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《传热学》复习题

《传热学》复习题
《传热学》复习题

《传热学》复习题一

一、名词解释(3分×5=15分)

1、导热:

2、对流换热:

3、肋片效率:

4﹑膜状凝结:

5﹑灰体;

二、填空题(2分×5=10分)

1.空间辐射热阻可表示为:()。

2、()是热量传递的动力。

3、二维、常物性、无内热源、直角坐标系中的稳态导热微分方程式为()。

4、角系数的确定方法有()两种。

5、温度场是指)。

三、判断题(2分×5=10分)

1、一个灰表面如果是漫反射的,则一定是漫辐射的。()

2、热量传递的三种基本方式是:导热,对流换热,辐射换热。()

3﹑当一个表面的吸收率α=1时,可当作一个绝热表面来处理。()

4、管内强迫对流换热时,假定条件相同,弯管的比直管的换热系数大。()

5、一个表面的有效辐射一定不大于它的本身辐射。()。

四、简答题(6分×4=24分)

1、说明哪些因素影响了对流换热

2、简述热辐射的三个特点.

3、说明大气层的温室效应

4、写出努谢尔特准则Nu的表达式并说明努谢尔特准则Nu的物理含义

五、计算题(41分)

1、(14分)有一气体冷凝器,气侧对流换热表面传热系数h1=95W/(㎡.k),壁厚为㎜,λ=。水侧对流换热表面传热系数h2=5800W/(㎡.k)。计算每个环节的热阻以及传热热阻

2、(13分)加热炉置于25℃的厂房内,加热炉外形尺寸为高2.5m、宽3.5m、长4m,

加热外表面温度均匀且维持55℃。如果不考虑辐射作用,试计算加热炉炉墙的

散热量。已知Νu=C n,C=,n=1/3,空气的物性参数为:λ=,Pr=,粘度ν=㎡/S.

3、(14分)温度为99℃的热水进入一个逆流式换热器,并将4℃的冷水加热到32℃,

冷水的流量为1.3Kg/S,热水的流量为2.6Kg/S,总传热系数为830W/(㎡.K )。

试计算换热器面积为多少

(水的比热为C P= )

《传热学》复习题二

一、名词解释(3分×5=15分)

1、温度场:

2、热对流:

3、肋片效率:

4、黑体:

5﹑珠状凝结:

二、填空题(2分×5=10分)

1、导热问题的第一类边界条件是已知()

2、判定强迫流动换热流态的准则是()。

3、热量传递的三种基本方式是()。

4、稳态导热是指()。

5、换热器按工作原理可分为()三类。

三、判断题(2分×5=10分)

1、导热,对流,辐射换热是热量传递的三种基本方式。()

2、基尔霍夫定律的表达式ε=α,适用于任何表面。()

3、一个表面的有效辐射一定大于它的本身辐射。()

4、某一温度下的漫灰表面对来自任何物体投射的吸收率都相等。()

5、当一个表面的吸收率α=1时,可当作一个绝热表面来处理。()

四、简答题(6分×4=24分)

1、简述傅里叶定律

2、说明Bi准则的定义式及其物理含义

3、简述影响辐射换热的因素

4、冰雹落地后,即漫漫融化,试分析融化所需热量是由那些途径得到的

五﹑计算题(41分)

1、(12分)冬季,室内温度为20℃,室外温度为-10℃。室内、外空气对墙壁的表面传

热系数分别为10W/(㎡.k )和20W/(㎡.k )。墙壁厚度为240㎜,壁的导热系数为,面积为15㎡。求通过墙壁的热损失。

2、(13分)一加热炉置于25℃的厂房内,加热炉外形尺寸为高2.5m 、宽3.5m 、长4m ,

加热外表面温度均匀且维持55℃。如果不考虑辐射作用,试计算加热炉墙的

散热量已知空气物性参数为:λ=×10-2w/.,

ν=×10-6㎡/s,Pr=,Nu=1/3.

3、(16分)某冷却设备必须每小时冷却275kg 的热流体,使其由t 1′=120℃ ,冷却到t 1″=50℃ ,热流体的比热容c 1=。为了冷却热流体,每小时要用t 2′=10℃ 的冷水1000kg 。水的比热容c 2=,如果k=(㎡.k),试求顺流和逆流两种情况下所需的传热面积 。

《传热学》 复习题一答案

一.名词解释(3分×5=15分)

1.是指物体各部分无相对位移或不同的物体直接接触时依靠分子﹑原子及自由电子等微观粒子的热运动而进行的热量传递现象。

2.流体流过与其温度不同的固体壁面时所发生的热量传递过程。

3. 表示肋片的实际散热量与假定整个肋片表面都处在肋基温度时的理想散热量之比。

4. 当凝结液能很好的润湿壁面时,.凝结液将形成连续的膜向下流动。

5. 物体的光谱发射率不随波长发生变化。

二.填空题(2分×5=10分)

1、( ) ;

2、(温差) ;

3、( ) ij i X A 102

222=??+??y t x t

4、(积分法,代数法)

5、(某一时刻空间所有各点温度的总称)

三、 判断题(2分×5=10分)

1、( √) ;

2、( ╳ ) ;

3、( ╳ );

4、( √ );

5、( ╳ )

四、 简答题(6分×4=24分)

1、答:1)流动的起因和流动状态;2)流体的热物理性质;3)流体的相变;4)换热表面积的几何因素。

2、简述热辐射的三个特点

答:热辐射的三个特点是:1).任何物体,只要温度高于0 K ,就会不停地向周围空间

发出热辐射。2).不需要冷热物体的直接接触;即:不需要介质的存在,在真空中就可以传递能量。

3).在辐射换热过程中伴随着能量形式的两次转换:物体热力学能 → 电磁波能 → 物体热力学能。

3、答:大气层能让大部分太阳辐射透过到达地面,而地面辐射中95%以上的能量分布在3-50μm 范围内,它不能穿过大气层,这就减少了地面的辐射热损失,即大气层的温室效应。

4、答:努谢尔特准则Nu 的表达为:

努谢尔特准则Nu 的物理含义:反映了对流换热过程的强弱。

五、计算题 (41分)

1﹑(14分)解: 气侧的对流换热热阻: 管壁的导热热阻:

水侧的对流换热热阻:

传热热阻:

2、(13分)解:

3、(14分)解:1)冷流体的吸热量=热流体的放热量 w

t hA k m w Nu H h Gr Nu tH g Gr C t m 4084)2555(5.22)45.3(63.3/63.33295

.20276.0329)1057.3(1.0Pr)(1.01057.3699.0)1096.16(5.2)2555(40273181.9Pr Pr 4025525231103110263230=-???+?=?=Φ∴?=?==∴=?=?=?=???-?+?=??=?=+=-λυα定性温度:λhl Nu =w k m h R h /1005.195112211-?===w k m h R h /1072.158********-?===w k m R /1038.55.46105.2233

--?=?==λδλw

k m R R R R h h k /1007.12221-?=++=λ

(6分)

2)因为是逆流布置,所以:

所以换热器面积:

(8分)

《传热学》 复习题二答案

一.名词解释(3分×5=15分)

1.是指某一时刻空间所有各点温度的总称。

2.只依靠流体的宏观运动传递热量的现象。

3.表示肋片的实际散热量与假定整个肋片表面都处在肋基温度时的理想散热量之比。

4.物体能全部吸收外来射线。

5.凝结液不能很好的润湿壁面,.凝结液将聚结成一个个的液珠。

二.填空题(2分×5=10分)

1、(已知任意时刻边界上的温度值 )

2、(雷诺准则Re )

3、(导热,热对流,热辐射 )

4、( 物体内各点温度随时间不变的过程。)

5、(间壁式,混合式,回热式 )

三、 判断题(2分×5=10分)

1、( ╳ );

2、( ╳ );

3、( √ );

4、(√ );

5、( ╳ )

四、 简答题(6分×4=24分)

1、答:傅里叶定律表达了热流矢量与温度梯度之间的关系,即: w/m 2

其中:λ为材料的导热系数。,负号表示热流矢量与温度梯度的方向相反。

C t t C C P P 01185)99(6.2)

432(3.1=''?''-=-?Φ=Φ=Φ吸放C In t m 08.7332

99485)3299()485(=-----=?2348.28.73830)432(10175.43.1m t K A m =?-???=?Φ=gradt

q λ-=

2、答:Bi 的表达式为:

3、简述影响辐射换热的因素

答:1)物体表面的吸收特性;2)物体表面的辐射特性;3)物体的温度;4)物体表面的形状、尺寸及物体表面间的相互位置。

4、冰雹落地后,即漫漫融化,试分析融化所需热量是由那些途径得到的

答:地面的导热量,空气的对流换热量,与环境中固体表面间的辐射换热量及吸收太阳辐射热量。 五﹑计算题 (41分)

1﹑(12分)

由题知这是一个传热过程,所以传热量为:

故通过墙壁的热损失为 W

2、(13分)解:

(6分) (7分)

3(16分)解:由热平衡方程求得冷流体的终温

w t hA k m w Nu H h Gr Nu tH g Gr C t m 4084)2555(5.22)45.3(63.3/63.33295

.20276.0329)1057.3(1.0Pr)(1.01057.3699.0)1096.16(5.2)2555(40273181.9Pr Pr 40255252311031102

63230=-???+?=?=Φ∴?=?==∴=?=?=?=???-?+?=??=?=+=-λυα定性温度:o c m t t c m t t 24187.41000)50120(044.327510)(22111122=?-??+=''-'+'=''对大小。外部对流换热热阻的相了物体内部导热热阻与物理含义:其大小反映:固体材料的导热系数导热固体的特征尺寸,对流换热系数,λλ

::,l h hl B i =w 3.7742015.010240101))10(20(1511)(32121=+?+--?=++-=Φ-h h t t A f f λδ

所传递的热流量

(6分)

(1)顺流时 (2)逆流时

(10分) w t t c m 3311111028.16)50120(10044.33600275)(?=-???=''-'=Φ23041.22

.583.1161028.162.58245010120ln )2450()101020(m t k A c t m m =??=?Φ==-----=?2

3

19.2643.1161028.1664

10

5024120ln )1050()241020(m t k A c

t m m =??=?Φ

==-----=?

传热学重点汇总

1傅里叶定律:单位时间内通过单位截面积所传递的热量,正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率 2集总参数法:忽略物体内部导热热阻的简化分析方法 7何谓膜状凝结过程,不凝结气体是如何影响凝结换热过程的? 蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时,如果凝结液体能很好的润湿壁面,它就在壁面上铺展成膜,这种凝结形式称为膜状凝结。 不凝结气体对凝结换热过程的影响:在靠近液膜表面的蒸气侧,随着蒸气的凝结,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。 16试说明管槽内强制对流换热的入口效应。流体在管内流动过程中,随着流体在管内流动局部表面传热系数如何变化的?外掠单管的流动与管内的流动有什么不同 管槽内强制对流换热的入口效应:入口段由于热边界层较薄而具有比较充分的发展段高的表面传热系数。 入口段的热边界层较薄,局部表面传热系数较高,且沿着主流方向逐渐降低。充分发展段的局部表面传热系数较低。 外掠单管流动的特点:边界层分离、发生绕流脱体而产生

回流、漩涡和涡束。 19为什么二氧化碳被称作“温室效应”气体? 气体的辐射与吸收对波长具有选择性,二氧化碳等气体聚集在地球的外侧就好像给地球罩上了一层玻璃窗:以可见光为主的太阳能可以达到地球的表面,而地球上一般温度下的物体所辐射的红外范围内的热辐射则大量被这些气体吸收,无法散发到宇宙空间,使得地球表面的温度逐渐升高20试分析大空间饱和沸腾和凝结两种情况下,如果存在少量不凝性气体会对传热效果分别产生什么影响?原因? 对于凝结,蒸气中的不可凝结气体会降低表面传热系数,因为在靠近液膜表面的蒸气侧,随着蒸气的凝结,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。 大空间饱和沸腾过程中,溶解于液体中的不凝结气体会使沸腾传热得到某种强化,这是因为,随着工作液体温度的升高,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,成为汽泡的胚芽,从而使q~Δt沸腾曲线向着Δt 减小的方向移动,即在相同的Δt下产生更高的热流密度,强化了传热。 21太阳能集热器的吸收板表面有时覆以一层选择性涂层,使表面吸收阳光的能力比本身辐射能力高出很多倍。请问这

《传热学期末复习试题库》含参考答案

传热学试题 第一章概论 一、名词解释 1.热流量:单位时间所传递的热量 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。 (W/(m·K),W/(m2·K),W/(m2·K))

(完整版)传热学中的名词解释

传热学中的名词解释 1 .稳态导热 : 发生在稳态温度场内的导热过程称为稳态导热。(或:物体中 的温度分布不随时间而变化的导热称为稳态导热。) 2 .稳态温度场: 温度场内各点的温度不随时间变化。(或温度场不随时 间变化。) 3 .热对流 : 依靠流体各部分之间的宏观运行,把热量由一处带到另一 处的热传递现测温度均为肋基温度的理想散热量之比。象 4 .传热过程: 热量由固体壁面一侧的热流体通过固体壁面传递给另一侧冷流 体的过程 5 .肋壁总效率: 肋侧表面总的实际散热量与肋壁 21. 换热器的效能(有效度):换热器的实际传热量与最大可能传热量 之比。或 22. 大容器沸腾:高于液体饱和温度的热壁面沉浸在具有自由表面的液 体中所发生的沸腾。 23. 准稳态导热:物体内各点温升速度不变的导热过程。 24. 黑体:吸收率等于 1 的物体。 25. 复合换热:对流换热与辐射换热同时存在的综合热传递过程。 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。 第二章热传导 一、名词解释 1.温度场:某一瞬间物体内各点温度分布的总称。一般来说,它是空间坐标和时间坐标的函数。

传热学总复习试题及答案【第五版】【精】【_必备】

总复习题 基本概念 : ?薄材 : 在加热或冷却过程中 , 若物体内温度分布均匀 , 在任意时刻都可用一个温度来代表整个物体的温度 , 则该物体称为 ----. ?传热 : 由热力学第二定律 , 凡是有温差的地方 , 就有热量自发地从高温物体向低温物体转移 , 这种由于温差引起的热量转移过程统称为 ------. ?导热 : 是指物体内不同温度的各部分之间或不同温度的物体相接触时 , 发生的热量传输的现象 . 物体各部分之间不发生相对位移,仅依靠物体内分子原子和自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递成为热传导简称导热 ?对流 : 指物体各部分之间发生相对位移而引起的热量传输现象 . 由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互渗混所导致的热量传递过程 ?对流换热 : 指流体流过与其温度不同的物体表面时 , 流体与固体表面之间发生的热量交换过程称为 ------. ?强制对流 : 由于外力作用或其它压差作用而引起的流动 . ?自然对流 : 由于流体各部分温度不同 , 致使各部分密度不同引起的流动 . ?流动边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 由于粘滞力的作用 , 壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的速度迅速下降为零 , 而在这一流层外 , 流体的速度基本达到主流速度 . 这一流体层即为 -----. ?温度边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 会在壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的温度迅速变化 , 而在这一流层外 , 流体的温度基本达到主流温度 . 这一流体层即为 -----. ?热辐射 : 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为 ------. 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程成为热辐射 ?辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量 . ?单色辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的波长在λ -- λ +d λ 范围内的辐射能量 . ?立体角 : 是一个空间角度 , 它是以立体角的角端为中心 , 作一半径为 r 的半球 , 将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方 r 2 的比值作为 ------ 的大小 . ?定向辐射强度 : 单位时间内 , 在单位可见面积 , 单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为 ----. ?传质 : 在含有两种或两种以上组分的流体内部 , 如果有浓度梯度存在 , 则每一种组分都有向低浓度方向转移 , 以减弱这种浓度不均匀的趋势 . 物质由高浓度向低浓度方转移过程称为 ----.

(完整word版)传热学简答题

传热学简答题 1.试述三种热量传递基本方式的差别,并各举1~2个实际例子说明。 (提示:从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式) 2.请说明在传热设备中,水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止? (提示:从传热过程各个环节的热阻的角度,分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况) 3. 试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别,它们各自的单位是什么? (提示:写出三个系数的定义并比较,单位分别为W/(m ·K),W/(m 2·K),W/(m 2·K)) 4.在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义? (提示:分析热阻与温压的关系,热路图在传热过程分析中的作用。) 5.结合你的工作实践,举一个传热过程的实例,分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。 (提示:学会分析实际传热问题,如水冷式内燃机等) 6.在空调房间内,夏季与冬季室内温度都保持在22℃左右,夏季人们可以穿短袖衬衣,而冬季则要穿毛线衣。试用传热学知识解释这一现象。 (提示:从分析不同季节时墙体的传热过程和壁温,以及人体与墙表面的热交换过程来解释这一现象(主要是人体与墙面的辐射传热的不同)) 1. 试解释材料的导热系数与导温系数之间有什么区别和联系。 (提示:从两者的概念、物理意义、表达式方面加以阐述,如从表达式看,导温系数与导热系数成正比关系(a=λ/c ρ),但导温系数不但与材料的导热系数有关,还与材料的热容量(或储热能力)也有关;从物理意义看,导热系数表征材料导热能力的强弱,导温系数表征材料传播温度变化的能力的大小,两者都是物性参数。) 2. 试用所学的传热学知识说明用温度计套管测量流体温度时如何提高测温精度。 (提示:温度计套管可以看作是一根吸热的管状肋(等截面直肋),利用等截面直肋计算肋端温度t h 的结果,可得采用温度计套管后造成的测量误差Δt 为Δt=t f -t h =)(0 mH ch t t f -,其中 H h H A hP mH λδλ==,欲使测量误差Δt 下降,可以采用以下几种措施: (1)降低壁面与流体的温差(t f -t 0),也就是想办法使肋基温度t 0接近t f ,可以通过对流体 通道的外表面采取保温措施来实现。 (2)增大(mH)值,使分母ch(mH)增大。具体可以用以下手段实现:①增加H ,延长温度计套管的长度;②减小λ,采用导热系数小的材料做温度计套管,如采用不锈钢管,不要用铜管。因为不锈钢的导热系数比铜和碳钢小。②降低δ,减小温度计套管的壁厚,采用薄壁管。④提高h 增强温度计套管与流体之间的热交换。) 3. 试写出直角坐标系中,一维非稳态无内热源常导热系数导热问题的导热微分方程表达 式;并请说明导热问题常见的三类边界条件。 ( 提示:直角坐标系下一维非稳态无内热源导热问题的导热微分方程式x t a t 22??=??τ 第一类边界条件:τ>0,t w =f w (x, τ)

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《传热学》考试试题库汇总 第一章概论 一、名词解释 1.热流量:单位时间所传递的热量 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 (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 (传热温差为 1K 时,单位传热面积在单位时间的传热量, W /(m2·K) ) 5. 导热系数的单位是 ;传热系数的单位是。 (W /(m·K) , W /(m2·K) , W /(m2·K) ) 6. 复合传热是指 ,复合传热系数等于之和,单位是。 (对流传热与辐射传热之和,对流传热系数与辐射传热系数之和, W /(m2·K) ) 7. 单位面积热阻 r t 的单位是 ;总面积热阻 R t 的单位是。 (m 2·K/W, K/W) 8. 单位面积导热热阻的表达式为 (δ/λ) 9. 单位面积对流传热热阻的表达式为 (1/h) 10. 总传热系数 K 与单位面积传热热阻 r t 的关系为。 (r t =1/K) 11. 总传热系数 K 与总面积 A 的传热热阻 R t 的关系为。

传热学试题库含答案

《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。 四、简答题 1.试述三种热量传递基本方式的差别,并各举1~2个实际例子说明。 (提示:从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式) 2.请说明在传热设备中,水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止? (提示:从传热过程各个环节的热阻的角度,分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况)3. 试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别,它们各自的单位是什么? (提示:写出三个系数的定义并比较,单位分别为W/(m·K),W/(m2·K),W/(m2·K)) 4.在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义? (提示:分析热阻与温压的关系,热路图在传热过程分析中的作用。) 5.结合你的工作实践,举一个传热过程的实例,分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。 (提示:学会分析实际传热问题,如水冷式内燃机等) 6.在空调房间内,夏季与冬季室内温度都保持在22℃左右,夏季人们可以穿短袖衬衣,而冬季则要穿毛线衣。试用传热学知识解释这一现象。 (提示:从分析不同季节时墙体的传热过程和壁温,以及人体与墙表面的热交换过程来解释这一现象(主

传热学知识点

常用的相似准则数:①努谢尔特:Nu=aL/λ分子是实际壁面处的温度变化率,分母是原为l的流体层导热机理引起的温度变化率反应实际传热量与导热分子扩散热量传递的比较。Nu大小表明对流换热强度。②雷诺准则Re=WL/V Re大小反映了流体惯性力和粘性力相对大小。Re是判断流态的。③格拉小夫准则Gr=gβ△tL3/V2 Gr的大小表明浮升力和粘性力的的相对大小,Gr表明自然流动状态兑换热的影响。 ④普朗特准则: Pr=V/a Pr表明动量扩散率与热量扩散率的相对大小。 辐射换热时的角系数:①相对性②完整性③可加性 热交换器通常分为三类:间壁式、混合式和回热式,按传热表面的结构形式分为管式和板式间壁式热交换器按两种流体相互间的流动方向热交换器分为分为顺流,逆流,交叉流。 导温系数α也称为热扩散系数或热扩散率,它象征着物体在被加热或冷却是其内部各点温度趋于均匀一致的能力。Α大的物体被加热时,各处温度能较快的趋于一致。传热学考研总结 1傅里叶定律:单位时间内通过单位截面积所传递的热量,正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率 2集总参数法:忽略物体内部导热热阻的简化分析方法 3临界热通量:又称为临界热流密度,是大容器饱和沸腾中的热流密度的峰值 4效能:表示换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比 5对流换热是怎样的过程,热量如何传递的? 对流换热:指流体各部分之间发生宏观运动产生的热量传递与流体内部分子导热引起的热量传递联合作用的结果。对流仅能发生在流体中,而且必然伴随有导热现象。 对流两大类:自然对流(不依靠泵或风机等外力作用,由于流体内部密度差引起的流动)与强制对流(依靠泵或风机等外力作用引起的流体宏观流动)。 影响换热系数因素:流体的物性,换热表面的形状与布置,流速,流动起因(自然、强制),流动状态(层流、湍流),有无相变。 6何谓凝结换热和沸腾换热,影响凝结换热和沸腾换热的因素? 蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时,将汽化潜热传递给壁面的过程称为凝结过程。 如果凝结液体能很好的润湿壁面,它就在壁面上铺展成膜,这种凝结形式称为膜状凝结。 如果凝结液体不能很好地润湿壁面,在壁面上形成一个个小液珠,这种凝结方式称为珠状凝结。 液体在固液界面上形成气泡引起热量由固体传递给液体的过程称为沸腾换热。 按沸腾液体是否做整体流动可分为大容器沸腾(池沸腾)和管内沸腾;按液体主体温度是否达到饱和温度可分为饱和沸腾和过冷沸腾。 不凝结气体对凝结换热过程的影响:在靠近液膜表面的蒸气侧,随着蒸气的凝结,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。 影响凝结换热的因素:不凝结气体、蒸汽流速、管内冷凝、蒸汽过热度、液膜过冷度及温度分布非线性。 影响沸腾换热的因素:不凝结气体(使沸腾换热强化)、过冷度、重力加速度、液位高度、管内沸腾。 7强化凝结换热和沸腾换热的原则? 强化凝结换热的原则:减薄或消除液膜,及时排除冷凝液体。 强化沸腾换热的原则:增加汽化核心,提高壁面过热度。 8试以导热系数为定值,原来处于室温的无限大平壁因其一表面温度突然升高为某一定值而发生非稳态导热过程为例,说明过程中平壁内部温度变化的情况,着重指出几个典型阶段。 首先是平壁中紧挨高温表面部分的温度很快上升,而其余部分则仍保持原来的温度,随着时间的推移,温度上升所波及的范围不断扩大,经历了一段时间后,平壁的其他部分的温度也缓慢上升。 主要分为两个阶段:非正规状况阶段和正规状况阶段 9灰体有什么主要特征?灰体的吸收率与哪些因素有关?

计算传热学-传热基本原理及其有限元应用

1. 传热学的发展概述 18世纪30年代首先从英国开始的工业革命促进了生产力的空前发展。生产力的发展为自然科学的发展成长开辟了广阔的道路。传热学这一门学科就是在这种大背景下发展成长起来的。导热和对流两种基本热量传递方式早为人们所认识,第三种热量传递方式则是在1803年发现了红外线才确认的,它就是热辐射方式。在批判“热素说”确认热是一种运动的过程中,科学史上的两个著名实验起着关键作用。其一是1798年伦福特(B .T .Rumford)钻炮筒大量发热的实验,其二是 1799年戴维(H .Davy)两块冰块摩擦生热化为水的实验。确认热来源于物体本身内部的运动开辟了探求导热规律的途径。1804年毕渥根据实验提出了一个公式,认为每单位时间通过每单位面积的导热热量正比例于两侧表面温差,反比例于壁厚,比例系数是材料的物理性质。傅里叶于1822年发表了他的著名论著“热的解析理论”,成功地完成了创建导热理论的任务。他提出的导热定律正确概括了导热实验的结果,现称为傅里叶定律,奠定了导热理论的基础。他从傅里叶定律和能量守恒定律推出的导热微分方程是导热问题正确的数学描写,成为求解大多数工程导热问题的出发点。他所提出的采用无穷级数表示理论解的方法开辟了数学求解的新途径。傅里叶被公认为导热理论的奠基人。在傅里叶之后,导热理论求解的领域不断扩大。同样,自1823年M. Navier 提出流动方程以来,通过1845 年 G.G. Stokes 的改进,完成了流体流动基本方程的创建任务。流体流动理论是更加复杂的对流换热理论的必要前提,1909和1915年W. Nusselt 开辟了在无量纲数原则关系正确指导下,通过实验研究对流换热问题的一种基本方法。1904 年,L. Prandtl 提出的对流边界层理论使流动微分方程得到了简化,1921年 E. Pohlhausen 基于流动边界层理论引进了热边界层的概念,为对流传热微分方程的理论求解建立了基础。在辐射传热研究方面,19世纪J. Stefan 根据实验确定了黑体辐射力正比于它的绝对温度的四次方的规律,1900年M.Planck 提出的量子假说奠定了热辐射传热理论基础。上述传热理论为传热分析解析、数值以及实验研究奠定了理论基础。还要特别提到的是,由于计算机的迅速发展,用数值方法对传热问题的分析研究取得了重大进展,在20世纪70年代已经形成一个新兴分支—数值传热学。近年来,数值传热学得到了蓬勃的发展[2-4]。 2. 传热分析计算理论 热量传递主要有三种传递形式,分别是热传导、热对流和热辐射。热传导是指两个相互接触良好的物体之间的能量交换或一个物体由于其自身温度梯度而 引起的内部能量的传递。其遵循傅里叶定律[5]:dT q dx λ=-,其中λ是热导率, dT dx 是温度梯度,q 是热流密度。热对流是指在物体与其周围介质之间发生的热量交换。热对流分为自然对流和强制对流,用牛顿冷却方程描述为()w f q h t t =-,其中h 为表面传热系数,w t 为物体表面的温度,f t 为物体周围流体的温度。一个 物体或两个物体之间通过电磁波形式进行的能量传递交换称为热辐射,通常由斯

传热学试题(答案)

Nu准则数的表达式为(A ) 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 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 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 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 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℃ 7.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 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 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/m3 格拉晓夫准则数的表达式为(D ) .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 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 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 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 将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是( D )

传热学重点知识复习资料合集

传热学重点知识复习资料合集 一、名词汇总概述 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.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。 4.导热原理: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。 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。 11.温度场:某一瞬间物体内各点温度分布的总称。一般来说,它是空间坐标和时间坐标的函数。 12.等温面(线):由物体内温度相同的点所连成的面(或线)。13.温度梯度:在等温面法线方向上最大温度变化率。 14.热导率:物性参数,热流密度矢量与温度降度的比值,数值上等于1 K/m的温度梯度作用下产生的热流密度。热导率是材料固有的热物理性质,表示物质导热能力的大小。 15.导温系数:材料传播温度变化能力大小的指标。 16.稳态导热:物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。17.非稳态导热:物体中各点温度随时间而改变的导热过程。18.傅里叶定律:在各向同性均质的导热物体中,通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率。 19.保温(隔热)材料:λ≤0.12 W/(m·K)(平均温度不高于350℃时)的材料。 20.肋效率:肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。 21.接触热阻:材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙,给导热过程带来额外热阻。

传热学知识点总结

第一章 §1-1 “三个W” §1-2 热量传递的三种基本方式 §1-3 传热过程和传热系数 要求:通过本章的学习,读者应对热量传递的三种基本方式、传热过程及热阻的概念有所了解,并能进行简单的计算,能对工程实际中简单的传热问题进行分析(有哪些热量传递方式和环节)。作为绪论,本章对全书的主要内容作了初步概括但没有深化,具体更深入的讨论在随后的章节中体现。 本章重点: 1.传热学研究的基本问题 物体内部温度分布的计算方法 热量的传递速率 增强或削弱热传递速率的方法 2.热量传递的三种基本方式 (1).导热:依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递。传热学重点研究的是在宏观温差作用下所发生的热量传递。 傅立叶导热公式: (2).对流换热:当流体流过物体表面时所发生的热量传递过程。 牛顿冷却公式: (3).辐射换热:任何一个处于绝对零度以上的物体都具有发射热辐射和吸收热辐射的能力,辐射换热就是这两个过程共同作用的结果。由于电磁波只能直线传播,所以只有两个物体相互看得见的部分才能发生辐射换热。 黑体热辐射公式: 实际物体热辐射: 3.传热过程及传热系数:热量从固壁一侧的流体通过固壁传向另一侧流体的过程。 最简单的传热过程由三个环节串联组成。 4.传热学研究的基础 傅立叶定律 能量守恒定律+ 牛顿冷却公式+ 质量动量守恒定律 四次方定律 本章难点 1.对三种传热形式关系的理解 各种方式热量传递的机理不同,但却可以(串联或并联)同时存在于一个传热现象中。2.热阻概念的理解 严格讲热阻只适用于一维热量传递过程,且在传递过程中热量不能有任何形式的损耗。 思考题: 1.冬天经太阳晒过的棉被盖起来很暖和,经过拍打以后,效果更加明显。为什么?

上海交大传热学考题(A)-答案

2004-2005学年传热学考试试题(A )答案 一 回答下列5题(25分) 答:略 二 如右图所示,在图中画出节点(i ,j )的控制区域,并试导出其二维稳态导热时的离散方程。已知右侧壁绝热;顶端处于温度为f t 的流体中,换热系数为h ,有内热源为Φ ;网格均匀划分,且y x ?=?;材料的导热系数为λ。(10分) 解: 04 )(222,,1,,,1=Φ??+-?+?-?+?-?-- y x t t x h y t t x x t t y j i f j i j i j i j i λλ y x ?=?时,04 )(22 22,,1,,,1=Φ?+-?+-+--- x t t x h t t t t j i f j i j i j i j i λ λ 也可以化简为:Φ?+?++=?+-- λ λλ 2)2(21,,1,x t x h t t t x h f j i j i j i 三 由两种不同材料组成的一维复合平板如图1所示,左侧表面(0=x )保持恒温t 0,右侧表面(B A L L x +=)暴露于温度为∞t (∞>t t 0)、对流换热系数为h 的气流中,忽略复合平板与环境的辐射换热和接触热阻。(15分) 1 给出通过复合平板的稳态热流密度q 的计算 公式; 2 推导稳态时,平板A 和B 分界面温度t 1的计算公式; 3 假设导热系数B A λλ>,画出x 从0到∞的稳态温度分布趋势。 解:令 h R L R L R h B B B A A A 1 ,,===λλ 1 h L L t t q B B A A 10++-= ∞ λλ 2 A A A B B A A A A B B A A qR t L h L L t t t t L t t h L L t t q -=?++-- =?-=++-= ∞∞00011 0011λλλλλλ 或:h B A A h B A A B B R R R t R t R R t L t t h L t t q ++++= ?-=+-= ∞ ∞ 011 01)(1λλ t 0t ∞, h

传热学解析解

二维稳态导热在一定边界条件下解析法求解 一、问题描述 二维有限铁板,长1.5m,宽40cm, 短边两端绝热,长边两端表面与空气接触,上下表面处空气温度分别为100℃和20℃,求稳态导热后,板内温度分布。 二、解析法求解 解: 如图建立平面直角坐标系: 所给问题及边界条件的数学描述为: 2222 0t t x y ??+=?? 0x =0t x ?=? x H =0t x ?=? 0y =1()f t h t t y λ ?=-? y δ=2()f t h t t y λ ?-=-? 假设该函数可用分离变量法求解,则 ()()t X x Y y = 2222 11d X d Y X dx Y dy λ =-=- 则有 ()22 ()0X X x x λ?+=*? ()22()0Y Y y y λ?-=**?

下面对λ取值正负分类讨论: (1)λ<0时 ()X x Be =+ 代入X 方向边界条件易得: 0A B == 即 λ<0时,()*只有零解; (2)λ>0时 ( )X x A B =+ 由x 方向边界条件解得:0,n B H π== 则方程固有值和固有解为 ()2 ,cos ,1,2n n n n n X x A x n H H ππλ?? ===??? ??? 将n λ代入()**得 (),1,2n n y y H H n n n Y y C e D e n π π- =+=??? 叠加后得方程通解为 1(,)cos n n y y H H n n n n t x y a e b e x H πππ +∞ -=??=+ ??? ∑ 其中,n n n n n n a A C b A D ==; 对于任一确定[]0,x H ∈ 由y 方向边界条件代入得: 1000011cos cos n n n n H H H H n n n n f n n n n n n x a e b e h a e b e x ht H H H H ππππππππλ+∞+∞?-??-?==?????-=?+- ? ?????∑∑ 211cos cos n n n n H H H H n n n n f n n n n n n x a e b e h a e b e x ht H H H H ππππδδδδππππλ+∞+∞?-??-?==????-?-=?+- ? ????? ∑∑ 整理得:

传热学总结

第一章绪论 §1-1 “三个W” §1-2 热量传递的三种基本方式 §1-3 传热过程和传热系数 要求:通过本章的学习,读者应对热量传递的三种基本方式、传热过程及热阻的概念有所了解,并能进行简单的计算,能对工程实际中简单的传热问题进行分析(有哪些热量传递方式和环节)。作为绪论,本章对全书的主要内容作了初步概括但没有深化,具体更深入的讨论在随后的章节中体现。 本章重点: 1.传热学研究的基本问题 物体内部温度分布的计算方法 热量的传递速率 增强或削弱热传递速率的方法 2.热量传递的三种基本方式 (1).导热:依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递。传热学重点研究的是在宏观温差作用下所发生的热量传递。 傅立叶导热公式: (2).对流换热:当流体流过物体表面时所发生的热量传递过程。 牛顿冷却公式: (3).辐射换热:任何一个处于绝对零度以上的物体都具有发射热辐射和吸收热辐射的能力,辐射换热就是这两个过程共同作用的结果。由于电磁波只能直线传播,所以只有两个物体相互看得见的部分才能发生辐射换热。 黑体热辐射公式: 实际物体热辐射: 3.传热过程及传热系数:热量从固壁一侧的流体通过固壁传向另一侧流体的过程。 最简单的传热过程由三个环节串联组成。 4.传热学研究的基础 傅立叶定律 能量守恒定律+ 牛顿冷却公式 + 质量动量守恒定律 四次方定律 本章难点 1.对三种传热形式关系的理解 各种方式热量传递的机理不同,但却可以(串联或并联)同时存在于一个传热现象中。 2.热阻概念的理解 严格讲热阻只适用于一维热量传递过程,且在传递过程中热量不能有任何形式的损耗。 思考题: 1.冬天经太阳晒过的棉被盖起来很暖和,经过拍打以后,效果更加明显。为什么? 2.试分析室内暖气片的散热过程。 3.冬天住在新建的居民楼比住旧楼房感觉更冷。试用传热学观点解释原因。 4.从教材表1-1给出的几种h数值,你可以得到什么结论? 5.夏天,有两个完全相同的液氮贮存容器放在一起,一个表面已结霜,另一个则没有。请问哪个容器的隔热性能更好,为什么? 第二章导热基本定律及稳态导热 §2-1 导热的基本概念和定律 §2-2 导热微分方程 §2-3 一维稳态导热 §2-4伸展体的一维稳态导热 要求:本章应着重掌握Fourier定律及其应用,影响导热系数的因素及导热问题的数学描写——导热微分方程及定解条件。在此基础上,能对几种典型几何形状物体的一维稳态导热问题用分析方法确定物体内的温度分布和通过物体的导热量。 本章重点: 1.基本概念 温度场t=f(x,y,z,τ),稳态与非稳态,一维与二维 导热系数λ 2.导热基本定律: 可以认为是由傅立叶导热公式引深而得到,并具有更广泛的适应性。

东南大学传热学历年考研真题(全)

东南大学 二OOO 位研究生入学考试题 一.解释下列现象:(本题共25分,每题5分) 1,冰箱里结霜后,耗电量增加; 2, 某厂一条架空敷设的电缆使用时发现绝热层超温,为降温特剥去一层绝热材料,结果发现温度更高。 3, 某办公室由中央空调系统维持室内恒温,人们注意到尽管冬夏两季室内都是20℃,但感觉不同。 4, 大气中的 CO2 含量增加,导致地球温度升高。 5, 同样是-6℃的 气温,在南京比在北京感觉要冷一些。 二.半径为s γ 圆球,其热导率(导热系数)为λ单位体积发热量为Qr,浸在温度为tf 的 流体中,流体与球表面的对流换热系数为h, 求稳态时,(1) 圆球内的温度分布,(2)当 0.1, 4.5/(s m w m γλ==?℃), 25000/v Q w m =,215/(h w m =?℃), 20f t =℃时,球内 的最高温度。(本题15分) 三.采用测定铂丝电阻的方法可间接测出横掠铂丝的空气速度。现测得铂丝直径d=0.1mm, 长10mm ,电阻为0.2Ω,通过的电流为1.2A,表面温度为200℃,已知0.3851/3 0.911Pr um em m R N =,空气的物性参数见下表,求气流的速度u ∞( 本题15分) 附:空气的物性参数 t ℃ λ/(w m ?℃) ν 2/m s Pr 20 2.59210-? 21.4610-? 0.703 110 3.27210-? 24.3610-? 0.687 200 3.93210-? 26.0610-? 0.680 四,用一裸露的热电偶测烟道内的烟气温度,其指示值为280℃ 已知烟道壁面温度为250℃ 热电偶的表面温度为0.9℃,与烟气的对流换热系数为1002 /(w m ?℃)求烟气的实际温度。若烟气的实际温度为317℃,热电偶的指示值为多少?(本题15分) 五,一条供热管道长500m ,架空敷设,管道内径为70mm ,管内热水与外部空气的总传热系数为1.82 /(w m ?℃)流量为1000kg/h,比热为4.168J/(kg .℃).若入口温度为110℃ 空气温度为—5℃ 求出口热水温度。(本题15分) 六, 一长为H ,宽为b ,厚度为δ的铝板水平放置(b >>δ )长度方向两端温度均为o t ,底部绝热,周围空气的温度为f t 与铝板的对流传热系数为h ,设铝板的热导率为λ,求铝板的温度分布。(本题15分)

传热学试题

传热学试题 班级 姓名 学号 成绩 一、概念题(34分) 答:非周期性的加热或冷却过程可以分为初始状况阶段和正规状况阶段(2分)。前者的温度分布依然受着初始温度分布的影响,也就是说热扰动还没有扩散到整个系统,系统中仍然存在着初始状态,此时的温度场必须用无穷级数加以描述( 2分);而后者却是热扰动已经扩散到了整个系统,系统中各个地方的温度都随时间变化,此时温度分布可以用初等函数加以描述(2分)。 答:时间常数是从导热问题的集总参数系统分析中定义出来的,为 A ατ= 0,(1分)从中 不难看出,它与系统(物体)的物性、形状大小相关,且与环境状况(换热状况)紧密相联(3分)。因此,同一物体处于不同环境其时间常数是不一样的(2分)。 四个无量纲准则的物理量组成为: 23 Re;Pr ;Pr ;Re νβννTL g Gr Pe a L u ?= ?===∞。(各1分) Re ――表征给定流场的流体惯性力与其黏性力的对比关系;Pe ――表征给定流场的流体热 对流能力与其热传导(扩散)能力的对比关系;Pr ――反映物质的动量扩散特性与其热量扩散特性的对比关系;Gr ――主要表征给定流场在浮升力作用下产生的流体惯性力与其黏性力的对比关系。(各1分) Bi=αL s /λs 而Nu=αL f /λf 。从物理量的组成来看,Bi 数的导热系数λs 为固体的值,而Nu 数的λf 则为流体的值;Bi 数的特征尺寸L s 在固体侧定义,而Nu 数的L f 则在流体侧定义。从物理意义上看,前者反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的对比关系,而后者则反映了换热系统中流体与壁面地换热性能与其自身的导热性能的对比关系。(2分) 简化,必须存在足够大的贝克莱数,即1Pr Re >>?=Pe (2分),也就是具有2 1?的数量

传热学-名词解释

《传热学》名词解释 1.热传导:温度不同的物体各部分或温度不同的两物体直接接触时依靠分子,原子及其自 由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象 2.导热系数λ:单位厚度的物体具有单位温差时,在它的单位面积上每单位时间的导热量。 其单位为W/(m?K) 3.热对流:流体内部,只依靠有温差流体微团的宏观掺混运动传递热量的现象 4.对流换热:流体在与它温度不同的壁面上流动时,两者产生热量交换,这一热量传递过 程称为对流换热过程 5.对流换热系数(表面传热系数)h:单位面积上,流体与壁之间在单位温差下及单位时 间内所能传递的热量。单位为W/(m2?K) 6.传热过程:冷热两种流体隔着固体壁面的换热,即热量从壁一侧的高温流体通过壁传给 另一侧的低温流体的过程 7.传热系数k:单位时间,单位壁面积上,冷热流体间温差为1℃时所传递的热量。单位 为W/(m2?K) 8.热阻:热量传递路径上的阻力,反映了热量传递过程中热量与温差的关系;单位面积的 导热热阻Rλ=δ/λ,单位为(m2·K)/W;总面积的导热热阻R=δ/(λA),单位为K/W 9.辐射换热:物体间靠热辐射进行的能量传递称为辐射换热 10.温度场:某一时刻空间所有各点温度的总称 11.温度梯度:沿等温线法线方向上的温度增量与发向距离的比值 12.等温面:同一时刻,温度场中所有温度相同的点连接所构成的面叫做等温面 13.热流密度矢量:单位时间单位面积上所传递的热量称为热流密度。定义等温面上某点, 以通过该点最大热流密度的方向为方向,数值上正好等于沿该方向热流密度的矢量称为热流密度矢量,简称热流矢量 14.热扩散率(热扩散系数,导温系数)a:a=λ∕(ρc p)称为热扩散率,热扩散系数,导温 系数,单位为m2/s,表征物体被加热或冷却时,物体内各部分温度趋于均匀一致的能力 15.稳态导热:物体的温度不随时间发生变化的导热过程称为稳态导热 16.临界热绝缘直径:对应于总热阻为极小值时的保温层外径称为临界热绝缘直径 17.肋片效率ηf:在肋片表面平均温度下,肋片的实际散热量与假定整个肋片表面都处在肋 基温度时的理想散热量的比值 18.接触热阻:当导热过程在两个直接接触的固体之间进行时,由于固体表面不是理想平整 的,所以两固体直接接触的界面容易出现点接触,或者只是部分的而不是完全的和平整的面接触,这时就会给导热过程带来额外的热阻,这种热阻称为接触热阻 19.(导热)形状因子:将有关涉及物体几何形状和尺寸的因素归纳在一起,称为形状因子 20.非稳态导热:温度场随时间而变化的导热过程 21.瞬态导热:物体的温度不断升高(加热过程)或降低(冷却过程),在经历相当长的时 间之后,物体的温度逐渐趋近于周围物体的温度,最终达到平衡,这样的过程称为瞬态导热,即为加热或冷却过程 22.周期性非稳态导热:温度按照一定的周期发生变化的导热过程 23.(瞬态温度变化的)正常情况阶段:经历不规则情况后,随着时间的推移,初始温度的 影响逐渐消失,此时物体内部各处温度随时间的变化率具有一定的规律,称为正常情况阶段 24.集总参数法:当Bi<时,可以近似地认为物体的温度是均匀的,这种忽略物体内部导热 热阻,认为物体温度均匀一致的分析方法称为“集总参数法”

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