烧的关键。 （×）26.流体通过另一物体表面时所发生的热交换，称为传导传热。 （×）27.自然对流就是通过外力的作用，使流体流动。 （√）28.温度是表征物质受热程度的物理量。 （√）29.耐火度大于1580℃的材料，称为耐火材料。 （×）30.黑色物体即为黑体。 （×）31.导热系数越小，热量损失越大。 （×）32.燃烧温度即燃料燃烧时生成的气态燃烧产物所能达到的最高 温度。 （×）33.无焰燃烧器是气体燃料与空气边燃烧边混合的燃烧装置。 （×）34.连续加热炉的钢锭是由炉头向炉尾运送。 三、名词解释
12.导热系数: 当温度沿x轴向的变化率为1单位时，通过单位面积的热 流，称为导热系数，用λ表示。
13.稳定流动：流体中任意一点上的物理量不随时间改变的流动过程。
14.黑 体：若A＝1， R＋D＝0的物体或对外来的热辐射全部吸收，没 有反射和透过的物体。
15.空气消耗系数：实际空气需要量与理论空气需要量的比值叫空气消耗系 数以n表示，即：
2)气体的辐射和吸收，对波长具有选择性。 3)在气体中，能量的吸收和辐射是在整个体积内进行。 3.简述高低发热量的区别？ 答：二者的区别在于废气中水的存在状态不同：高发热量中的水是冷却 成为0℃的液态水；低发热量的水是冷却成20℃的水蒸气。 4.提高燃烧温度的途径有哪些？ 答：通过实际燃烧温度的热平衡方程进行分析，显然要提高实的数值，必须 增大下式中分子的数值，或者减少下式中分母的数值。 增大式中分子的数值可以从下面几点考虑： (1) 提高燃料的发热量 ；(2) 实现燃料的完全燃烧 ；(3) 降低炉 体热损失；(4) 预热燃料和空气 。 减少式中分母的数值可从下面两点考虑： (1) 降低空气消耗系数 ；(2) 富氧鼓风和氧气助燃 。 5.什么叫有效辐射？ 答：自身辐射、对另一表面辐射的反射和对自身辐射的反射，这三种射 线的总和，称为该表面的“有效辐射”。 6.简述Re、Gr、Pr、Nu相似准数的物理意义？ 答：Nu数代表着对流现象的本质； Gr数表征流体自然对流发展的程度； Re代表流体流动的类型及扰动程度； Pr数是反映流体本身物理特性的谁数。 7.简述何谓负位压头损失？在实际生产中计算是应注意什么问题？ 答：当管道中的气体由上向下流动时，位压头就成了气体流动的一种阻 力，这时的位压头称负位压头，用符号h位负表示。
绝对压力与设备外相同高度的实际大气压的差是气体的表压力。 33. 对气体而言，分子热运动所引起的 分子掺混作用是气体粘性产生
的主要依据。 34. 层流时，边界层内的气体不流动，它对管内的气体产生阻碍作用；
紊流时，边界层内的气体是层流状态。
35.大气状态下的柏努力方程式
36.按其产生的原因不同，压头损失分为摩擦阻力损失和局部阻力损失
化。 29.绝对黑体的辐射能力与其绝对温度的四次方成正比。 30. .当物体接受到热射线时，有三种可能的情况，一部分被反射,一部 分被吸收，另一部分透过。 31气体平衡方程式是研究静止气体的压力变化规律的方程式。包括气体
绝对压力变化和气体表压力变化两个平衡方程式。 32. 以真空为起点所计算的气体压力是气体的绝对压力，设备内气体的
1.根据流动原因的不同，把对流给热分为自然对留给热和 强制对留给 热。
2.雷诺准数的物理意义是流体的惯性力与 粘性力之比。 3.若两物理现象相似，则其同名相似准数相等，此即相似第一定理。 4.在冶金炉（尤其是高温炉）内，辐射是主要的传热方式。 5. 若A＝1，即R＋D＝0或对外来的热辐射全部吸收，没有反射和透过的 物体称为绝对黑体或黑体。 6.普朗克定律说明绝对黑体的辐射强度与波长和温度的关系。 7.对任意两个表面而言F1φ12＝F2φ21，此关系称为角系数的互变性。 8.若在两平行表面间平行放置n块黑度、面积均相同的隔热板，则辐射
两类。
1、 燃料根据其形态，可以分为 固体燃料、液体燃料 和气体燃
料。
2、 气体燃料的可燃成分为
CO、H2、CH4和CmHn；不可燃成分
为CO2、H2O、N2和O2。
3、 固、液体燃料的有机成分为 C、H、O、N。
4、 液体燃料的燃烧过程分为 雾化、蒸发、热解和裂化、混合、着
火与燃烧；雾化过程为关键。
（√）14. 耐火材料的实际使用温度比荷重软化点高。 （√）15.静止气体沿高度方向上，下部的绝对压力大于上部的绝对压
力。 （√）16.黑度可以说明不同物体的辐射能力，它是分析和计算热辐射的
一个重要的数值。 （√）17.常见的气体多属于A+D＝l，R＝0，即气体不能反射，而未被吸
收的就被透过。 （×）18.固体材料中铜的导热系数最大。 （√）19.物体的辐射能力与其吸收能力是一致的，能辐射的波，也能被
1、 燃料 凡是燃烧时能放出大量的热，并且此热量能有效地被利用在工业或
其它方面的物质。 2、 燃料的发热量 单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的能量。 3、 有焰燃烧 煤气与空气预先不混合，各以单独的流股进入地混合，进入炉内即着火燃
烧。 5、 燃烧温度 燃料燃烧时生成的气态燃烧产物所能达到的温度。 6、 耐火材料 能抵抗高温下的各种物理化学变化，并耐火度大于1580℃的材料。
.传热边界层：在有放热现象的系统中，流体与固体壁面的温度降主要集中在靠近 边界的这一薄膜层内，这种有温度变化（即温度梯度） 的边界层称 为“传热边界层”。
传热量将减少为原来的1/n+1。 9.当辐射能投射到某物体上时，该物体对辐射能可能会产生反射 、吸收
和透过三种作用。 10.平壁厚度越薄，平壁材料的导热系数越大，则通过平壁的导热量越
大。
11.物体各处温度不随时间变化的传热状态称为 稳定态导热。 12.物体内温度相同的所有点连成的面称为等温面。 13.两种或两种以上传热方式同时存在的传热过程，称为综合传热。 14.耐火材料按耐火度的不同可分为普通耐火材料、 高级耐火材料和特
在实际生产中，气流经过由下向上和由上向下的管道长度相等， 温度相差不多时，正负位压头的数值可以相互抵消，不必计算位 压头。如果不同则应分别计算，分别纳入动力和阻力项目内。
8.简述实际气体的柏努力方程式的意义。 答：低压气体在稳定流动中，前一截面的总压(静压、 位压、动压之和)
等于后一截面的总压(静压、位压、动压、能量损失之和)。而各种 能量间可相互转变，各种能量都可直接或间接地消耗于能量损失， 在能量转变和能量损失过程中静压不断变化。 9.如何用雷诺数判别气体在光滑管道中流动时的类型。 答：当气体在光滑管道中流动时，Re<2300时为层流；Re>10000时为紊 流；2300<Re<10000时为过渡区。 10.简述动力边界层的概念。 答：流体在流动时，与固体接触的表面出形成一个流速近似等于零的薄 膜层，从这个薄膜层到流速恢复远方来流速的区域就是动力边界层。 11.对燃料的要求 答： 1）单位质量或体积的燃料燃烧时放出的热量在工业上能够有效地加以 利用；2）燃烧产物呈气态；3）燃烧产物的性质对于炉子工艺过程和设 备不起大的破坏作用；4）燃烧过程容易控制；5）有足够的蕴藏量，便 于工业性开采。 12.耐火材料的使用原则 答： 1）技术上必须是正确的；2）经济上合理；3）合理利用国家资源。