傳熱學(xué)考前復(fù)習(xí)要點(diǎn)+試題

1、傳熱學(xué)資料第一章概 論名詞解釋1熱流量：單位時(shí)間內(nèi)所傳遞的熱量2. 熱流密度：單位傳熱面上的熱流量3導(dǎo)熱：當(dāng)物體內(nèi)有溫度差或兩個(gè)不同溫度的物體接觸時(shí)，在物體各部分之間不發(fā)生相對 位移的情況下，物質(zhì)微粒(分子、原子或自由電子)的熱運(yùn)動傳遞了熱量，這種現(xiàn)象被稱為熱 傳導(dǎo)，簡稱導(dǎo)熱。4. 對流傳熱：流體流過固體壁時(shí)的熱傳遞過程，就是熱對流和導(dǎo)熱聯(lián)合用的熱量傳遞過程，稱為表面對流傳熱，簡稱對流傳熱。5輻射傳熱：物體不斷向周圍空間發(fā)出熱輻射能，并被周圍物體吸收。同時(shí)，物體也不斷 接收周圍物體輻射給它的熱能。這樣，物體發(fā)出和接收過程的綜合結(jié)果產(chǎn)生了物體間通過熱 輻射而進(jìn)行的熱量傳遞，稱為表面輻射傳熱，簡稱

2、輻射傳熱。6總傳熱過程：熱量從溫度較高的流體經(jīng)過固體壁傳遞給另一側(cè)溫度較低流體的過程，稱 為總傳熱過程，簡稱傳熱過程。1K是的對流傳熱量,1K是的輻射傳熱量,1K是的復(fù)合傳熱量,7對流傳熱系數(shù)：單位時(shí)間內(nèi)單位傳熱面當(dāng)流體溫度與壁面溫度差為 單位為W/(m(對流傳熱與輻射傳熱之和，對流傳熱系數(shù)與輻射傳熱系數(shù)之和, K)。對流傳熱系數(shù)表示對流傳熱能力的大小。&輻射傳熱系數(shù)：單位時(shí)間內(nèi)單位傳熱面當(dāng)流體溫度與壁面溫度差為 單位為W/(m2 K)。輻射傳熱系數(shù)表示輻射傳熱能力的大小。9復(fù)合傳熱系數(shù)：單位時(shí)間內(nèi)單位傳熱面當(dāng)流體溫度與壁面溫度差為 單位為W/(m2K)。復(fù)合傳熱系數(shù)表示復(fù)合傳熱能力的

3、大小。10總傳熱系數(shù)：總傳熱過程中熱量傳遞能力的大小。數(shù)值上表示傳熱溫差為1K時(shí)，單位傳熱面積在單位時(shí)間內(nèi)的傳熱量。二、填空題1. 熱量傳遞的三種基本方式為 、。(熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射)2. 熱流量是指 ，單位是 。熱流密度是指 單位是。(單位時(shí)間內(nèi)所傳遞的熱量，W，單位傳熱面上的熱流量，W/m2)3. 總傳熱過程是指，它的強(qiáng)烈程度用來衡量。(熱量從溫度較高的流體經(jīng)過固體壁傳遞給另一側(cè)溫度較低流體的過程，總傳熱系數(shù))4. 總傳熱系數(shù)是指，單位是。(傳熱溫差為1K時(shí)，單位傳熱面積在單位時(shí)間內(nèi)的傳熱量，W/ (m2 K)5. 導(dǎo)熱系數(shù)的單位是 ;對流傳熱系數(shù)的單位是 ;傳熱系數(shù)的單位是。(W/

4、(m K), W/ (m2 K) , W/(m2 K)2W/ (m K)6. 復(fù)合傳熱是指，復(fù)合傳熱系數(shù)等于 之和，單位7. 單位面積熱阻rt的單位是 ;總面積熱阻 Rt的單位是。2(m K/W , K/W )&單位面積導(dǎo)熱熱阻的表達(dá)式為 。(3 / 入)9. 單位面積對流傳熱熱阻的表達(dá)式為 。(1/h)10. 總傳熱系數(shù)K與單位面積傳熱熱阻rt的關(guān)系為 。(rt=1/K )11. 總傳熱系數(shù)K與總面積A的傳熱熱阻Rt的關(guān)系為 。(Rt=1/KA )12. 穩(wěn)態(tài)傳熱過程是指 。(物體中各點(diǎn)溫度不隨時(shí)間而改變的熱量傳遞過程。)13. 非穩(wěn)態(tài)傳熱過程是指 。(物體中各點(diǎn)溫度隨時(shí)間而改變的熱

5、量傳遞過程。)14. 某燃煤電站過熱器中，煙氣向管壁傳熱的輻射傳熱系數(shù)為30W/(m2K)，對流傳熱系數(shù)為70W/(m 2.K),其復(fù)合傳熱系數(shù)為 。2(100 W/(m .K)15. 由爐膛火焰向水冷壁傳熱的主要方式是 。(熱輻射)16. 由煙氣向空氣預(yù)熱器傳熱的主要方式是 。(熱對流)17. 已知一傳熱過程的熱阻為0.035K/W，溫壓為70C，則其熱流量為 。(2kW)18. 一大平壁傳熱過程的傳熱系數(shù)為100W/(m2.K)，熱流體側(cè)的傳熱系數(shù)為200W/(m2K),冷流體側(cè)的傳熱系數(shù)為250W / (m2.K)，平壁的厚度為5mm，則該平壁的導(dǎo)熱系數(shù)為，導(dǎo)熱熱阻為。2(5 W/(m.

6、K) , 0.001(m .K)/W )19. 總傳熱方程式可表示為$ =或 q =。(KA t, K t)20. 已知平壁厚 0.02m，熱阻為0.02m2.K/W，其導(dǎo)熱系數(shù)為 。(1 W/(m - K)三、選擇題1. 下列哪幾種傳熱過程不需要有物體的宏觀運(yùn)動？導(dǎo)熱(2)對流(3)輻射(4)復(fù)合傳熱2. 熱流密度q與熱流量的關(guān)系為(以下式子A為傳熱面積，入為導(dǎo)熱系數(shù)，h為對流傳熱 系數(shù))：(1) q =© A (2)q = Q /A (3)q=入 $(4)q = h $3. 如果在水冷壁的管子里結(jié)了一層水垢，其他條件不變，管壁溫度與無水垢時(shí)相比將：(1) 不變(2)提高 (3)降

7、低隨機(jī)改變4. 下列哪一種表達(dá)式是錯(cuò)誤的？()(1) q=入 t/ 3(2)q = h t (3)q = k t(4)q = rt A t5. 導(dǎo)熱系數(shù)的單位是：()2 2 2(1) W/(m K)(2)W/m(3)W/(m K) (4)m .K/W6. 在傳熱過程中，系統(tǒng)傳熱量與下列哪一個(gè)參數(shù)成反比？()傳熱面積流體溫差(3)傳熱系數(shù)(4)傳熱熱阻7. 在穩(wěn)態(tài)傳熱過程中，傳熱溫差一定，如果希望系統(tǒng)傳熱量增大，則不能采用下述哪種手段？()(1) 增大系統(tǒng)熱阻(2)增大傳熱面積(3)增大傳熱系數(shù)(4)增大對流傳熱系數(shù)8試判斷下述幾種傳熱過程中哪一種的傳熱系數(shù)最小？(1) 從氣體到氣體傳熱(2)從

8、氣體到水傳熱(3)從油到水傳熱(4)從凝結(jié)水蒸氣到水傳熱9. 若已知對流傳熱系數(shù)為78W/ (m2.K)，則其單位面積對流傳熱熱阻為多少 ？(1) 78W/(m K) (2)1/78m K/W (3)1/78m2 K/W (4)78W/(m2 K)10單位時(shí)間通過單位面積的熱量稱為什么？一般用什么符號表示？(1) 熱流密度，q (2)熱流密度，Q(3)熱流量，q (4)熱流量，$11 太陽與地球間的熱量傳遞屬于下述哪種傳熱方式？(1) 導(dǎo)熱(2)熱對流(3)熱輻射(4)以上幾種都不是12熱流量與溫差成正比，與熱阻成反比，此規(guī)律稱為什么？(1)導(dǎo)熱基本定律(2)熱路歐姆定律(3)牛頓冷卻公式 (

9、4)傳熱方程式13傳熱過程熱路圖的原理是什么 ？(1)傅里葉定律 牛頓冷卻公式(3)斯蒂芬-波爾茲曼定律(4)熱路歐姆定律14某一傳熱過程的熱流密度q = 500W/m2,冷、熱流體間的溫差為10C，其傳熱系數(shù)和單位面積的總傳熱熱阻各為多少？()22(1) K = 50W/(m .K) , rt= 0.05m .K/W2 2(2) K = 0.02W/(m .K) , rt= 50m .K/W22(3) K = 50W/(m .K), rt= 0.02m .K/W2(4) K = 50W/(m .K) , rt= 0.05K/W15平板的單位面積導(dǎo)熱熱阻的計(jì)算式應(yīng)為哪一個(gè)？(1) 3 / 入

10、(2) S /(KA)(3)1 / h (4)1/(KA)四、簡答題1試述三種熱量傳遞基本方式的差別，并各舉12個(gè)實(shí)際例子說明。(提示：從三種熱量傳遞基本方式的定義及特點(diǎn)來區(qū)分這三種熱傳遞方式)2. 請說明在傳熱設(shè)備中，水垢、灰垢的存在對傳熱過程會產(chǎn)生什么影響？如何防止？(提示：從傳熱過程各個(gè)環(huán)節(jié)的熱阻的角度，分析水垢、灰垢對換熱設(shè)備傳熱能力與壁面 的影響情況)3試比較導(dǎo)熱系數(shù)、對流傳熱系數(shù)和總傳熱系數(shù)的差別，它們各自的單位是什么？(提示：寫出三個(gè)系數(shù)的定義并比較，單位分別為W/(m K), W/(m 2 K) , W/(m2 K)4在分析傳熱過程時(shí)引入熱阻的概念有何好處？引入熱路歐姆定律有何

11、意義？(提示：分析熱阻與溫壓的關(guān)系，熱路圖在傳熱過程分析中的作用。)5. 結(jié)合你的工作實(shí)踐，舉一個(gè)傳熱過程的實(shí)例，分析它是由哪些基本熱量傳遞方式組成的。 （提示：學(xué)會分析實(shí)際傳熱問題，如水冷式內(nèi)燃機(jī)等）6 在空調(diào)房間內(nèi)，夏季與冬季室內(nèi)溫度都保持在22C左右，夏季人們可以穿短袖襯衣，而冬季則要穿毛線衣。試用傳熱學(xué)知識解釋這一現(xiàn)象。（提示：從分析不同季節(jié)時(shí)墻體的傳熱過程和壁溫，以及人體與墻表面的熱交換過程來解 釋這一現(xiàn)象（主要是人體與墻面的輻射傳熱的不同）第二章熱傳導(dǎo)一、名詞解釋1溫度場：某一瞬間物體內(nèi)各點(diǎn)溫度分布的總稱。一般來說，它是空間坐標(biāo)和時(shí)間坐標(biāo)的 函數(shù)。2等溫面（線）：由物體內(nèi)溫度相同的

12、點(diǎn)所連成的面（或線）。3 溫度梯度：在等溫面法線方向上最大溫度變化率。4. 熱導(dǎo)率：物性參數(shù)，熱流密度矢量與溫度降度的比值，數(shù)值上等于1K/m的溫度梯度作用下產(chǎn)生的熱流密度。熱導(dǎo)率是材料固有的熱物理性質(zhì)，表示物質(zhì)導(dǎo)熱能力的大小。5 導(dǎo)溫系數(shù)：材料傳播溫度變化能力大小的指標(biāo)。6. 穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：物體中各點(diǎn)溫度不隨時(shí)間而改變的導(dǎo)熱過程。7非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：物體中各點(diǎn)溫度隨時(shí)間而改變的導(dǎo)熱過程。&傅里葉定律：在各向同性均質(zhì)的導(dǎo)熱物體中，通過某導(dǎo)熱面積的熱流密度正比于該導(dǎo)熱 面法向溫度變化率。9. 保溫（隔熱）材料：入 0.12 W/（m K）（平均溫度不高于 350 C時(shí)）的材料。10肋效率：肋片實(shí)際

13、散熱量與肋片最大可能散熱量之比。11.接觸熱阻：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接觸的表面之間存在間隙，給導(dǎo)熱過程帶來額外熱阻。12定解條件（單值性條件）：使微分方程獲得適合某一特定問題解的附加條件，包括初始條 件和邊界條件。二、填空題1. 導(dǎo)熱基本定律是 定律，可表述為 。（傅立葉，2. 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時(shí)，物體內(nèi)的 場和熱流量隨 而變化。（溫度，時(shí)間）3. 導(dǎo)溫系數(shù)的表達(dá)式為 ，單位是 ，其物理意義為 。（a=入/cp ,m2/s,材料傳播溫度變化能力的指標(biāo)）4. 肋效率的定義為。（肋片實(shí)際散熱量與肋片最大可能散熱量之比。）5. 按照導(dǎo)熱機(jī)理，水的氣、液、固三種狀態(tài)中 態(tài)下的導(dǎo)熱系數(shù)最小。（氣）

14、6. 一般，材料的導(dǎo)熱系數(shù)與 和有關(guān)。（種類，溫度）7. 保溫材料是指 的材料.(入w 0.12 W/(m K)(平均溫度不高于 350C時(shí))&已知材料的導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系為入=入o(1+bt)，當(dāng)材料兩側(cè)壁溫分別為 ti、t2時(shí)，其平均導(dǎo)熱系數(shù)可取 下的導(dǎo)熱系數(shù)。(ti+t2)/2)9. 發(fā)電機(jī)水冷、氫冷、空冷三種方式中，以方式的效果最好， 方式的效果最差。(水冷、空冷)10. 第三類邊界條件是指已知 。(物體邊界與周圍流體間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h及周圍流體的溫度tf)11. 及其單值性條件可以完整地描述一個(gè)具體的導(dǎo)熱問題。(導(dǎo)熱微分方程)12. 第一類邊界條件是 。(給定物體邊界上任何

15、時(shí)刻的溫度分布)13. 初始條件是指 。(如以某時(shí)刻作為時(shí)間的起算點(diǎn)，在該時(shí)刻導(dǎo)熱物體內(nèi)的溫度分布)14. 通過長圓筒壁導(dǎo)熱時(shí)，圓筒壁內(nèi)的溫度呈 分布規(guī)律(對數(shù)曲線)15. 溫度梯度表示溫度場內(nèi)的某一地點(diǎn)等溫面法線方向的 。(溫度變化率)16. 第二類邊界條件是指 。(給定物體邊界上任何時(shí)刻的熱流密度q w分布)三、選擇題1. 當(dāng)采用加肋片的方法增強(qiáng)傳熱時(shí)，最有效的辦法是將肋片加在哪一側(cè)？()(1)傳熱系數(shù)較大的一側(cè)(2)傳熱系數(shù)較小的一側(cè)(3)流體溫度較高的一側(cè)(4)流體溫度較低的一側(cè)2. 下列各參數(shù)中，屬于物性參數(shù)的是：肋化系數(shù)(2)導(dǎo)熱系數(shù)(3)導(dǎo)溫系數(shù)(4)傳熱系數(shù)3. 導(dǎo)溫系數(shù)的物理

16、意義是什么？(1) 表明材料導(dǎo)熱能力的強(qiáng)弱(2) 反映了材料的儲熱能力(3) 反映材料傳播溫度變化的能力(4) 表明導(dǎo)熱系數(shù)大的材料一定是導(dǎo)溫系數(shù)大的材料4. 常溫下，下列物質(zhì)中哪一種材料的導(dǎo)熱系數(shù)較大？(1)純銅碳鋼(3)不銹鋼(4)黃銅5. 溫度梯度表示溫度場內(nèi)的某一點(diǎn)等溫面上什么方向的溫度變化率？(1)切線方向(2)法線方向任意方向溫度降低方向6. 接觸熱阻的存在使相接觸的兩個(gè)導(dǎo)熱壁面之間產(chǎn)生什么影響？(1)出現(xiàn)溫差(2)出現(xiàn)臨界熱流(3)促進(jìn)傳熱(4)沒有影響7. 下述哪一點(diǎn)不是熱力設(shè)備與冷凍設(shè)備加保溫材料的目的？(1)防止熱量(或冷量)損失(2)提高熱負(fù)荷(3)防止?fàn)C傷(或凍傷)(4

17、)保持流體溫度&某熱力管道采用兩種導(dǎo)熱系數(shù)不同的保溫材料進(jìn)行保溫，為了達(dá)到較好的保溫效果，應(yīng)將哪種材料放在內(nèi)層？(1)導(dǎo)熱系數(shù)較大的材料(2)導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料(3)任選一種均可(4)無法確定9. 金屬含有較多的雜質(zhì)，則其導(dǎo)熱系數(shù)將如何變化?(1)變大(2)變小(3)不變(4)可能變大，也可能變小10. 下列材料中，導(dǎo)熱材料較差的材料是什么？(1)鋁合金(2)鑄鐵(3)不銹鋼(4)普通玻璃11. 物體之間發(fā)生熱傳導(dǎo)的動力是什么？(1)溫度場(2)溫差(3)等溫面(4)微觀粒子運(yùn)動12. 下面哪種物質(zhì)材料具有較大的導(dǎo)熱系數(shù)？(1)水(2)空氣(3)水蒸氣(4)冰塊13. 通過大平壁導(dǎo)熱時(shí)

18、，大平壁內(nèi)的溫度分布規(guī)律是下述哪一種？(1)直線(2)雙曲線(3)拋物線(4)對數(shù)曲線14. 若已知某種氣體的密度為0.617kg/ m已知物體邊界上的熱流密度。,比熱為1.122 kJ/(kg -K)，導(dǎo)熱系數(shù)為0.0484W/(m.K)，則其導(dǎo)溫系數(shù)是多少 ？()(1)14.3m2/s(2)69.9 X 10-6m2/s(3)0.0699m2/ s 1.43 X 10已知物體邊界上流體的溫度與流速。17. 冬天用手分別觸摸置于同一環(huán)境中的木塊和鐵塊，感到鐵塊很涼，這是什么原因(1)因?yàn)殍F塊的溫度比木塊低(3)因?yàn)殍F塊的導(dǎo)熱系數(shù)比木塊大18. 什么情況下圓筒壁導(dǎo)熱可以按平壁處理(1)當(dāng)其長度

19、大于其外半徑的10倍時(shí)(2)當(dāng)其長度是其壁厚的10倍時(shí)(3)當(dāng)其外徑大于 2倍的內(nèi)徑時(shí)(4)當(dāng)其外徑大于其壁厚的 4倍時(shí)19. 溫度升高時(shí)，氣體的導(dǎo)熱系數(shù)一般隨溫度會發(fā)生怎樣的變化？()(1)增大(2)減小(3)不變(4)可能增大也可能減小20. 一般情況下，對于材料的導(dǎo)熱系數(shù)，下述哪種說法是錯(cuò)誤的？(1)合金小于純金屬(2)氣體小于固體m2/ s15. 已知某一導(dǎo)熱平壁的兩側(cè)壁面溫差是30C，材料的導(dǎo)熱系數(shù)是 22W/(m.K)，通過的熱流密度是300W/ m2,則該平壁的壁厚是多少？()(1)220m(2)22m(3) 2.2m(4)0.22m16. 第二類邊界條件是什么？(1) 已知物體

20、邊界上的溫度分布。(2)因?yàn)殍F塊摸上去比木塊硬(4)因?yàn)殍F塊的導(dǎo)溫系數(shù)比木塊大(2) 已知物體表面與周圍介質(zhì)之間的傳熱情況。21 下列那種情況內(nèi)燃機(jī)汽缸溫度場不會隨時(shí)間發(fā)生變化？(1)內(nèi)燃機(jī)啟動過程(2)內(nèi)燃機(jī)停機(jī)(3)內(nèi)燃機(jī)變工況運(yùn)行(4)內(nèi)燃機(jī)定速運(yùn)行22 在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中，已知三層平壁的內(nèi)外表面溫度差為120 C,三層熱阻之比 R入1、R入2、R入3=1： 2: 3,則各層的溫度降為。(1)60C、40C、20C (2)70 C、40C、10 C (3) 20°C、40°C、60°C(4)10 C、40C、70 C23. 材料的導(dǎo)熱能力與吸熱能力之比稱為 。(1

21、)放熱系數(shù)傳熱系數(shù)(3)導(dǎo)熱系數(shù)(4)導(dǎo)溫系數(shù)24. 蒸汽管道的內(nèi)外直徑分別為68mm和100mm導(dǎo)熱系數(shù)入仁63W/ ( m. C),內(nèi)表面溫度為140C。今采用玻璃棉墊料保溫，入2=0.053W/ (m. C)。若要求保溫層外表面的溫度不超過50C，且蒸汽管道允許的熱損失qi=50W/m則玻璃棉墊料保溫層的厚度至少為 。(1)41mm(2)54mm(3) 91mm(4) 104mm25. 導(dǎo)熱體中不同溫度的等溫面將 。(1)互相相交(2)互不相交(3)互相相切不定26. 材料的導(dǎo)溫系數(shù)是材料 和的比值。(1)吸熱能力/導(dǎo)熱能力(2)導(dǎo)熱能力/吸熱能力(3)比熱容/導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)/比熱容2

22、7. 固體壁面上敷設(shè)肋片后，其實(shí)際散熱量與假設(shè)整個(gè)肋表面處于肋基溫度下的散熱量的比值為。(1)肋壁效率(2)肋化系數(shù)(3)肋片效率(4)無明確的專用名稱28. 忽略物體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻的分析方法稱為 。(1)正規(guī)狀況法(2)數(shù)學(xué)分析法(3)數(shù)值解法集總參數(shù)法29. 下列哪個(gè)是非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的表達(dá)式？ (1)t=f (x, y, z)(2)t=f (y, t )(3) t=f (x, y) (4)t=f (z, x)30. 下列那個(gè)表示非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的無因次時(shí)間？ (1)Bi(2)Fo(3)R e (4) P r四、簡答題1. 試解釋材料的導(dǎo)熱系數(shù)與導(dǎo)溫系數(shù)之間有什么區(qū)別和聯(lián)系。(提示：從兩者的概念、物

23、理意義、表達(dá)式方面加以闡述，如從表達(dá)式看，導(dǎo)溫系數(shù)與導(dǎo) 熱系數(shù)成正比關(guān)系(a=入/c p)，但導(dǎo)溫系數(shù)不但與材料的導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)，還與材料的熱容量 (或儲熱能力)也有關(guān)；從物理意義看，導(dǎo)熱系數(shù)表征材料導(dǎo)熱能力的強(qiáng)弱，導(dǎo)溫系數(shù)表征材 料傳播溫度變化的能力的大小，兩者都是物性參數(shù)。2. 試用所學(xué)的傳熱學(xué)知識說明用溫度計(jì)套管測量流體溫度時(shí)如何提高測溫精度。(提示：溫度計(jì)套管可以看作是一根吸熱的管狀肋(等截面直肋)，利用等截面直肋計(jì)算肋t t端溫度th的結(jié)果，可得采用溫度計(jì)套管后造成的測量誤差 t為厶t=tf-th=-，其中ch(mH )mH . H = “ H，欲使測量誤差 t下降，可以采用以下幾種措

24、施：¥ M 怎(1) 降低壁面與流體的溫差(tf-to)，也就是想辦法使肋基溫度to接近tf,可以通過對流體通道的外表面采取保溫措施來實(shí)現(xiàn)。(2) 增大(mH)值，使分母ch(mH)增大。具體可以用以下手段實(shí)現(xiàn)：增加 H，延長溫度計(jì)套管的長度；減小入，采用導(dǎo)熱系數(shù)小的材料做溫度計(jì)套管，如采用不銹鋼管，不要用銅管。因?yàn)椴讳P鋼的導(dǎo)熱系數(shù)比銅和碳鋼小。降低S ,減小溫度計(jì)套管的壁厚，采用薄壁管。提高h(yuǎn)增強(qiáng)溫度計(jì)套管與流體之間的熱交換。)3. 試寫出直角坐標(biāo)系中，一維非穩(wěn)態(tài)無內(nèi)熱源常導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱問題的導(dǎo)熱微分方程表達(dá)式；并請說明導(dǎo)熱問題常見的三類邊界條件。Ftd2t(提示：直角坐標(biāo)系下一維非

25、穩(wěn)態(tài)無內(nèi)熱源導(dǎo)熱問題的導(dǎo)熱微分方程式x第一類邊界條件：T >O,tw=fw(X, T )第二類邊界條件：t >0, 蘭 - fw(x,)w第三類邊界條件：T >0, = h tw tf4. 在一根蒸汽管道上需要加裝一根測溫套管，有三種材料可選：銅、鋁、不銹鋼。問選用哪種材料所引起的測溫誤差最小，為什么？為減小測量誤差，在套管尺寸的選擇上還應(yīng)注意哪些問題？(提示：與簡答題 2的第(2)點(diǎn)類似，套管材料應(yīng)選用不銹鋼，因給出的三種材料中，不銹 鋼的導(dǎo)熱系數(shù)最小)5. 什么是接觸熱阻？減少固體壁面之間的接觸熱阻有哪些方法？(提示：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接觸的表面之間存在間隙

26、，給導(dǎo)熱過程帶來 額外熱阻稱為接觸熱阻，接觸熱阻的存在使相鄰的兩個(gè)表面產(chǎn)生溫降(溫度不連續(xù))。接觸熱阻主要與表面粗糙度、表面所受壓力、材料硬度、溫度及周圍介質(zhì)的物性等有關(guān)，因此可以從這些方面考慮減少接觸熱阻的方法，此外，也可在固體接觸面之間襯以導(dǎo)熱系數(shù)大的銅箔或鋁箔等以減少接觸熱阻。)6. 管外包兩種不同導(dǎo)熱系數(shù)材料以減少熱損失，若'1 - '2，試問如何布置合理？7. 某一維導(dǎo)熱平板，平板兩側(cè)表面溫度分別為 Ti和T2 ,厚度為、：。在這個(gè)溫度范圍內(nèi)導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系為 =1/ '-T，求平板內(nèi)的溫度分布？8. 有人認(rèn)為，傅里葉定律并不顯含時(shí)間，因此不能用來計(jì)算非穩(wěn)

27、態(tài)導(dǎo)熱的熱量。你認(rèn)為 對嗎？9. 導(dǎo)熱是由于微觀粒子的擴(kuò)散作用形成的。迄今為止，描述物質(zhì)內(nèi)部導(dǎo)熱機(jī)理的物理模 型有哪些？用它們可以分別描述哪些物質(zhì)內(nèi)部的導(dǎo)熱過程？10. 用穩(wěn)定法平板導(dǎo)熱儀對某廠提供的保溫試材的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行測定，試驗(yàn)時(shí)從低溫開始，依次在6個(gè)不同溫度下測得 6個(gè)導(dǎo)熱系數(shù)值。這些數(shù)據(jù)表明該材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度 升高而下降，這一規(guī)律與絕熱保溫材料的導(dǎo)熱機(jī)理不符，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置有問題，試分析問題可能出在哪里？11. 在超低溫工程中要使用導(dǎo)熱系數(shù)很低的超級保溫材料。如果要你去研制一種這樣的新 保溫材料，試從導(dǎo)熱機(jī)理出發(fā)設(shè)計(jì)一種超級保溫材料，列出你為降低導(dǎo)熱系數(shù)采取了 哪些措施？并解

28、釋其物理原因？12. 試對比分析在氣體中由分子熱運(yùn)動產(chǎn)生的熱量遷移與在金屬中自由電子熱運(yùn)動產(chǎn)生的 能量遷移這兩個(gè)物理模型的共同點(diǎn)和差異之處。13. 在任意直角坐標(biāo)系下，對于以下兩種關(guān)于第三類邊界條件的表達(dá)形式，你認(rèn)為哪個(gè)對，哪個(gè)不對，或者無法判別？陳述你的判斷和理由。14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.一維常物性穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中，溫度分布與導(dǎo)熱系數(shù)無關(guān)的條件有哪些？發(fā)生在一個(gè)短圓柱中的導(dǎo)熱問題，在哪些情況下可以按一維導(dǎo)熱問題來處理？擴(kuò)展表面中的導(dǎo)熱問題可以按一維處理的條件什么？有人認(rèn)為，只要擴(kuò)展表面細(xì)長，就可以按一維問題處理，你同意這種觀點(diǎn)嗎？某材料導(dǎo)熱系數(shù)

29、與溫度的關(guān)系為0(1 bT2)，式中.0,b為常數(shù)，若用這種材料制成平板，試求其單位面積的熱阻表達(dá)式。對于如圖所示的兩種水平夾層，試分析冷、熱表面間熱量交換的方式有何不同？如果 要通過實(shí)驗(yàn)來測定夾層中流體的導(dǎo)熱系數(shù)，應(yīng)采用哪一種布置？冷面熱面(a)夾層冷面在下(b)夾層熱面在下在測量金屬導(dǎo)熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)中，為什么通常把試件制作成細(xì)而長的棒？ 高溫下氣體導(dǎo)熱系數(shù)的測定有何困難？在實(shí)際中能否用常溫下的數(shù)據(jù)來替代？ 肋化系數(shù)，肋效率和肋壁效率是如何定義的？在選用和設(shè)計(jì)肋片時(shí)它們有何用途？ 有兩根材料不同，厚度均為 2:的等截面直肋 A和B，處于相同的換熱環(huán)境中，肋基 溫度均為To，肋端絕熱，它們的表面

30、均被溫度為 Tf、對流換熱系數(shù)h為常數(shù)的流體所 冷卻，且、；：:：: 1 h?，F(xiàn)測得材料A和B內(nèi)的溫度分布如圖所示， 試分析材料A和B 導(dǎo)熱系數(shù)的大小。為測量管道內(nèi)流體的溫度，可采用溫度計(jì)套管。實(shí)用中常常布置成如圖所示的斜插形 式，試從傳熱學(xué)的角度解釋其合理性。覆蓋熱絕緣層是否在任何情況下都能減少熱損失？保溫層是否越厚越好? 對室內(nèi)冷凍管道和熱力管道的保溫層設(shè)計(jì)有何不同？在管道內(nèi)部貼上一層保溫材料，是否存在某一臨界絕熱直徑？為什么？27. 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的正規(guī)狀況階段或充分發(fā)展階段在物理過程及數(shù)學(xué)處理上有什么特點(diǎn)？28. 有人認(rèn)為，當(dāng)非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程經(jīng)歷時(shí)間很長時(shí)，采用諾模圖計(jì)算所得到的結(jié)果是錯(cuò)誤的

31、。理由是：這個(gè)圖表明，物體中各點(diǎn)的過余溫度與中心截面過余溫度的比值僅與幾 何位置和畢渥數(shù) Bi有關(guān)，而與時(shí)間無關(guān)。但當(dāng)時(shí)間趨于無限大時(shí)，物體中各點(diǎn)的溫度 應(yīng)趨于流體溫度，所以兩者是有矛盾的。你如何看待這一問題？29. 有人這樣分析：在一維無限大平板中心溫度的諾模圖中，當(dāng)，越小時(shí)， /（h）越小，此時(shí)其他參數(shù)不變時(shí)，飛/門越小，即表明化越小，平板中心溫度就越接近于流體溫度。這說明物體被流體加熱時(shí)，其，越小（;：CP 一定）反而溫升越快，與事實(shí)不符。請指出上述分析錯(cuò)誤在什么地方？30. 試分析當(dāng)Fo<0.2時(shí)，能否用諾模圖求解有關(guān)的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題？第三章對流傳熱一、名詞解釋1. 速度邊界層：

32、在流場中壁面附近流速發(fā)生急劇變化的薄層。2. 溫度邊界層：在流體溫度場中壁面附近溫度發(fā)生急劇變化的薄層。3. 定性溫度：確定換熱過程中流體物性的溫度。4. 特征尺度：對于對流傳熱起決定作用的幾何尺寸。5. 相似準(zhǔn)則（如Nu,Re,Pr,Gr,Ra）:由幾個(gè)變量組成的無量綱的組合量。6. 強(qiáng)迫對流傳熱：由于機(jī)械（泵或風(fēng)機(jī)等）的作用或其它壓差而引起的相對運(yùn)動。7. 自然對流傳熱：流體各部分之間由于密度差而引起的相對運(yùn)動。& 大空間自然對流傳熱：傳熱面上邊界層的形成和發(fā)展不受周圍物體的干擾時(shí)的自然對 流傳熱。9. 珠狀凝結(jié)：當(dāng)凝結(jié)液不能潤濕壁面 （0 >90?）時(shí)，凝結(jié)液在壁面上形成許

33、多液滴，而不形 成連續(xù)的液膜。10. 膜狀凝結(jié)：當(dāng)液體能潤濕壁面時(shí)，凝結(jié)液和壁面的潤濕角（液體與壁面交界處的切面經(jīng) 液體到壁面的交角）0 <90?,凝結(jié)液在壁面上形成一層完整的液膜。11. 核態(tài)沸騰：在加熱面上產(chǎn)生汽泡，換熱溫差小，且產(chǎn)生汽泡的速度小于汽泡脫離加熱 表面的速度，汽泡的劇烈擾動使表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和熱流密度都急劇增加。12. 膜態(tài)沸騰：在加熱表面上形成穩(wěn)定的汽膜層，相變過程不是發(fā)生在壁面上，而是汽液 界面上，但由于蒸汽的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)小于液體的導(dǎo)熱系數(shù)，因此表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大大下降。二、填空題1影 響 自 然 對 流 傳 熱 系 數(shù) 的 主 要 因 素 有： 、。（流動起因，流動速度，流

34、體有無相變，壁面的幾何形狀、大小和位置，流體的熱物理 性質(zhì)）2. 速度邊界層是指（在流場中壁面附近流速發(fā)生急劇變化的薄層。）溫度邊界層是指。（在流體溫度場中壁面附近溫度發(fā)生急劇變化的薄層。）3. 流體剛剛流入恒壁溫的管道作層流傳熱時(shí)，其局部對流傳熱系數(shù)沿管長逐漸,這是由于。（減小，邊界層厚度沿管長逐漸增厚）4. 溫度邊界層越對流傳熱系數(shù)越小，強(qiáng)化傳熱應(yīng)使溫度邊界層越。（厚，簿）5. 流體流過彎曲的管道或螺旋管時(shí)，對流傳熱系數(shù)會，這是由于。（增大，離心力的作用產(chǎn)生了二次環(huán)流增強(qiáng)了擾動）6. 流體橫掠管束時(shí)，一般情況下， 布置的平均對流傳熱系數(shù)要比 布置時(shí)高。（叉排，順排）7. 管外流動傳熱，有縱

35、向沖刷和橫向沖刷之分，在其他條件相同時(shí)，以向沖刷方向傳熱更為強(qiáng)烈。（橫向）& 對流傳熱微分方程式的表達(dá)式為 。其中，a X是,入是, A t 是, I 是。3V丿心（hx =-上2，局部換熱系數(shù)，流體導(dǎo)熱系數(shù)，主流流體溫度與壁溫之差，貼壁加M丿心處流體的法向溫度變化率）9. 純凈飽和蒸氣膜狀凝結(jié)的主要熱阻是 。（液膜的導(dǎo)熱熱阻）10. 大容器飽和沸騰曲線可分為 、四個(gè)區(qū)域，其中 具有溫差小、熱流大的傳熱特點(diǎn)。（自然對流、核態(tài)沸騰、過渡沸騰、膜態(tài)沸騰，核態(tài)沸騰）11. 雷諾比擬采用模型，其結(jié)果在Pr=條件下與實(shí)驗(yàn)解相吻合（單層，1）12. 沸騰的臨界熱通量是指 。（當(dāng)壁面過熱度大到某一程

36、度時(shí)，汽泡來不及脫離加熱面而開始連成不穩(wěn)定的汽膜，即由核態(tài)沸騰開始向膜態(tài)沸騰過渡，出現(xiàn)臨界點(diǎn)的熱流密度）13. 格拉曉夫準(zhǔn)則的物理意義 ;表達(dá)式 Gr =。qotvtl（流體流動時(shí)浮升力與粘滯力之比的無量綱量，-）v14. 減 小 管 內(nèi) 湍 流 對 流 傳 熱 熱 阻 的 方 法有、 、 。（增加流速，采用短管。改變流體物性，增加換熱面積，擾流，采用導(dǎo)熱系數(shù)大的流體 用小管徑等）15. 反映對流傳熱強(qiáng)度的準(zhǔn)則稱為 準(zhǔn)則。（努塞爾）16. 普朗特準(zhǔn)則 Pr的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 ，它表征了 的相對大小。(v /a,動量傳遞與熱量傳遞)17. 管內(nèi)充分發(fā)展湍流的傳熱系數(shù)與平均流速U的次方成比，與內(nèi)徑D的

37、次方成 比。(0. 8，正，0. 2，反)18. 大空間自然對流處于湍流狀態(tài)時(shí)有自?；卣?，此時(shí)傳熱系數(shù)與 無關(guān)。(尺寸)19. 自然對流傳熱在 條件下發(fā)生關(guān)于特征尺度 L的自?；F(xiàn)象.。(湍流)20. 在蒸汽的凝結(jié)過程中， 凝結(jié)的傳熱系數(shù)大于 凝結(jié)。(珠狀，膜狀)21. 自然對流傳熱是指 。(流體在浮升力作用下的對流傳熱)22. 管槽內(nèi)對流傳熱的入口效應(yīng)是指 。(流體入口段由于熱邊界層較薄而具有較高的對流傳熱系數(shù))23. 流體在大空間沿豎壁作自然對流傳熱時(shí)，對于湍流工況，其對流傳熱系數(shù)正比于豎壁高度的次方。(0)24. 大容器沸騰曲線分為 、 四個(gè)區(qū)段。(自然對流、核態(tài)沸騰、過渡沸騰、膜態(tài)沸

38、騰)二、選擇題1.下列各參數(shù)中，屬于物性參數(shù)的是(1)傳熱系數(shù)K(2)吸收率a(3)普朗特?cái)?shù)Pr(4)傳熱系數(shù)hc2. 流體純自然對流傳熱的準(zhǔn)則方程可寫成Nu = f(Re , Pr) (2)Nu = f(Gr, Pr)(3) Nu = f(Re , Gr, Pr) (4)Nu = f(Bi , Fo)3. 流體掠過平板對流傳熱時(shí)，在下列邊界層各區(qū)中，溫度降主要發(fā)生在：(1)主流區(qū)湍流邊界層(3)層流底層(4) 緩沖區(qū)(5)湍流核心區(qū)4. 空氣自然對流傳熱系數(shù)與強(qiáng)迫對流時(shí)的對流傳熱系數(shù)相比：(1)要小的多(2)要大得多十分接近不可比較5. 沸騰的臨界熱流量qc是：(1) 從過冷沸騰過渡到飽和沸

39、騰的轉(zhuǎn)折點(diǎn)(2) 從自由流動過渡到核態(tài)沸騰的轉(zhuǎn)折點(diǎn)(3) 從核態(tài)沸騰過渡到膜態(tài)沸騰的轉(zhuǎn)折點(diǎn)(4) 從不穩(wěn)定膜態(tài)沸騰過渡到穩(wěn)定膜態(tài)沸騰的轉(zhuǎn)折點(diǎn)6. 流體在大空間沿豎壁自然對流傳熱時(shí)，在湍流狀態(tài)下；對流傳熱系數(shù)正比于豎壁高度 的()(1)0次方 (2)0.8次方 (3)1/4次方 (4)1/3次方7. 液體沸騰時(shí)，汽泡內(nèi)的壓力大于汽泡外液體的壓力，主要由于下列哪個(gè)因素造成的(1)傳熱溫差(2)表面張力(3)浮升力重力定型準(zhǔn)則是指：(1)包含定型尺寸的準(zhǔn)則(2)全部由已知量構(gòu)成的準(zhǔn)則(4)待定準(zhǔn)則9.10.工程中，較為常用的沸騰工況是指：(1)膜態(tài)沸騰(2)核態(tài)沸騰(3)自然對流沸騰 (4)以上都不

40、是下述哪種手段對提高對流傳熱系數(shù)無效？(1)提高流速采用入口效應(yīng)(2)增大管徑(4)采用導(dǎo)熱系數(shù)大的流體11.12.已知某氣體的密度為1.26kg/m3，比熱為1.02kJ/(kg K)，導(dǎo)熱系數(shù)為0.025W/(m K),粘度為15.1X 10-6m2/s,其Pr(普朗特)準(zhǔn)則數(shù)為多少？()(1)0.78(2)0.02(3)0.7Nu(努謝爾特)準(zhǔn)則反映：(1)慣性力和粘滯力的相對大小(3)浮升力和粘滯力的相對大小(4)0.62()(2)對流傳熱強(qiáng)度(4)導(dǎo)熱能力大小(3)含有待求量的準(zhǔn)則13.描述浮升力與黏滯力的相對大小的準(zhǔn)則數(shù)稱為：(1) Re (2)Gr(3)Pr(4)Ra14.當(dāng)管長

41、遠(yuǎn)大于管徑時(shí)，圓管橫向布置時(shí)的管外膜狀凝結(jié)傳熱系數(shù)與豎放時(shí)相比如何15.無量綱組合g： ；ti3稱為什么準(zhǔn)則?(1)橫放時(shí)大(2)兩者差不多(3)豎放時(shí)大(4)無法比較(1)雷諾Re(2)普朗特Pr(3)努謝爾特 Nu(4)格拉曉夫 Gr16. 判斷管內(nèi)湍流強(qiáng)制對流是否需要進(jìn)行人口效應(yīng)修正的依據(jù)是什么(1)l/d > 70(2)Re > 104(3)l/d<50 l/d<10417. 對流傳熱以作為基本計(jì)算式。(1)傅里葉定律(2)牛頓冷卻公式(3)普朗克定律歐姆定律18. 從傳熱角度看，下面幾種冷卻方式中，哪種方式的冷卻效果會最好？(1)水冷(2)氫冷 (3)氣冷 (

42、4)水沸騰冷卻19. 相變傳熱的特征為。(1)工質(zhì)比體積變化較大(2)汽化潛熱(3) (1)+(2)(4)工質(zhì)比體積較大20. 冷卻液潤濕壁面的能力取決于。(1)液體的表面張力液體與壁面間的附著力(3)(1) +(2)(4) (1)或(2)21. 在飽和沸騰時(shí)，隨著的增高，將會出現(xiàn)個(gè)換熱規(guī)律全然不同的區(qū)域。(1)壁面過熱度，4(2)壁面過熱度，6熱流密度，4熱流密度，622. 對流傳熱微分方程組共有幾類方程？(1) 2 3(3U523. 凝結(jié)液能很好的潤濕壁面，形成完整的膜向下流動，稱為 。(1)凝結(jié)(2)膜狀凝結(jié)(3)珠狀凝結(jié)(4)穩(wěn)態(tài)凝結(jié)24. 下列哪個(gè)不是影響對流傳熱的主要因素？ (1)

43、流動起因；t w ；£ ；(4)換熱面的幾何形狀。25. 對于Pr數(shù)，下列說法哪個(gè)是錯(cuò)誤的？ (1) 它是動力粘度與熱擴(kuò)散率的比值；(2) 它是研究對流傳熱最常用的重要準(zhǔn)則；(3) 對于層流流動，當(dāng) Pr=1時(shí)，S =3 t ；(4) 它反映了流體中熱量擴(kuò)散和動量擴(kuò)散的相對程度。26. 自由對流傳熱的流態(tài)主要取決于 的數(shù)值。Pr(2)Fo(3)ReGr27如果流體的流動是由流體內(nèi)部溫差產(chǎn)生的密度差引起的，稱為。(1)強(qiáng)迫對流(2)自由運(yùn)動(3)湍流對流 層流對流28. 對流傳熱微分方程組包括 。I、付立葉定律n、對流傳熱微分方程川、基爾霍夫定律w、連續(xù)性方程V、動量微分方程 w、能量

44、微分方程(1) nmwv (2) inmw (3)nwvw (4)mwvw29. Num其特征溫度為 。(1)流體溫度(2)平均溫度(3)壁面溫度 不定30當(dāng)流體外掠圓管時(shí)，10<Re<1.5 105其邊界層為 ，脫體發(fā)生在 處。其局部換熱系數(shù)到達(dá)最值。(1)湍流，140°，低(2)層流，1400，高 (3)湍流，820，低 層流，82° , 低31自然對流傳熱的準(zhǔn)則方程為 (1)NUf=1.861 1 1(2). Num664RemPrm (3) Nu0.53(Gr Pr) 31(4). Nu m =0.943 aJaPr j32影響膜狀換熱系數(shù)的主要因素是

45、(1)蒸汽流速(2)不凝結(jié)氣體(3)表面粗糙度(4)(1) + (2)四、簡答題1. 影響強(qiáng)迫對流傳熱的流體物性有哪些？它們分別對對流傳熱系數(shù)有什么影響？(提示：影響強(qiáng)迫對流換熱系數(shù)的因素及其影響情況可以通過分析強(qiáng)迫對流傳熱實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式，將各無量綱量展開整理后加以表述。)2. 試舉幾個(gè)強(qiáng)化管內(nèi)強(qiáng)迫對流傳熱的方法(至少五個(gè))。(提示：通過分析強(qiáng)迫對流換熱系數(shù)的影響因素及增強(qiáng)擾動、采用人口效應(yīng)和彎管效應(yīng)等措施來提出一些強(qiáng)化手段，如增大流速、采用機(jī)械攪拌等。3 試比較強(qiáng)迫對流橫掠管束傳熱中管束叉排與順排的優(yōu)缺點(diǎn)。(提示：強(qiáng)迫對流橫掠管束換熱中，管束叉排與順排的優(yōu)缺點(diǎn)主要可以從換熱強(qiáng)度和流 動阻力兩方面

46、加以闡述： (1)管束叉排使流體在彎曲的通道中流動，流體擾動劇烈，對流換 熱系數(shù)較大，同時(shí)流動阻力也較大； (2) 順排管束中流體在較為平直的通道中流動，擾動較 弱，對流換熱系數(shù)小于叉排管束，其流阻也較??；(3)順排管束由于通道平直比叉排管束容易清洗。) 4 為什么橫向沖刷管束與流體在管外縱向沖刷相比，橫向沖刷的傳熱系數(shù)大?(提示： 從邊界層理論的角度加以闡述： 縱向沖刷容易形成較厚的邊界層， 其層流層較厚 且不易破壞。 有三個(gè)因素造成橫向沖刷比縱向沖刷的換熱系數(shù)大： 彎曲的表面引起復(fù)雜的 流動，邊界層較薄且不易穩(wěn)定；管徑小，流體到第二個(gè)管子時(shí)易造成強(qiáng)烈擾動；流體直接沖擊換熱表面。 ) 5 為

47、什么電廠凝汽器中，水蒸氣與管壁之間的傳熱可以不考慮輻射傳熱?(提示：可以從以下 3 個(gè)方面加以闡述： (1)在電廠凝汽器中，水蒸氣在管壁上凝結(jié)，凝 結(jié)換熱系數(shù)約為 450018000W(m2K) ，對流換熱量很大； (2)水蒸氣與壁面之間的溫差 較小，因而輻射換熱量較?。?3) 與對流換熱相比，輻射換熱所占的份額可以忽略不計(jì)。)6 用準(zhǔn)則方程式計(jì)算管內(nèi)湍流對流傳熱系數(shù)時(shí)，對短管為什么要進(jìn)行修正?(提示：從熱邊界層厚度方面加以闡述：(1)在入口段，邊界層的形成過程一般由薄變厚；(2) 邊界層的變化引起換熱系數(shù)由大到小變化，考慮到流型的變化，局部長度上可有波動， 但總體上在入口段的換熱較強(qiáng)(管長修

48、正系數(shù)大于1) ; (3)當(dāng)I/d>50(或60)時(shí)，短管的上述影響可忽略不計(jì)，當(dāng) I/dv 50(或60)時(shí)，則必須考慮入口段的影響。7 層流時(shí)的對流傳熱系數(shù)是否總是小于湍流時(shí)的對流傳熱系數(shù)?為什么 ?(提示：該問題同樣可以從入口效應(yīng)角度加以闡述。在入口段邊界層厚度從零開始增厚， 若采用短管，盡管處于層流工況，由于邊界層較薄，對流換熱系數(shù)可以大于紊流狀況。)8 什么叫臨界熱流密度 ?為什么當(dāng)加熱熱流大于臨界熱流密度時(shí)會出現(xiàn)沸騰危機(jī)?(提示：用大容器飽和沸騰曲線解釋之。以大容器飽和沸騰為例，( 1 )沸騰過程中，隨著壁面過熱度t的增大，存在自然對流、核態(tài)沸騰、不穩(wěn)定膜態(tài)沸騰和膜態(tài)沸騰四個(gè)

49、階段， 臨界熱流密度是從核態(tài)沸騰向膜態(tài)沸騰轉(zhuǎn)變過程中所對應(yīng)的最大熱流密度；(2)當(dāng)加熱熱流大于臨界熱流密度時(shí)， 沸騰工況向膜態(tài)沸騰過渡， 加熱面上有汽泡匯集形成汽膜， 將壁面與 液體隔開，由于汽膜的熱阻比液體大得多，使換熱系數(shù)迅速下降，傳熱惡化；(3)汽膜的存在使壁溫急劇升高， 若為控制熱流加熱設(shè)備， 如電加熱設(shè)備， 則一旦加熱熱量大于臨界熱流 密度，沸騰工況從核態(tài)沸騰飛躍到穩(wěn)定膜態(tài)沸騰，壁溫飛升到1000C以上(水)，使設(shè)備燒毀。)9 試述不凝性氣體影響膜狀凝結(jié)傳熱的原因。(提示：少量不凝性氣體的存在就將使凝結(jié)換熱系數(shù)減小，這可以從換熱熱阻增加和蒸 汽飽和溫度下降兩方面加以闡述。(1)含有不

50、凝性氣體的蒸汽凝結(jié)時(shí)在液膜表面會逐漸積聚起不凝性氣體層，將蒸汽隔開，蒸汽凝結(jié)必須穿過氣層，使換熱熱阻大大增加；(2)隨著蒸汽的凝結(jié)， 液膜表面氣體分壓力增大， 使凝結(jié)蒸汽的分壓力降低， 液膜表面蒸汽的飽和溫度 降低，減少了有效冷凝溫差，削弱了凝結(jié)換熱。 )第四章 輻射傳熱名詞解釋1熱輻射：由于物體內(nèi)部微觀粒子的熱運(yùn)動狀態(tài)改變，而將部分內(nèi)能轉(zhuǎn)換成電磁波的能量 發(fā)射出去的過程。2吸收比：投射到物體表面的熱輻射中被物體所吸收的比例。3 反射比：投射到物體表面的熱輻射中被物體表面所反射的比例。4. 穿透比：投射到物體表面的熱輻射中穿透物體的比例。5. 黑體：吸收比a = 1的物體。6 白體：反射比p

51、=1的物體（漫射表面）7. 透明體：透射比 t = 1的物體&灰體：光譜吸收比與波長無關(guān)的理想物體。9. 黑度：實(shí)際物體的輻射力與同溫度下黑體輻射力的比值，即物體發(fā)射能力接近黑體的程 度。10. 輻射力：單位時(shí)間內(nèi)物體的單位輻射面積向外界（半球空間）發(fā)射的全部波長的輻射能。11. 漫反射表面：如果不論外界輻射是以一束射線沿某一方向投入還是從整個(gè)半球空間均勻投入，物體表面在半球空間范圍內(nèi)各方向上都有均勻的反射輻射度Lr,則該表面稱為漫反射表面。12. 角系數(shù)： 從表面1發(fā)出的輻射能直接落到表面 2上的百分?jǐn)?shù)。13. 有效輻射：單位時(shí)間內(nèi)從單位面積離開的總輻射能，即發(fā)射輻射和反射輻射之和。

52、14. 投入輻射：單位時(shí)間內(nèi)投射到單位面積上的總輻射能。15. 定向輻射度：單位時(shí)間內(nèi)，單位可見輻射面積在某一方向p的單位立體角內(nèi)所發(fā)出的總 輻射能（發(fā)射輻射和反射輻射），稱為在該方向的定向輻射度。16. 漫射表面：如該表面既是漫發(fā)射表面，又是漫反射表面，則該表面稱為漫射表面。17. 定向輻射力：單位輻射面積在單位時(shí)間內(nèi)向某一方向單位立體角內(nèi)發(fā)射的輻射能。18. 表面輻射熱阻：由表面的輻射特性所引起的熱阻。19. 遮熱板：在兩個(gè)輻射傳熱表面之間插入一塊或多塊薄板以削弱輻射傳熱。20. 重輻射面：輻射傳熱系統(tǒng)中表面溫度未定而凈輻射傳熱量為零的表面。二、填空題1. 熱輻射是由于 產(chǎn)生的電磁波輻射。

53、熱輻射波長的單位是 ,在工業(yè)范圍內(nèi)，熱輻射的波段主要集中于 區(qū)段。（熱的原因，卩m,紅外）2. 太陽與地球間的熱量傳遞屬于 傳熱方式。（輻射）3. 黑體是指的物體，白體是指的物體，透明體是指的物體?；殷w是 的物體。（吸收比為0,反射比為0，投射比為0，光譜吸收比與波長無關(guān)的）4. 基爾霍夫定律表明，善于輻射的物體也善于 ，在同溫度下，黑體具有的輻射力，實(shí)際物體的吸收率永遠(yuǎn) 1。（吸收，最大，小于）5. 有效輻射是之和。（發(fā)射輻射和反射輻射）6. 一個(gè)由兩個(gè)表面所構(gòu)成的封閉系統(tǒng)中，若已知A1=0.5A2,X1,2=0.6，則X2,1=。（0.3）7. 將任意形狀氣體的輻射折合成一個(gè)假想的當(dāng)量半球，半球內(nèi)氣體與所研究的氣體具有，球內(nèi)氣體對球心的輻射效果等于，該當(dāng)量半球的半徑稱為。（相同的溫度、壓力和成份，所研究的氣體對指定地點(diǎn)的輻射，平均射線行程）& 物體的光譜輻射力與同溫度下 之比，稱為物體的光譜發(fā)射率。(黑體的光譜輻射力)9. 角系數(shù)具有 、的特性。(相對性、完整性、分解性)10. 表面輻射熱阻應(yīng)用于輻射傳熱計(jì)算