传热学3-7章问答题及答案
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【最新整理,下载后即可编辑】第三章思考题1. 试说明集中参数法的物理概念及数学处理的特点答:当内外热阻之比趋于零时,影响换热的主要环节是在边界上的换热能力。
而内部由于热阻很小而温度趋于均匀,以至于不需要关心温度在空间的分布,温度只是时间的函数,数学描述上由偏微分方程转化为常微分方程、大大降低了求解难度。
2. 在用热电偶测定气流的非稳态温度场时,怎么才能改善热电偶的温度响应特性?答:要改善热电偶的温度响应特性,即最大限度降低热电偶的时间常数hA cvc ρτ=,形状上要降低体面比,要选择热容小的材料,要强化热电偶表面的对流换热。
3. 试说明”无限大平板”物理概念,并举出一二个可以按无限大平板处理的非稳态导热问题答;所谓“无限大”平板,是指其长宽尺度远大于其厚度,从边缘交换的热量可以忽略不计,当平板两侧换热均匀时,热量只垂直于板面方向流动。
如薄板两侧均匀加热或冷却、炉墙或冷库的保温层导热等情况可以按无限大平板处理。
4.什么叫非稳态导热的正规状态或充分发展阶段?这一阶段在物理过程及数学处理上都有些什么特点?答:非稳态导热过程进行到一定程度,初始温度分布的影响就会消失,虽然各点温度仍随时间变化,但过余温度的比值已与时间无关,只是几何位置(δ/x)和边界条件(Bi数)的函数,亦即无量纲温度分布不变,这一阶段称为正规状况阶段或充分发展阶段。
这一阶段的数学处理十分便利,温度分布计算只需取无穷级数的首项进行计算。
5.有人认为,当非稳态导热过程经历时间很长时,采用图3-7记算所得的结果是错误的.理由是:这个图表明,物体中各点的过余温度的比值与几何位置及Bi有关,而与时间无关.但当时间趋于无限大时,物体中各点的温度应趋近流体温度,所以两者是有矛盾的。
你是否同意这种看法,说明你的理由。
答:我不同意这种看法,因为随着时间的推移,虽然物体中各点过余温度的比值不变但各点温度的绝对值在无限接近。
这与物体中各点温度趋近流体温度的事实并不矛盾。
传热学试题库+参考答案

传热学试题库+参考答案一、单选题(共56题,每题1分,共56分)1.能自动间歇排除冷凝液并阻止蒸汽排出的是( )A、减压阀B、疏水阀C、安全阀D、止回阀正确答案:B2.离心泵在液面之下,启动后不出水的原因可能是( )A、轴承润滑不良B、填料压得过紧C、吸人管阀卡D、泵内发生汽蚀现象正确答案:C3.喷气燃料进行精制,主要是为了除去硫、硫化物等物质,尤其是要除去( )。
A、不饱和烃B、有机酸C、硫醇D、硫化氢正确答案:C4.对脱硫剂进行净化,可以避免( )A、脱硫剂损耗B、胺液再生塔冲塔C、设备腐蚀正确答案:C5.化工管路中,对于要求强度高、密封性能好、能拆卸的管路,通常采用( )。
A、焊接B、螺纹连接C、法兰连接D、承插连接正确答案:C6.经过标定的孔板流量计,使用较长一段时间后,孔板的孔径通常会有所增大。
对此,甲认为:该孔板流量计的流量值将比实际流量值低。
乙认为:孔板流量计使用长时间后量程将扩大,甲、乙看法有道理的是( )A、甲、乙均有理B、甲、乙均无理C、甲有理D、乙有理正确答案:A7.离心泵的调节阀( )A、只能安装在进口管路上B、只能安装在出口管路上C、安装在进口管路或出口管路上均可D、只能安装在旁路上正确答案:B8.在化工生产反应过程中,表示化工生产过程状态的参数是( )。
A、消耗指标B、生产能力C、温度D、选择性正确答案:C9.下面高聚物哪一个不是均聚物( )A、PVB、PTFC、ABS树脂D、PP正确答案:C10.已知环氧乙烷合成反应器生产能力为144t/d,年工作时间8000h,按乙烯原料计算,生成环氧乙烷的选择性为71%,通入反应器的乙烯为43720kg/h(原子量:C-12,H-1,O-16),下列生产指标正确的是( )A、反应器年生产能力为48kt/a,乙烯转化率为12.3%B、反应器年生产能力为52.56kt/a,乙烯转化率为12.3%;C、反应器年生产能力为48kt/a,乙烯的转化率为8.73%D、反应器年生产能力为52.56kt/a,乙烯的转化率为8.73%正确答案:A11.启动往复泵前其出口阀必须( )A、微开B、无所谓C、关闭D、打开正确答案:D12.工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其目的是( )A、增强美观B、增加传热面积,提高传热效果C、节约钢材D、增加热阻,减少热量损失正确答案:B13.氯乙烯聚合只能通过( )A、阳离子聚合B、自由基聚合C、阴离子聚合D、配位聚合正确答案:B14.夹套式换热器的优点是( )。
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第一章、基本内容:一、热量传递的三种基本方式⒈导热 掌握导热系数λ是一物性参数,其单位为w /(m·K);它取决于物质的热力状态,如压力、温度等。
⒉对流 掌握对流换热的表面传热系数h 为一过程量,而不像导热系数λ那样是物性参数。
⒊热辐射 掌握黑体辐射的斯蒂藩—玻耳兹曼定律。
二、传热过程与传热系数⒈传热过程 理解传热系数K 是表征传热过程强弱的标尺。
⒉热阻分析1、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。
二、定量计算本节的定量计算主要是利用热量传递的三种基本方式所对应的定律,即导热的傅里叶定律,对流换热的牛顿冷却公式,热辐射的斯蒂藩—玻耳兹曼定律进行简单的计算。
另外,传热过程、热阻综合分析法及能量守恒定律也是较重要的内容。
1、一双层玻璃窗,宽1.1m ,高1.2m ,厚3mm ,导热系数为1.05W/(m·K);中间空气层厚5MM ,设空气隙仅起导热作用,导热系数为0.026W/(m·K)。
室内空气温度为25℃。
表面传热系数为20W/(m 2·K);室外空气温度为-10℃,表面传热系数为15W/(m 2·K)。
试计算通过双层玻璃窗的散热量,并与单层玻璃窗相比较。
假定在两种情况下室内、外空气温度及表面传热系数相同。
解:(1)双层玻璃窗情形,由传热过程计算式:(2)单层玻璃窗情形:显然,单层玻璃窃的散热量是双层玻璃窗的2.6倍。
因此,北方的冬天常常采用双层玻璃窗使室内保温。
2、一外径为0.3m ,壁厚为5mm 的圆管,长为5m ,外表面平均温度为80℃。
200℃的空气在管外横向掠过,表面传热系数为80W/(m 2·K)。
传热学思考题参考答案

传热学思考题参考答案第一章:1、用铝制水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍安然无恙。
而一旦壶内的水烧干后水壶很快就被烧坏。
试从传热学的观点分析这一现象。
答:当壶内有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大),壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换热系数小,壶底的热量不能很快被传走,故此壶底升温很快,容易被烧坏。
2、什么是串联热阻叠加原则,它在什么前提下成立?以固体中的导热为例,试讨论有哪些情况可能使热量传递方向上不同截面的热流量不相等。
答:在一个串联的热量传递过程中,如果通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。
例如:三块无限大平板叠加构成的平壁。
例如通过圆筒壁,对于各个传热环节的传热面积不相等,可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。
第二章:1、扩展表面中的导热问题可以按一维问题处理的条件是什么?有人认为,只要扩展表面细长,就可按一维问题处理,你同意这种观点吗?答:条件:(1)材料的导热系数,表面传热系数以及沿肋高方向的横截面积均各自为常数(2)肋片温度在垂直纸面方向(即长度方向)不发生变化,因此可取一个截面(即单位长度)来分析(3)表面上的换热热阻远远大于肋片中的导热热阻,因而在任一截面上肋片温度可认为是均匀的(4)肋片顶端可视为绝热。
并不是扩展表面细长就可以按一维问题处理,必须满足上述四个假设才可视为一维问题。
2、肋片高度增加引起两种效果:肋效率下降及散热表面积增加。
因而有人认为随着肋片高度的增加会出现一个临界高度,超过这个高度后,肋片导热热流量会下降,试分析该观点的正确性。
答:的确肋片高度增加会导致肋效率下降及散热表面积增加,但是总的导热量是增加的,只是增加的部分的效率有所减低,所以我们要选择经济的肋片高度。
第三章:1、由导热微分方程可知,非稳态导热只与热扩散率有关,而与导热系数无关。
传热学试题库含参考答案

《传热学》试题库第一章概论一、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。
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。
二、填空题1.热量传递的三种基本方式为、、。
(热传导、热对流、热辐射)2.热流量是指,单位是。
热流密度是指,单位是。
(单位时间内所传递的热量,W,单位传热面上的热流量,W/m2)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。
(传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量,W/(m2·K))5.导热系数的单位是;对流传热系数的单位是;传热系数的单位是。
传热学试题库及参考答案

传热学试题库及参考答案《传热学》试题库及答案第一章概论名词解释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。
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。
填空题热量传递的三种基本方式为、、。
(热传导、热对流、热辐射)热流量是指,单位是。
热流密度是指 ,单位是。
(单位时间内所传递的热量,W,单位传热面上的热流量,W/m2)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,总传热系数总传热系数是指,单位是。
(传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量,W/m2?K)导热系数的单位是 ;对流传热系数的单位是;传热系数的单位是。
传热学第七章答案..

第七章思考题1。
什么叫膜状凝结,什么叫珠状凝结?膜状凝结时热量传递过程的主要阻力在什么地方? 答:凝结液体在壁面上铺展成膜的凝结叫膜状凝结,膜状凝结的主要热阻在液膜层,凝结液体在壁面上形成液珠的凝结叫珠状凝结。
2.在努塞尔关于膜状凝结理论分析的8条假定中,最主要的简化假定是哪两条?答:第3条,忽略液膜惯性力,使动量方程得以简化;第5条,膜内温度是线性的,即 膜内只有导热而无对流,简化了能量方程。
3.有人说,在其他条件相同的情况下.水平管外的凝结换热一定比竖直管强烈,这一说法一定成立?答;这一说法不一定成立,要看管的长径比。
4.为什么水平管外凝结换热只介绍层流的准则式?常压下的水蒸气在10=-=∆w s t t t ℃的水平管外凝结,如果要使液膜中出现湍流,试近似地估计一下水平管的直径要多大? 答:因为换热管径通常较小,水平管外凝结换热一般在层流范围。
对于水平横圆管:()r t t dh R w s e ηπ-=4()4132729.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=w s t t d gr h ηλρ临界雷诺数()()1600161.9Re 434541324343=-=rg t t dw s c ηλρ由100=s t ℃,查表:kg kJ r /2257= 由95=p t ℃,查表:3/85.961m kg =ρ ()K m W •=/6815.0λ()s m kg •⨯=-/107.2986η ()()mg t t rd w s 07.23.976313235=-=λρη即水平管管径达到2。
07m 时,流动状态才过渡到湍流。
5.试说明大容器沸腾的t q ∆~曲线中各部分的换热机理。
6.对于热流密度可控及壁面温度可控的两种换热情形,分别说明控制热流密度小于临界热流密度及温差小于临界温差的意义,并针对上述两种情形分别举出一个工程应用实例。
答:对于热流密度可控的设备,如电加热器,控制热流密度小于临界热流密度,是为了防止设备被烧毁,对于壁温可控的设备,如冷凝蒸发器,控制温差小于临界温差,是为了防止设备换热量下降。
传热学问答题

传热学答案 二、选择2-2. 1.C ;4-2 1.D;2.A;3.D;4.A;5.D;6.C;7.C;8.C;9.D;10.A;11.C;12.D;13.D;14.C;5-2 1.D;2.B;6-2 1.D;2.D;3.D;4.B;5.C;6.B;7.D;8.B;9.A;10.A;11.C;12.D;7-2 1.D;2.B;3.D;4.C;5.D;6.A;7.C;8.B;9.C;10.A;11.B;`12.A;三、问答题何谓导热问题的第三类边界条件?其表达式如何?给定物体表面与周围流体之间的热交换状态,其表达式为αλ∂∂()(/)t t t n w f w -=-0000202000000 07 06 78 43在导热的傅里叶定律表达式中,负号代表什么含义?为什么?00002负号代表热流方向与温度梯度方向相反,这是因为热流方向是从高温到低温,而温度梯度的方向是由低温指向高温0000302000000 07 06 78 43若把尺寸相同的铜棒和橡胶棒同时插入沸水中,当拿铜棒的手感到很烫时而拿橡胶棒的手还几乎没有感到温度上升,为什么?00003因为铜棒的热扩散率比橡胶棒的热扩散率大得多0000402000000 07 06 78 43若平壁和圆管壁的材料相同、厚度相同、边界温度也相同,平壁一侧的面积等于圆管的内表面积,试问哪一种情况导热量大?为什么?00004圆管壁的导热量大,因为圆管壁内、外表面积的对数平均值大于平壁一侧的面积0000502000000 07 06 78 43为什么在北方的大部分房间的窗户都选用有空气夹层的双层玻璃?00005单层玻璃时,总热阻=1/α1+δ/λ+1/α2 双层玻璃时,总热阻=1/α1+δ/λ+(δ/λ)空+δ/λ+1/α2,因为空气λ很小,所以(δ/λ)空气使总热阻增加,隔热好0000602000000 07 06 78 43若导热体的导热系数为λ,比热为c ,密度为ρ,内热源强度为q v ,试给出直角坐标系中导热微分方程。
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第三章 非稳态热传导
一、名词解释
非稳态导热:物体的温度随时间而变化的导热过程称为非稳态导热。
数Bi :Bi 数是物体内部导热热阻λδ与表面上换热热阻h 1之比的相对值,即:λδh Bi =
o F 数:傅里叶准则数
2τ
l a Fo =,非稳态过程的无量纲时间,表征过程进行的深度。
二、解答题和分析题
1、数Bi 、o F 数、时间常数
c τ的公式及物理意义。
答:数Bi :
λδh Bi =,表示固体内部导热热阻与界面上换热热阻之比。
2τl a Fo =,非稳态过程的无量纲时间,表征过程进行的深度。
hA cV
c ρτ=, c τ数值上等于过余温度为初始过余温度的36.8%时所经历的时间。
2、0→Bi 和∞→Bi 各代表什么样的换热条件?有人认为0→Bi 代表了绝热工况,是否正确,为什么?
答:1)0→Bi 时,物体表面的换热热阻远大于物体内部导热热阻。
说明换热热阻主要在边界,物 体内部导热热阻几乎可以忽略,因而任一时刻物体内部的温度分布趋于均匀,并随时间的推移整体地下降。
可以用集总参数法进行分析求解。
2)∞→Bi 时,物体表面的换热热阻远小于物体内部导热热阻。
在这种情况下,非稳态导热过程刚开始进行的一瞬间,物体的表面温度就等于周围介质的温度。
但是,因为物体内部导热热阻较大,所以物体内部各处的温度相差较大,随着时间的推移,物体内部各点的温度逐渐下降。
在这种情况下,物体的冷却或加热过程的强度只决定于物体的性质和几何尺寸。
3)认为0→Bi 代表绝热工况是不正确的,0→Bi 的工况是指边界热阻相对于内部热阻较大,而绝热工况下边界热阻无限大。
3、厚度为δ2,导热系数为λ,初始温度均匀并为0t 的无限大平板,两侧突然暴露在温度为∞t ,表
面换热系数为h 的流体中。
试从热阻的角度分析0→Bi 、∞→Bi 平板内部温度如何变化,并定性画出此时平板内部的温度随时间的变化示意曲线。
答:1)0→Bi 时,平板表面的换热热阻远大于其内部导热热阻。
说明换热热阻主要在边界,平板
内部导热热阻几乎可以忽略,因而任一时刻平板内部的温度分布趋于均匀,并随时间的推移整体地下降。
平板温度分布见下图。
2)∞→Bi 时,平板表面的换热热阻远小于其内部导热热阻。
在这种情况下,非稳态导热过程刚开始进行的一瞬间,平板的表面温度就等于周围介质的温度。
但是,因为平板内部导热热阻较大,所以平板内部各处的温度相差较大,随着时间的推移,平板内部各点的温度逐渐下降。
平板温度分布见下图。
4、试说明集总参数法的物理概念。
答:当固体内部的导热热阻远小于其表面的换热
热阻时,即当内外热阻之比趋于零时,影响换热
的主要环节是在边界上的换热能力,而内部由
于热阻很小而温度趋于均匀,以至于不需要关
心温度在空间的分布,温度只是时间的函数。
即忽略物体内部导热热阻的简化分析方法称为
集中参数法。
适用条件:物体的导热系数很大或者物体几何尺寸很小或表面传热系数极低。
5、什么叫时间常数c τ?试分析测量恒定的流体温度时c τ对测量准确度的影响。
答:
hA cV c ρτ=,具有时间的量纲,称为时间常数,c τ数值上等于过余温度为初始过余温度的36.8%时所经历的时间。
c τ越小,表示。
测温元件热惯性越小,到达流体温度的时间越短。
测温元件的
时间常数大小对恒温流体的测量准确度没有影响,对变温流体的测量准确度有影响,
c τ越小,准确度越高。
6、在用热电偶测定气流的非稳态温度场时,怎样才能改善热电偶的温度响应特性?
答:要改善热电偶的温度响应特性,需最大限度降低热电偶的时间常数。
如1)形状上要降低体面比;2)要选择热容小的材料;3)要强化热电偶表面的对流换热。
7、冬天,72℃的铁与600℃的木材摸上去的感觉一样,为什么?中央电视台1999年9月5日的《科技博览》指出。
答:因为人手感觉到的冷暖实质是热量传递的快慢,而铁的导温系数远远大于木头的导温系数。
短时间内摸一下,其过程相当于用铁或木材表面为手加热的过程
第五章 对流传热基础理论
一、名词解释
速度边界层(流动边界层):在固体表面附近流体速度发生剧烈变化的薄层称为流动边界层。
温度边界层(热边界层):在固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层称为温度边界层。
普朗特数r P :a P ν
=r ,是动量扩散能力与热量扩散能力的一种度量。
二、解答题和分析题
写出影响对流换热的主要因素。
答:(1)流体流动的起因(2)流体有无相变(3)流体的流动状态(4)换热表面的几何因素
(5)流体的物理性质
第六章 单项对流传热
一、名词解释
书表6-1 数Bi 、o F 数、数Gr 、Nu 数、r P 数和Re 数的定义和物理意义。
二、解答题和分析题
1、什么叫做两个同类的物理现象相似?相似的物理现象有什么共性?
答:对于两个同类的物理现象,如果在相应的时刻及相应的地点上与现象有关的物理量一一对应成比例,则称两现象相似。
相似物理现象的共性有:1)只有同类的现象才能谈相似,2)与现象有关的物理量要一一对应成比例3)非稳态问题,要求在相应的时刻各物理量的空间分布相似。
2、两个同类物理现象相似的充要条件。
答:1)同名的已定特征数相等,
2)单值性条件相似。
第七章 相变对流传热
解答题和分析题
1、膜状凝结的强化原则和技术方法?工程设计的依据是珠状凝结还是膜状凝结换热?分析不凝结气体对膜状凝结传热的影响。
答:1)膜状凝结的强化原则和技术方法:
原则是尽量减薄蒸汽凝结后的液膜的厚度。
技术方法有:一是减薄蒸气凝结时直接粘滞在固体表面上的液膜。
具体技术有采用竖壁面或竖管,或表面加肋,成尖峰固体表面。
二是及时地将传热表面上产生凝结液体排走,具体技术有分段排泄或加泄流板。
2)工程设计的依据是膜状凝结换热。
3)对于膜状凝结传热,如果蒸气中含有不可凝结气体,则消弱了传热。
因为随着蒸气的凝结,靠近液膜表面的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,降低膜状凝结传热的表面传热系数,消弱了传热。
2、大容器饱和沸腾曲线可分为哪四个区段?并说明各阶段的传热机理(即试说明大容器沸腾的
q曲线中各部分的传热机理)。
~
t
答:分为自然对流区、核态沸腾区、过渡沸腾区和稳定膜态沸腾区。
自然对流区:壁面过热度较小,壁面上没有气泡产生,属于自然对流工况;
核态沸腾区:壁面上有气泡产生,随着壁面过热度的增加,汽化核心增加,气泡互相影响,并合并成气块或气柱,气泡扰动剧烈,具有温压小,换热强的特点。
过渡沸腾区:气泡汇聚覆盖在加热面上,蒸汽排除慢,导致热流密度随壁面过热度的增加而下降。
膜态沸腾区:加热面上形成了稳定的蒸汽膜层,热量必须穿过气膜而传递,热流密度岁壁面过热度的增加开始增大。
3、强化沸腾换热的原则是什么?不凝结气体的存在对沸腾换热系数是增大还是降低?为什么?答:1)强化沸腾传热的原则是尽量增加加热面上的汽化核心,即产生气泡的地点具体技术有:对于大容器沸腾的表面采用增加表面凹坑的方法;管内沸腾的表面采用内螺纹结构。
2)不凝结气体的存在使沸腾换热系数增大。
因为对于沸腾传热,随着工作液体温度的升高,溶解于液体中的不凝结气体会从液体中逸出,使壁面附近的微小凹坑得以活化,汽化核心增多,在相同的温差下产更高的热流密度,强化了传热。