传热学答案

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传热学试题(附答案)

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。

传热学习题及参考答案

传热学习题及参考答案

《传热学》复习题一、判断题1.稳态导热没有初始条件。

()2.面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。

()3.复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理()4.肋片应该加在换热系数较小的那一端。

()5.当管道外径大于临界绝缘直径时,覆盖保温层才起到减少热损失的作用。

()6.所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。

()7.影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数,波动周期和深度。

()8.普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。

()9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程,也适用于非稳态导热过程。

()10.相同的流动和换热壁面条件下,导热系数较大的流体,对流换热系数就较小。

()11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写,它对任意形状物体内部和边界都适用。

( )12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。

( )13、温度不高于350℃,导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。

( )14、在相同的进出口温度下,逆流比顺流的传热平均温差大。

( )15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。

( )16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式,是无条件稳定的。

( )17、边界层理论中,主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。

( )18、无限大平壁冷却时,若Bi→∞,则可以采用集总参数法。

( )19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。

( )20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。

( )二、填空题1.流体横向冲刷n排外径为d的管束时,定性尺寸是。

2.热扩散率(导温系数)是材料指标,大小等于。

3.一个半径为R的半球形空腔,空腔表面对外界的辐射角系数为。

4.某表面的辐射特性,除了与方向无关外,还与波长无关,表面叫做表面。

5.物体表面的发射率是ε,面积是A,则表面的辐射表面热阻是。

6.影响膜状冷凝换热的热阻主要是。

传热学试题及答案

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

(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

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( )。

(完整版)传热学试题(答案)

(完整版)传热学试题(答案)

①Nu准则数的表达式为(A )②根据流体流动的起因不同,把对流换热分为( A)A.强制对流换热和自然对流换热B.沸腾换热和凝结换热C.紊流换热和层流换热D.核态沸腾换热和膜态沸腾换热③雷诺准则反映了( A)A.流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小B.流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系C.对流换热强度的准则D.浮升力与粘滞力的相对大小④彼此相似的物理现象,它们的( D)必定相等。

A.温度B.速度C.惯性力D.同名准则数⑤高温换热器采用下述哪种布置方式更安全?( D)A.逆流B.顺流和逆流均可C.无法确定D.顺流⑥顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃,冷流体进出口温度分别为20℃和40℃,则其对数平均温差等于()A.60.98℃B.50.98℃ C.44.98℃D.40.98℃⑦7.为了达到降低壁温的目的,肋片应装在( D)A.热流体一侧B.换热系数较大一侧C.冷流体一侧D.换热系数较小一侧⑧黑体表面的有效辐射( D)对应温度下黑体的辐射力。

A.大于B.小于 C.无法比较D.等于⑨通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为( D)A.W B.W/m2 C.W/m D.W/m3⑩格拉晓夫准则数的表达式为(D )⑪.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A )A.热辐射B.热对流C.导热D.都不是⑪准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )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⑪下列各种方法中,属于削弱传热的方法是( D )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⑪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 )A.增加B.减小C.不变D.有时增加,有时减小⑪将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是( D )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⑪下列参数中属于物性参数的是( B )A.传热系数B.导热系数C.换热系数D.角系数⑪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°C⑪对于过热器中:高温烟气→外壁→内壁→过热蒸汽的传热过程次序为( A )A.复合换热、导热、对流换热B.导热、对流换热、复合换热C.对流换热、复合换热、导热D.复合换热、对流换热、导热⑪温度对辐射换热的影响( D )对对流换热的影响。

传热学问答题答案

传热学问答题答案

传热学问答题答案(总8页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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/;② 表面传热系数的单位是:W/;③ 传热系数的单位是:W/。

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。

传热学智慧树知到答案章节测试2023年兰州理工大学

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第一章测试1.传热学是研究有温差存在时的热能传递规律。

()A:对B:错答案:A2.傅里叶定律中,热量传递方向与温度升高方向相同。

()A:错B:对答案:A3.在一个串联的热量传递过程中,如果通过各个环节的热流量相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻之和。

()A:错B:对答案:B4.热量传递过程的动力是:( )A:电压B:速度差C:温度差D:密度差答案:C5.热辐射的特点不包括下列哪一点。

( )A:辐射能与温度和波长均有关B:具有方向性C:仅能发生在流体中D:伴随能量形式的转变答案:C6.传热方程式中,传热系数的单位是:()A:W/(m2·K)B:W/(m·K2)C:W/(m·K)D:W/(m2·K2)答案:A7.尽管各个科学技术领域中遇到的传热问题形式多样,但大致可以归纳为哪三种?()A:温度控制B:削弱传热C:强化传热D:速度控制答案:ABC8.热能传递的三种基本方式:()A:热传导B:热辐射C:热对流D:热膨胀答案:ABC9.下列各参数中,属于物性参数的是?()A:密度B:传热系数C:热导率D:热扩散率答案:ACD10.下列哪几种传热方式不需要有物体的宏观运动?()A:热对流B:热辐射C:热传导D:对流换热答案:BC第二章测试1.傅里叶导热定律数学表达式中温度梯度的方向表示温度升高的方向。

()A:对B:错答案:A2.按照能量守恒定律,在任-时间间隔内有以下热平衡关系(以微元体为研究对象):导入热量+内热源生成热=导出热量。

()A:错B:对答案:A3.在研究-维平板导热问题时,导热热阻数学表达为: δ/入, 常称作面积热阻。

()A:错B:对答案:A4.研究等截面直肋的导热问题时,一般假设沿高度方向肋片温度不变。

()A:对B:错答案:A5.温度场中同一瞬间相同温度各点连成的面称为()A:等高线B:等温线C:等温面D:等势面答案:C6.在研究导热问题时需要通过边界条件来求解温度场,其中规定了边界上的温度值为:()A:第三类边界条件B:第二类边界条件C:第一类边界条件D:第四类边界条件答案:C7.在传热过程中,系统的传热量与下面哪一个参数成反比:()A:流体温差B:传热系数C:传热热阻D:传热面积答案:C8.在采用加肋片方法增强传热时,将肋片加装在一侧。

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2-4 一烘箱的炉门由两种保温材料A 及B 组成,且B A δδ2=(见附图)。

已知)./(1.0K m W A =λ,)./(06.0K m W B =λ,烘箱内空气温度4001=f t ℃,内壁面的总表面传热系数)./(501K m W h =。

为安全起见,希望烘箱炉门的 外表面温度不得高于50℃。

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。

环境温度=2f t 25℃,外表面总传热系数)./(5.922K m W h =。

解:热损失为()()22111f f BBA A fwf t t h t t h t t q -+-=+-=λδλδ又50=fw t ℃;B A δδ=联立得m m B A 039.0;078.0==δδ2-16 一根直径为3mm 的铜导线,每米长的电阻为2.22Ω⨯-310。

导线外包有厚为1mm 导热系数为0.15)./(K m W 的绝缘层。

限定绝缘层的最高温度为65℃,最低温度为0℃。

试确定在这种条件下导线中允许通过的最大电流。

解:根据题意有:()()W r r t t l q l Q 8.1195.1/5.2ln 06515.012)/ln()(221221=-⨯⨯=-==ππλλπR I 286.119=解得:A I 36.232=-40 试由导热微分方程出发,导出通过有内热源的空心柱体的稳态导热热量计算式及壁中的温度分布。

Φ为常数。

解:有内热源空心圆柱体导热系数为常数的导热微分方程式为01=Φ+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂r t r r r λ经过积分得λr rc r c t Φ-+= 221ln因为00,0;,t t r t t r r w ====所以得λλλ30300003001ln /ln 1ln /r r r t t t r r r t t t w w Φ--Φ---+-Φ--=对其求导得2-53 过热蒸气在外径为127mm 的钢管内流过,测蒸气温度套管的布置如附图所示。

已知套管外径d=15mm ,壁厚δ=0.9mm ,导热系数=λ49.1)./(K m W 。

蒸气与套管间的表面传热系数h=105)./(2K m W 。

为使测温误差小于蒸气与钢管壁温度差的0.6%,试确定套管应有的长度。

解:按题意应使(),1006.01%6.000==≤mh ch h h θθθθ,()7.166=mh ch ,查附录得:[]81.5)7.166(==ch arc mh ,m H A hU m 119.075.4881.575.48109.01.491053==∴=⨯⨯≡=-,τλ。

3-7 如图所示,一容器中装有质量为m 、比热容为c 的流体,初始温度为t O 。

另一流体在管内凝结放热,凝结温度为t ∞。

容器外壳绝热良好。

容器中的流体因有搅拌器的作用而可认为任一时刻整个流体的温度都是均匀的。

管内流体与容器中流体间的总传热系数k 及传热面积A 均为以知,k 为常数。

试导出开始加热后任一时刻t 时容器中流体温度的计算式。

解:按集总参数处理,容器中流体温度由下面的微分方程式描述τρd d cvT T hA t -=-)(1此方程的解为 )exp(101τρc kAt t t t -=-- 3-10 一热电偶热接点可近似地看成为球形,初始温度为250C ,后被置于温度为2000C 地气流中。

问欲使热电偶的时间常数s c 1=τ热接点的直径应为多大?以知热接点与气流间的表面传热系数为)/(352K m W ⋅,热接点的物性为:)/(20k m W ⋅=λ,3/8500)/(400m kg k kg J c =⋅=ρ,,如果气流与热接点之间还有辐射换热,对所需的热接点直径有何影响?热电偶引线的影响忽略不计。

解:由于热电偶的直径很小,一般满足集总参数法,时间常数为:hA cvc ρτ=故m c h t R A V c 51029.10400850035013//-⨯=⨯⨯===ρ热电偶的直径: m R d 617.01029.103225=⨯⨯⨯==-验证Bi 数是否满足集总参数法0333.00018.0201029.10350)/(5<<=⨯⨯==-λA V h Bi v故满足集总参数法条件。

若热接点与气流间存在辐射换热,则总表面传热系数h (包括对流和辐射)增加,由hA cvc ρτ=知,保持c τ不变,可使V/A 增加,即热接点直径增加。

3-12 一块单侧表面积为A 、初温为t 0的平板,一侧表面突然受到恒定热流密度q 0的加热,另一侧表面受到初温为∞t 的气流冷却,表面传热系数为h 。

试列出物体温度随时间变化的微分方程式并求解之。

设内阻可以不计,其他的几何、物性参数均以知。

解:由题意,物体内部热阻可以忽略,温度只是时间的函数,一侧的对流换热和另一侧恒热流加热作为内热源处理,根据热平衡方程可得控制方程为:⎪⎩⎪⎨⎧==--+=∞00/0)(tt Aq t t hA d d cv t w t τρ引入过余温度∞-=t t θ则:0/0θθθρτθ==-+=t w Aq hA d d cv上述控制方程的解为:h q Bew cvhA +=-τρθ由初始条件有:h q B w-=0θ,故温度分布为:))ex p(1()ex p(0τρτρθθcv hA h q cv hA t t w --+-=-=∞3-13 一块厚20mm 的钢板,加热到5000C 后置于200C 的空气中冷却。

设冷却过程中钢板两侧面的平均表面传热系数为)/(352K m W ⋅,钢板的导热系数为)/(452K m W ⋅,若扩散率为s m /10375.125-⨯。

试确定使钢板冷却到空气相差100C 时所需的时间。

解:由题意知1.00078.0<==δhABi故可采用集总参数法处理。

由平板两边对称受热,板内温度分布必以其中心对称,建立微分方程,引入过余温度,则得:⎪⎩⎪⎨⎧=-==+∞0)0(0θθθρτθt t hA d d cv解之得:)ex p())/(ex p()ex p(0τλδατρλτρθθh A V c h cv hA -=-=-=s C 3633100=时,将数据代入得,当τθ= 3-24 一高H =0.4m 的圆柱体,初始温度均匀,然后将其四周曲面完全绝热,而上、下底面暴露于气流中,气流与两端面间的表面传热系数均为)/(502K m W ⋅。

圆柱体导热系数)/(20k m W ⋅=λ,热扩散率s m /106.526-⨯=α。

试确定圆柱体中心过余温度下降到初值一半时间所需的时间。

解:因四周表面绝热,这相当于一个厚为m 4.02=δ的无限大平壁的非稳态导热问题,5.0202.050,5.00=⨯===λδθθh B i m由图3-6查得h s a F F 37.312142106.52.07.1,7.162200==⨯⨯==∴=-δτ6-11、已知:平均温度为100℃、压力为120kPa 的空气,以1.5m/s 的流速流经内径为25mm 电加热管子。

均匀热流边界条件下在管内层流充分发展对流换热区Nu=4.36。

求:估计在换热充分发展区的对流换热表面传热系数。

解:空气密度按理想气体公式计算3/121.1373287120000m kg RT p =⨯==ρ,空气的μ与压力关系甚小,仍可按一物理大气压下之值取用, 100℃时:(),2300191910025.09.215.1121.1Re ,/109.2166<=⨯⨯⨯=∴⋅⨯=-s m kg μ故为层流。

按给定条件得:()K m W dh ⋅=⨯=⨯=2/6.5025.00321.036.436.4λ。

6-13、已知:一直管内径为16cm ,流体流速为1.5m/s ,平均温度为10℃,换热进入充分发展阶段。

管壁平均温度与液体平均温度的差值小于10℃,流体被加热。

求:试比较当流体分别为氟利昂134a 及水时对流换热表面传热系数的相对大小。

解:由附录10及13,10℃下水及R134a 的物性参数各为:R134a :() 3.915Pr ,/102018.0,/0888.026=⨯=⋅=-s m K m W νλ; 水:()52.9Pr ,/10306.1,/574.026=⨯=⋅=-s m K m W νλ;对R134a :()Km W h ⋅=⨯⨯⨯=⨯=⨯⨯=24.08.056/3.2531016.00888.0915.3118930023.0,101893.1102018.0016.05.1Re 对水:()Km W ⋅=⨯⨯⨯==⨯⨯=24.00.86/5241016.0574.052.9183760.023h ,1837610306.1016.05.1Re 对此情形,R134a 的对流换热系数仅为水的38.2%。

6-25、已知:冷空气温度为0℃,以6m/s 的流速平行的吹过一太阳能集热器的表面。

该表面尺寸为m m 11⨯,其中一个边与来流方向垂直。

表面平均温度为20℃。

求:由于对流散热而散失的热量。

解:102200=+=f t ℃10℃空气的物性705.0Pr ,1051.2,1016.1426=⨯=⨯=--λγ 561023728.41016.140.16Re ⨯=⨯⨯==-γulx68.384Pr Re 664.03121==Nu)(655.90.11051.268.38422k m w h ⋅=⨯⨯=-20.111m s =⨯=w t t s h w 1.193)020(655.9)(0=-⨯=-⋅=Φ6-27、已知:一个亚音速风洞实验段的最大风速可达40m/s 。

设来流温度为30℃,平板壁温为70℃,风洞的压力可取Pa 510013.1⨯。

求:为了时外掠平板的流动达到5105⨯的x Re 数,平板需多长。

如果平板温度系用低压水蒸气在夹层中凝结来维持,平板垂直于流动方向的宽度为20cm 时。

试确定水蒸气的凝结量。

解:5023070=+=m t ℃,查附录8得:()698.0Pr ,/1095.17,/0283.026=⨯=⋅=-s m K m W νλ,m x x x 224.0401095.17,1051095.1740Re 156--⨯=⨯=⨯=,()5.416698.0105664.0Pr Re 664.03/15.053/15.0=⨯⨯⨯==Nu ,()K m W h ⋅=⨯=2/62.52224.0/0283,05.416, ()W t hA 3.943070224.02.062.522=-⨯⨯⨯=∆=Φ, 在70=t ℃时,气化潜热()kg J r /101.23343⨯=,∴凝结水量h kg G /1454.0101.233436003.943=⨯⨯=。

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