同济大学传热学题库共6套含答案
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。
同济大学 传热学 题库 共6套含答案

传热学(一)第一部分选择题•单项选择题(本大题共10 小题,每小题2 分,共20 分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
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。
传热学习题(附参考答案)

传热学习题(附参考答案)一、单选题(共56题,每题1分,共56分)1.下列不能提高对流传热膜系数的是( )。
A、利用多管程结构;B、增大管径;C、在壳程内装折流挡板;D、冷凝时在管壁上开一些纵槽。
正确答案:B2.传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的将是( )A、管壁热阻;B、管内对流传热热阻;C、污垢热阻;D、管外对流传热热阻;正确答案:C3.在一输送系统中,改变离心泵的出口阀门开度,不会影响( )A、泵的工作点B、管路特性曲线C、管路所需压头D、泵的特性曲线正确答案:D4.用l20℃的饱和蒸汽加热原油,换热后蒸汽冷凝成同温度的冷凝水,此时两流体的平均温度差之间的关系为(Δtm)并流( )(Δtm)逆流A、大于B、小于C、不定D、等于正确答案:D5.橡胶与塑料和纤维比较,正确的是( )。
A、模量最大B、强度最大C、结晶度最大D、Tg最低正确答案:D6.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、2倍B、1.149倍C、1.74倍D、不变正确答案:C7.按照离心泵完好标准,轻石脑油返输用离心泵机械密封允许泄漏量( )。
A、允许每分钟5滴B、比液化气的允许泄漏量多5滴C、允许每分钟15滴D、允许每分钟10滴正确答案:D8.对于列管式换热器,当壳体与换热管温度差( )时,产生的温度差应力具有破坏性,因此需要进行热补偿A、大于50℃B、大于60℃C、大于45℃D、大于55℃正确答案:A9.下列哪个选项是离心泵的主要部件( )A、电机B、轴封装置和轴向力平衡装置C、密封环D、叶轮和泵壳正确答案:D10.蒸汽中不凝性气体的存在,会使它的对流传热系数α值( )A、升高B、降低C、都可能D、不变正确答案:B11.以乙烯为原料经催化剂催化聚合而得的一种热聚性化合物是( )A、PB、PC、PVCD、PP正确答案:B12.关闭出口阀启动离心泵的原因是( )A、轴功率最大B、能量损失最小C、处于高效区D、启动电流最小正确答案:D13.若被输送液体的黏度增大时,离心泵的效率( )。
同济大学传热学真题A

CY-1一、分析计算题1、某球壁面内有均匀分布的内热源q r(W/m3),导热系数为温度的线性函数(λ=λ0(1+at),λ0和a均为常数),球壁面的内侧壁面温度t w1为常数,外侧给均为常数。
试求在球壁面内进定第三类边界条件,换热系数λ和温度函数tf行一维径向稳态导热过程时的温度分布及换热密度分布。
(15分)2、试推导证明纵掠平壁面能量交换的雷诺类比公式:St=Nu/(RePr)=C f/2.(15分)3、试求二维空间任意两个凸表面F1和F2间的辐射热交换的角系数。
其中a,b,c分别为凸表面F1和F2的边界点,如图所示。
(8分)4、已知已知某表面的单色吸收率α2随波长的变化关系如图4a所示,该表面的投射单色辐射G2随波长的变化图4b所示。
试计算该表面的全色吸收率α。
(15分)5、一个逆流式套管散热器,其中油的问温度从100℃冷却到60℃,水由20℃到50℃,传热量为2.5×104W,传热系数为350 W/m2.k,油的比热2.13 KJ/kg.℃,求换热面积为多少?如果计入换热器表面污垢热阻0.004m℃/W,流体入口温度不变,此时换热器的传热量和流体出口温度为多少?(15分)二、讨论题(每题8分)1、试讨论视觉色彩与热辐射吸收率和辐射绿的关系。
2、根据导热机理讨论金属材料的导热系数随温度的变化关系。
3、进行单相流体受迫对流换热过程模拟实验时,如何确保两个实验相似?4、试分析换热器中的传热过程中,热阻的主要来源以及加强传热可以采取的措施。
CY-2一、概念题1、试述努谢尔特数Nu和毕渥数Bi的物理含义,并作比较。
2、分析传热过程中污垢热阻对传热系数的影响。
3、分析下表中四个工况下的对流换热过程的相似性。
如要使相似,应如何调整6、在计算有气体介质的两个物体之间在某波长范围内辐射换热时,有人认为:“因其间存在气体介质,故必须计及气体辐射的影响,或建立气体和两个物体辐射换热的联立方程进行求解”。
传热学考试题含答案

传热学考试题含答案一、单选题(共56题,每题1分,共56分)1.对于列管式换热器,当壳体与换热管温度差( )时,产生的温度差应力具有破坏性,因此需要进行热补偿A、大于45℃B、大于50℃C、大于55℃D、大于60℃正确答案:B2.下列方法中,( )不可能用来制取乙烯。
A、乙醇脱水B、管式炉裂解C、催化裂解D、甲烷氧气高温反应正确答案:D3.列管换热器的传热效率下降可能是由于( )A、壳体内不凝汽或冷凝液增多B、管束与折流伴的结构不合理C、壳体和管束温差过大D、壳体介质流动过快正确答案:A4.以乙烯为原料经催化剂催化聚合而得的一种热聚性化合物是( )A、PB、PC、PVCD、PP正确答案:B5.低温离心泵其轴封形式多样,炼化行业中( )适用范围较为广泛。
A、干气密封B、浮环密封C、机械密封D、填料密封正确答案:C6.下列烃类裂解时,乙烯收率由高到低的次序是( )A、环烷烃>单环芳烃>烷烃>多环芳烃B、烷烃>环烷烃>单环芳烃>多环芳烃C、环烷烃>烷烃>单环芳烃>多环芳烃D、烷烃>单环芳烃>环烷烃>多环芳烃正确答案:B7.以下不能提高传热速率的途径是( )A、增加传热温差B、延长传热时间C、提高传热系数KD、增大传热面积正确答案:B8.某反应为放热反应,但反应在75℃时才开始进行,最佳的反应温度为115℃。
下列最合适的传热介质是:( )A、熔盐B、导热油C、热水D、蒸汽和常温水正确答案:D9.在脱硫中加入少量的( )可以减少设备腐蚀。
A、中和冲洗剂B、缓蚀剂C、阻泡剂正确答案:B10.若被输送的流体黏度增高,则离心泵的压头( )A、降低B、不变C、提高正确答案:A11.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、不变B、2倍C、1.74倍D、1.149倍正确答案:C12.对于加热器,热流体应该走( ) 。
传热学试题含答案

传热学试题含答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、列管换热器停车时()A、先停热流体,再停冷流体B、无所谓C、两种流体同时停止D、先停冷流体,再停热流体正确答案:A2、夹套式换热器的优点是()。
A、传热量小B、传热面积大C、传热系数大D、构造筒单,价格低廉,不占器内有效容积正确答案:D3、稳定的多层平壁的导热中,某层的热阻愈大,则该层的温度差()A、愈大B、愈小C、不变D、无法确定正确答案:A4、关于乙烯装置设置火炬系统的目的,下列说法不正确的是()A、乙烯装置在非正常状态下,将系统内排放的大量气相燃类通过火炬系统烧掉B、防止环境污染C、乙烯装置在正常状态下,将系统内排放的液相燃类通过火炬系统烧掉D、保护装置的安全正确答案:C5、对于工业生产来说,提高传热膜系数最容易的方法是()A、改变传热面积B、改变流体的流动状态C、改变工艺条件D、改变流体性质正确答案:B6、在管壳式换热器中安装折流挡板的目的,是为了加大壳程流体的(), 使湍动程度加剧,以提高壳程对流传热系数A、黏度B、密度C、[Wj度D、速度正确答案:D7、分子筛吸附水的过程为()A、吸热过程B、放热过程C、吸附刚开始吸热平衡后放热D、吸附刚开始放热平衡后吸热正确答案:B8、以下种类的泵具有自吸能力的是()。
A、往复泵B、齿轮泵和漩涡泵C、漩涡泵D、昌心泵正确答案:A9、水在无相变时在圆形管内强制湍流,对流传热系数OLi为1000W/ (m2 • ℃)若将水的流量增加1倍,而其他条件不变,则Qi为()A、不变B、1741C、2000D、500正确答案:B10、辐射和热传导、对流方式传递热量的根本区别是()A、有无传递介质B、物体是否运动C、物体内分子是否运动D、全部正确正确答案:AIK真空泵发热或真空低的原因有可能是()A、过滤尾气带水多B、注入软水量不足C、进气管道堵塞正确答案:B12、下列哪种单体适合进行阳离子型聚合反应()A、聚氯乙烯B、聚丙烯C、聚丙烯月青D、聚乙烯正确答案:B13、对下述几组换热介质,通常在列管式换热器中K值从大到小正确的排列顺序应是()冷流体热流体①水、气体②水、沸腾水蒸气冷凝③水、水④水、轻油A、②〉③〉④〉①B、③〉②〉①〉④C、③〉④〉②〉①D、②〉④〉③〉①正确答案:A14、用水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液,水蒸气走壳程。
(完整版)传热学试题库含参考答案

(完整版)传热学试题库含参考答案《传热学》试题库第⼀早⼀、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。
数表⽰复合传热能⼒的⼤⼩。
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 ____________________________ 。
2(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。
传热学课后答案(完整版)

绪论思考题与习题(89P -)答案:1.冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到: Q λ—— 与地面的导热量 f Q ——与空气的对流换热热量注:若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热,否则可忽略不计。
2.略 3.略 4.略 5.略6.夏季:在维持20℃的室内,人体通过与空气的对流换热失去热量,但同时又与外界和内墙面通过辐射换热得到热量,最终的总失热量减少。
(T T 〉外内)冬季:在与夏季相似的条件下,一方面人体通过对流换热失去部分热量,另一方面又与外界和内墙通过辐射换热失去部分热量,最终的总失热量增加。
(T T 〈外内)挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热,减少了人体的失热量。
7.热对流不等于对流换热,对流换热 = 热对流 + 热传导 热对流为基本传热方式,对流换热为非基本传热方式 8.门窗、墙壁、楼板等等。
以热传导和热对流的方式。
9.因内、外两间为真空,故其间无导热和对流传热,热量仅能通过胆壁传到外界,但夹层两侧均镀锌,其间的系统辐射系数降低,故能较长时间地保持热水的温度。
当真空被破坏掉后,1、2两侧将存在对流换热,使其保温性能变得很差。
10.t R R A λλ=⇒ 1t R R A λλ==2218.331012m --=⨯11.q t λσ=∆ const λ=→直线 const λ≠ 而为λλ=(t )时→曲线 12、略13.解:1211t q h h σλ∆=++=18(10)45.9210.361870.61124--=++2W m111()f w q h t t =-⇒ 11137.541817.5787w f q t t h =-=-=℃ 222()w f q h t t =-⇒ 22237.54109.7124w f q t t h =+=-+=-℃ 45.92 2.83385.73q A W φ=⨯=⨯⨯= 14. 解:40.27.407104532t K R W A HL λσσλλ-====⨯⨯⨯30.24.4441045t R λσλ-===⨯2m K W • 3232851501030.44.44410t KW q m R λ--∆-==⨯=⨯ 3428515010182.37.40710t t KW R λφ--∆-==⨯=⨯ 15.()i w f q h t h t t =∆=-⇒i w f qt t h=+51108515573=+=℃0.05 2.551102006.7i Aq d lq W φππ===⨯⨯=16.解:12441.2 1.2()()100100w w t t q c ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦44227350273203.96()()139.2100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦12''441.21.2()()100100w w t t qc ⎡⎤=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦442273200273203.96()()1690.3100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦'21.2 1.2 1.21690.3139.21551.1Wq q q m ∆=-=-=17.已知:224A m =、215000()Wh m K =•、2285()Wh m K =•、145t =℃2500t =℃、'2285()Wk h m K ==•、1mm σ=、398λ=()W m K •求:k 、φ、∆解:由于管壁相对直径而言较小,故可将此圆管壁近似为平壁 即:12111k h h σλ=++=3183.5611101500039085-=⨯++2()W m k • 383.5624(50045)10912.5kA t KW φ-=∆=⨯⨯-⨯= 若k ≈2h'100k k k -∆=⨯%8583.561.7283.56-==% 因为:1211h h ,21h σλ 即:水侧对流换热热阻及管壁导热热阻远小于燃气侧对流换热热阻,此时前两个热阻均可以忽略不记。
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传热学(五)一.填空题(共20分,每题2分)1.导热系数是由式nn t q•∂∂-=λ定义的,式中符号q 表示沿n 方向的 ,n t∂∂是 。
2.可以采用集总参数法的物体,其内部的温度变化与坐标 。
3.温度边界层越________,则对流换热系数越小,为了强化传热,应使温度边界层 越________越好。
4.凝结换热的两种形式是 和 。
5.保温材料是指 的材料。
6.Pr (普朗特数)即 ,它表征了 的 相对大小。
7.热辐射是依靠 传递能量的,它可以在 进行。
8.同一温度下黑体的辐射能力 、吸收能力 。
9.热水瓶的双层玻璃中抽真空是为了 。
换热器传热计算的两种方法是 。
二.单项选择题(共20分,每题2分)1. 热量传递的三种基本方式是 ( )A. 热对流、导热、辐射B. 复合换热、热辐射、导热C. 对流换热、导热、传热过程D. 复合换热、热辐射、传热过程 2. 无量纲组合用于对流换热时称为 ( )准则。
A. Re (雷诺) B. Pr (普朗特) C. Nu (努谢尔特) D. Gr(格拉晓夫) 3. 对流换热以 ( )作为基本计算式。
A. 傅立叶定律B. 牛顿冷却公式C. 普朗克定律D. 热路欧姆定律 4. 下述几种方法中,强化传热的方法是 ( ) 。
A. 夹层抽真空 B. 增大当量直径 C. 增大流速 D. 加遮热板5. 当采用加肋片的方法增强传热时,将肋片加在 ( ) 会最有效。
A. 换热系数较大一侧 B. 换热系数较小一侧 C. 随便哪一侧 D. 两侧同样都加6. 下列各参数中,属于物性参数的是 ( )A. 换热系数B. 传热系数C. 吸收率D. 导温系数7. 某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温,为了达到较好的 保温效果,应将( )材料放在内层。
A. 导热系数较大的材料B. 导热系数较小的材料C. 任选一种均可D. 不能确定 8. 物体能够发射热辐射的基本条件是 ( )A. 温度大于0KB. 具有传播介质C. 具有较高温度D. 表面较黑 9. 下述哪种气体可以看作热辐射透明体 (τ=1的气体) ? ( ) A. 二氧化碳 B. 空气 C. 水蒸汽 D. 二氧化硫气体 10.灰体的吸收比与投射辐射的波长分布( )A.无关B.有关C.具有选择性D.具有一定函数关系三.简答题(共28分)1.试比较准则数Nu 和Bi 的异同。
(6分)2.应用准则关联式求管内对流换热系数时,定性温度如何确定?确定 定性温度有何用处?(6分)3.用热电偶测量炉膛出口的烟气温度,有哪些因素会引起误差?对此可 采取哪些措施? (8分)4.有一钢管换热器,热水在管内流动,空气在管间作多次折流,横向冲刷 管束以冷却管内热水。
拟改造采用管外加肋片并换钢管为铜管来增加冷却效果,试从传热角度来评价这个方案。
(8分) 四.计算题(共32分) 1.一温度为20℃的园钢,长0.3m ,直径为0.06m ,热导率为35 W/(m ·K), 密度为7800 kg/m 3,比热容为460J/(kg ·K),通过长6m 、温度为1250℃的 加热炉时表面传热系数为100 W/(m 2·K)。
如欲将园钢加热到850℃,试求园钢通过加热炉 的速度。
(共8分)2. 用实验测定一薄壁管的流体平均对流换热系数。
蒸汽在管外凝结并维持 管内壁温度为100℃。
水在管内流动,流量为G=0.5kg/s ,水温从15℃升到45℃。
管的内径d=50mm ,长L=4.5m。
试求管内流体与壁面间的平均换热系数。
(已知水在30℃时c p =4174J/(kg ·K))(6分) 3.如图所示的一矩形受热面接受一加热器的辐射加热。
该矩形表面长3m ,宽 1m ,温度T 2=600K ,5.02=ε。
加热器温度T 1=1000K ,8.01=ε。
两表面互相平行,相距为1m 。
加热系统置于一大房间之中,房间壁温为300K 。
试求受热面接受的辐射 换热量。
(假设加热器表面及受热面均是漫射的灰体表面,X 1,2=X 2,1=0.32)(8分)4.在一逆流式水-水换热器中,管内为热水,进口温度'1t =100℃,出口温度"1t =80℃;管外流过冷水,进口温度'2t =20℃,出口温度"2t =70℃。
总换热量Ф=350kW ,共有53根内径为16mm 、壁厚为1mm 的管子,管壁导热系数λ=40W/(m ·K),管外流体的表面传热系数h 0=1500 W/ (m 2·K),管内流体为一个流程。
假设管子内、外表面都是洁净的,试确定所 需的管子长度。
(10分) 准则方程:)2300.(..........)()(86.110.......(....................023.014.03143.08.0〈⋅⋅=〉⋅=e wfr e u e r e u R L d P R N R P R N 层流)旺盛湍流ηη传热学(五)答案及评分标准一.填空题(共20分,每题2分)1.热流密度,物体温度沿n 方向的变化率; 2.无关; 3.厚,薄;4.珠状凝结和膜状凝结; 5.导热系数小; 6.a P r ν=,动量扩散厚度(流动边界层)与能量扩散厚度(热边界层厚度);7.电磁波,真空;8.最强,最强; 9.减小对流换热;10.平均温差法和效能-传热单元数法 二.选择题(共20分,每题2分) 1.A ; 2. C 3.B ; 4.C ; 5.B ; 6.D ; 7.B ; 8.A ; 9.B ; 10.A 三.简答题(共28分) 1.答:从形式上看,Nu 数(λhlN u =)与Bi 数(λhlB i =)完全相同,但二者物理意义却不同。
(1)Nu 数中的为流体的λ导热系数,而一般h 未知,因而Nu 数一般是待定 准则。
Nu 数的物理意义表示壁面附近流体的无量纲温度梯度,他表示流体对流 换热的强弱。
(3分)(2)Bi 数中的λ为导热物体的导热系数,且一般情况下h 已知,Bi 数一般是 已定准则。
Bi 数的物理意义是导热物体内部导热热阻(λl)与外部对流热阻(hl)的 相对大小。
(3分)2.答:定性温度是指计算流体物性时所采用的温度。
(2分)应用准则关联式求管内对流换热系数时,定性温度原则上取进出口截面流体温度的平均值。
(2分)定性温度用以计算流体的物性。
在整理实验数据时按定性温度计算物性,则整个流场中的物性就可认为是相应与定性温度下的值,即相当于把物性视为常数,于是物性场相似的条件即自动满足。
对同一批实验数据,定性温度不同使所得的准则方程也可能不同。
(2分)3.答:热电偶测温产生误差的原因主要有两个: (1)由于热电偶本身向根部导热引起的;(2分) (2)由于热电偶与周围冷表面辐射传热造成的。
(2分) 针对上述两个原因,有效措施为:(1)热电偶的插入深度足够长,第一种测温误差即可避免;(2分) (2)采用抽气遮热罩式热电偶,减少热电偶的辐射散热量。
(2分) 4.答:传热效果增强,分析如下:(1)强化传热时,对热阻比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。
(2分)(2)一般来说,如果要采取加肋片的方式强化传热过程的话,在h 较小的一侧加肋片才能收到显著的强化效果。
(2分)(3)铜的导热系数(纯铜为399W/mK )比钢的导热系数(碳钢约为36.7 W/Mk) 大(2分)。
(4)横向冲刷时表面传热系数大。
(横向冲刷时热边界层薄且存在由于边界层 分离而产生的漩涡,增加了流体的扰动,因而换热强。
)(2分) 四.计算题(共32分) 1、解:(1) 特征尺寸mm m m mm d dl l d A V l c 0136.0)06.0(423.006.03.0)06.0(4412412222=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯+==ππππππ(2分)(2)用毕渥数来判断(2分)V Bi =MK m W m K m W hl c1.0039.0)/(350136.0)/(1002<=⋅⨯⋅=λ此处近似取21=M ,所以本题可用集总参数法分析。
(3)()()()τρθθθθθτθρθτρcVhAt t hA d d cVt t t t hA d dtcv-==-=-=-=---=∞∞∞000ln0""分离变量并积分:表示物体被冷却通过加热炉所需时间)ex p(00τρθθcV hAt t t t -=--=∞∞ 代入已知数据得⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⋅⨯⋅-=--τm K kg J m kg K m W 0136.0)/(460/7800)/(100exp 125020125085032求解得s 14.548=τ (2分)(4) 圆钢通过加热炉的速度sm s m/0109.014.5486==υ (2分)2.解:水的定性温度t f =(15+45+/2=30℃ 水侧吸热量为)(f f p t t Gc '-''=Φ (2分)管内换热面积为 A=πdL=π×0.05×4.5=0.707㎡园管内对流换热的进出口换热温压:8515100=-='∆t ℃ 5545100=-=''∆t ℃ 平均换热温压702/)5585(2/)(=+=''∆+'∆=∆t t t m ℃ (2分)所以126570707.0)1545(41745.0)(=⨯-⨯⨯=∆'-''=∆Φ=m f f p m t A t t Gc t A h /(㎡·℃)(2分)3.解:本题属3表面组成封闭系的辐射换热问题,因房间表面积A 3很大,其表面热阻3331A εε-可取为零。
因此,J 3=E b3是个已知量,其辐射网络图如下:(2分) 其中12138.08.0111111=⨯-=-A εε;3135.05.011222=⨯-=-A εε又因 X 1,2=X 2,1=0.32X 1,3=X 2,3=1-0.32=0.682221248433242224113331/27.4593001067.5/32.7348/56700m A m A m W T E m W T E m W T E b b b ==⨯==⨯⨯======-σσσ(共2分) 则节点方程组:01113,11132,111211111=-+-+--X A J E X A J J A J E b b εε (1分)1113,22232,122122222=-+-+--X A J E X A J J A J E b b εε (1分)带入已知值,得:J 1=46143.25;J 2=11212.5WA J E b 115931222222-=⋅--=Φεε (1分) W A J E b 1267191111111=⋅--=Φεε (1分)表面辐射净换热量为负值表示该表面获得热量。