傳熱學(xué)復(fù)習(xí)資料5套

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題1、 下列哪幾種傳熱過(guò)程不需要有物體的宏觀運(yùn)動(dòng)（A）A 導(dǎo)熱2、 在穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程中，傳熱溫差一定，如果希望系統(tǒng)傳熱量增大，則不能采用下列哪種手段（A） A增大系統(tǒng)熱阻B增大傳熱面積C增大傳熱系數(shù) D增大對(duì)流傳熱系數(shù)3、溫度梯度表示溫度場(chǎng)內(nèi)的某一點(diǎn)等溫圈上什么方向的溫度變化率（B）法線(xiàn)方向4、 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。 （D） A 防止熱量或冷量的消失B 提高熱負(fù)荷C 防止?fàn)C傷D 保持流體溫度5、 流體純自然對(duì)流傳熱的準(zhǔn)則方程可寫(xiě)為（B） B Nu=f（Gr,Pr）6、 流體掠過(guò)平板對(duì)流傳熱時(shí)，在下列邊界層各區(qū)中，溫度降主要發(fā)生在哪個(gè)區(qū)（ C） C 層

2、流底層7、 由爐膛火焰向木冷壁傳熱的主要方式（A） A 熱輻射8、 將保溫瓶的雙層玻璃中間抽成真空，其目的是（D）D 減少導(dǎo)熱與對(duì)流傳熱9、下述幾種方法中，強(qiáng)化傳熱的方法是哪一種（C）C加肋片10、 若冷熱流體的溫度給定，傳熱器熱流體側(cè)結(jié)垢后傳熱壁面的溫度將如何改變（ B）B 減少11、 熱量傳遞的三種基本方式（ A） A 導(dǎo)熱、熱對(duì)流、輻射12、無(wú)量綱組合用于對(duì)于換熱時(shí)稱(chēng)為（C）準(zhǔn)則 C Nu13、對(duì)流換熱與以（B）作為基本計(jì)算式B牛頓冷卻公式14、 下述幾種方法中，強(qiáng)化傳熱的方法是（C） C 增大流速15、當(dāng)采用加肋片的方法增強(qiáng)傳熱時(shí)，將肋片加在（B）時(shí)最有效B換熱系數(shù)較小一側(cè)16、下列各

3、參數(shù)中，屬于物性參數(shù)的是（D）導(dǎo)溫系數(shù)17、 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（B）材料放在內(nèi)層B導(dǎo)熱系數(shù)較小的18、 物體能夠發(fā)射熱輻射的基本條件是（A） A 溫度大于 0K19、下述哪種氣體可以看作熱輻射透明體（ B）反射比=1 B空氣20、 灰體的吸收比與投射輻射的波長(zhǎng)分布（A） A 無(wú)關(guān)21、在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中，決定物體內(nèi)溫度分布的是（B） B導(dǎo)熱系數(shù)22、 下列哪個(gè)準(zhǔn)則數(shù)反應(yīng)了流體物性對(duì)對(duì)流換熱的影響（C） C 普朗特?cái)?shù)23、 在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中，決定物體內(nèi)溫度分布的是（B） B 導(dǎo)熱系數(shù)24、 單位面積的導(dǎo)熱熱阻單位為 （B） B K/W25、絕大

4、多數(shù)情況下強(qiáng)制對(duì)流時(shí)的對(duì)流換熱系數(shù)（C）自然對(duì)流 C大于26、對(duì)流換熱系數(shù)為100W/（itf K）,溫度為20c的空氣流經(jīng)50c的壁面，其對(duì)流換熱的熱流密度為（D） D 3000W/ m2 q=h（t2-t1）27、 流體分別在較長(zhǎng)的粗管和細(xì)管內(nèi)作強(qiáng)制紊流對(duì)流換熱。如果流速等條件相同，則（C）C細(xì)管內(nèi)的對(duì)流換熱系數(shù)大28、 在相同的進(jìn)出口溫度條件下，逆流和順流的平均溫差的關(guān)系為（A） A 逆流大于順流29、 單位時(shí)間內(nèi)離開(kāi)單位表面積的總輻射能為該表面的（A） A 有效輻射30、 （D）是在相同溫度條件下輻射能力最強(qiáng)的物體。D黑體31、削弱輻射換熱的有效方法是加遮熱板，而遮熱板表面黑度應(yīng)（B）

5、 B小一點(diǎn)好32、對(duì)于過(guò)熱器中：高溫?zé)釟馔獗趦?nèi)壁過(guò)熱的傳熱過(guò)程次序?yàn)椋ˋ）A復(fù)合換熱、導(dǎo)熱、對(duì)流換熱33、溫度對(duì)輻射換熱的影響（B）對(duì)對(duì)流換熱的影響B(tài)大于34、對(duì)流換熱系數(shù)為1000W/（ m2 - K）,溫度為77 c的水流經(jīng)27 c的壁面，其對(duì)流換熱熱流 密度為（D D50000W/m235、流體流過(guò)管內(nèi)進(jìn)行對(duì)流換熱時(shí)，當(dāng) l/d （C）時(shí)，要進(jìn)行入口效應(yīng)的修正。C <5036、爐墻內(nèi)壁到外壁的熱傳遞過(guò)程為（D） D導(dǎo)熱37、下列哪個(gè)定律可用來(lái)計(jì)算黑體光譜輻射力（D） D普朗特?cái)?shù)38、雷諾準(zhǔn)則反映了（ B）的對(duì)比關(guān)系 B慣性和粘性力39、下列何種材料表面的法向黑度為最大？ （C） A

6、磨光的銀B無(wú)光澤的黃銅C各種顏色的油漆D粗糙的鉛40、在熱平衡的條件下，任何物體對(duì)黑體輻射的吸收率（C）同溫度下該物體的黑度C恒等于41、五種具有實(shí)際意義的換熱過(guò)程為：導(dǎo)熱、對(duì)流換熱、復(fù)合換熱、傳熱過(guò)程和（A）A輻射換熱42、已知一順流布置換熱器的熱流體進(jìn)出口溫度分別為300 c和150 C,冷流體進(jìn)出口溫度分別為50 C和100 C,則其對(duì)數(shù)平均溫差約為（B） B 120 c43、有一個(gè)由四個(gè)平面組成的四邊形長(zhǎng)通道，其內(nèi)表面分別以1、2、3、4表示，已知角系數(shù) X1.2=0.4 , X1.4=0.25 ,則 X1.3 為（D） D 0.3544、一金屬塊的表面黑度為0.4 ,溫度為227C,

7、它的輻射力是（A）;若表面氧化后，黑度變?yōu)?.9,其輻射力將（A） A1417.5W/m2,增大二、填空題1、熱量傳遞的三種基本方式熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射。2、已知平壁厚 0.02m,熱阻為0.02 m2 - K/皿其導(dǎo)熱系數(shù)為_(kāi)1W/（m K）_。3、導(dǎo)熱微分方程及其單值性條件可以完整地描述一個(gè)具體的導(dǎo)熱問(wèn)題。4、影響自然對(duì)流傳熱系數(shù)的主要因素有：流動(dòng)起因、流動(dòng)速度、流動(dòng)有無(wú)相變、壁面的幾何形狀、大小和位置、流體的熱物理性質(zhì)。5、速度邊界層是指在流場(chǎng)中壁面附近流速發(fā)生急劇變化的薄層。6、在蒸汽的凝結(jié)過(guò)程中，珠狀 凝結(jié)傳熱系數(shù)大于膜狀 凝結(jié)。7、大容器沸騰曲線(xiàn)分為自然對(duì)流、核態(tài)沸騰、過(guò)度沸騰、

8、膜態(tài)沸騰四個(gè)區(qū)段。8、基爾霍夫定律表明，善于輻射的物體也善于_吸4_._,在同溫度下，黑體具有 最大的輻射力，實(shí)際物體的吸收率永遠(yuǎn)_小于_1。9、普朗克定律揭示了黑體光輻射力按波長(zhǎng)變化的分布規(guī)律。10、傳熱過(guò)程是指熱量從高溫流體通過(guò)壁面?zhèn)飨虻蜏亓黧w的總過(guò)程。11、在一臺(tái)順流式的換熱器中，已知熱流體的進(jìn)出口溫度分別為180c和100C,冷流體的進(jìn)出口溫度分別為 40c和80C,則平均對(duì)數(shù)溫差為 _61.7C_。12、已知一灰體表面的溫度為127 C,黑度為0.5,則其輻射力為_(kāi)725.76W/itf or726W/itf 13、為了達(dá)到降低溫度的目的，肋片應(yīng)該裝在冷流體 一側(cè)。14、灰體就是吸收

9、率與 波長(zhǎng)或“兒”復(fù)合無(wú)關(guān)的物體。15、冬季室內(nèi)暖氣壁面與附近空氣之間的換熱屬于復(fù)合 換熱。16、傳熱系數(shù)的物理意義是指 _冷熱流體_間溫度差為1時(shí)的傳熱熱流密度。17、黑度是表明物體輻射 能力強(qiáng)弱的一個(gè)物理量。18、肋壁總效率為肋壁實(shí)際散熱量肋壁與肋壁側(cè)溫度均為肋基溫度時(shí)的理想散熱量之比。19、在一個(gè)傳熱過(guò)程中，當(dāng)壁面兩側(cè)換熱熱阻相差較多時(shí)，增大換熱熱阻 較大一側(cè)的換熱系數(shù)對(duì)于提高傳熱系數(shù)最有效。20、圓管的臨界絕緣直徑 d的計(jì)算公式 dc=2,"/h ，它表示當(dāng)保溫材料外徑為dc時(shí)，該保溫材料的散熱量達(dá)到最大值。21、導(dǎo)熱系數(shù)的單位是 _W/(m- k)_,對(duì)流傳熱系數(shù)的單位 _

10、W/(itf k)_,傳熱系數(shù)的單位 _W/( m2 - k)_。22、一大平壁傳熱過(guò)程的傳熱系數(shù)為 100W/(itf k),熱流體側(cè)的傳熱系數(shù)為 200W/(itf k), 冷流體側(cè)的傳熱系數(shù) 250W/( m2 - k),平壁的厚度為5mm則該平壁的導(dǎo)熱系數(shù)為 _5W/(m k) _。 導(dǎo)熱熱阻為 _0.001( m2 - k)/W_o23、溫度邊界層越_厚_對(duì)流傳熱系數(shù)越小，強(qiáng)化傳熱因使溫度邊界層越_薄24、大容器飽和沸騰曲線(xiàn)分為自然對(duì)流、核態(tài)沸騰、過(guò)度沸騰、膜態(tài)沸騰四個(gè)區(qū)段。其中 核態(tài)沸騰 具有溫差小，熱流大的傳熱特點(diǎn)。25、太陽(yáng)與地球間的熱量傳遞屬于輻射 傳熱方式。26、一個(gè)由兩個(gè)

11、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_ 。27、在一維穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程中，每個(gè)傳熱環(huán)節(jié)的熱阻分別為0.01K/W, 0.35K/W和0.0091K/W,在熱阻為_(kāi)0.35K/W_的傳熱環(huán)節(jié)上采取強(qiáng)化傳熱措施效果最好。28、某燃煤電站過(guò)熱器中，煙氣向管壁傳熱的輻射傳熱系數(shù)為20W/( m2 - k),對(duì)流傳熱系數(shù)為40W/( m2 - k),其復(fù)合傳熱系數(shù)為 _60W/( m2 - k)_o29、換熱器傳熱計(jì)算的兩種方法是平均溫差法和效能-傳熱單元數(shù)法。30、同一溫度下，黑體的輻射能力_最大一吸收能力_最大_。31、可以采用集中參數(shù)法的物體，

12、其內(nèi)部的溫度變化與坐標(biāo)無(wú)關(guān)。32、導(dǎo)熱系數(shù)是物性參數(shù)，它取決于物質(zhì)的種類(lèi)和熱力狀態(tài)。33、按照導(dǎo)熱機(jī)理，水的氣、液、固三種狀態(tài)中氣態(tài)狀態(tài)下的導(dǎo)熱系數(shù)最小。34、熱擴(kuò)散率口 =( PCp)是表征_物體傳遞溫度變化的能力 _的物理量。35、灰體是指_光譜吸收比與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)的物體_。PS:即a (均為常數(shù)。g：川336、格拉曉夫準(zhǔn)則的物理意義 _表示浮升力與粘性力的相對(duì)大小 _，表達(dá)式Gr= '2。(公式是l的三次方和r的平方)37、熱水瓶的雙層玻璃中抽真空是為了減小對(duì)流換熱 。38、雪對(duì)可見(jiàn)光吸收能力比對(duì)紅外線(xiàn)的吸收能力低。39、第一類(lèi)邊界條件是給定物體邊界上任何時(shí)刻的溫度分布。40、初始條

13、件是指 如以某一時(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。41、溫度邊界層越_厚_,對(duì)流傳熱系數(shù)越小，強(qiáng)化傳熱應(yīng)使溫度邊界層越_薄_。42、流體橫掠管束時(shí)，一般情況下，_叉排_(tái)布置的平均對(duì)流彳熱系數(shù)要比 _順排_(tái)布置時(shí)高。43、黑體是指_吸收比為1_的物體，白體是指_反射比為1_的物體，透明體是指 _透射比為1的物體。灰體是指光譜吸收比與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)的物體。44、物體的光譜輻射力與同溫度下黑體的光譜輻射力 之比，稱(chēng)為物體的光譜發(fā)射率。45、凝結(jié)有珠狀凝結(jié)和膜狀凝結(jié)兩種形式，其中 珠狀凝結(jié) 比 膜狀凝結(jié) 換熱有較大的換熱強(qiáng)度，工程上常用的是 _膜狀凝結(jié)_。46、肋化系數(shù)是指 加肋后的總換熱

14、面積與 未加肋時(shí)的換熱面積之比。47、一傳熱過(guò)程的溫壓為 20 C,熱流量為1KW;則其熱阻為_(kāi)0.02K/W48、氣體輻射具有2個(gè)特點(diǎn)： 對(duì)波長(zhǎng)有選擇性 ；在整個(gè)容積中進(jìn)行。三、簡(jiǎn)答題1、由對(duì)流換熱微分方程 hx = y =0知，該式中沒(méi)有出現(xiàn)流速，有人A tx dy /因此得出結(jié)論：表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h與流體速度場(chǎng)無(wú)關(guān)。試判斷這種說(shuō)法的正確性。答：這種說(shuō)法不正確，因?yàn)樵诿胨倭鲃?dòng)的能量微分方程中，對(duì)流項(xiàng)含有流體速度，即要獲得流體的溫度場(chǎng)，必須先獲得其速度場(chǎng)，“流動(dòng)與換熱密不可分”，因此表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)必與流體速度場(chǎng)有關(guān)。2、在地球表面某實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)計(jì)的自然對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)，到太空是否仍然有效？為什么？答：

15、該實(shí)驗(yàn)室到太空中無(wú)法得到地面上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因?yàn)樽匀粚?duì)流是由流體內(nèi)部的溫差從而引起密度差并在重力的作用下引起的。在太空中試驗(yàn)裝置處于失重狀態(tài)，因而無(wú)法形成自然對(duì)流，所以無(wú)法得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3、在對(duì)流溫度差大小相同的條件下，在夏季和冬季，屋頂天花板內(nèi)表面的對(duì)流換熱系數(shù)是 否相同？為什么？答：在夏季和冬季兩種情況下，雖然它們的對(duì)流換熱溫差相同，但屋頂天花板內(nèi)表面的對(duì)流換熱系數(shù)卻不一定相等。原因：在夏季 tf vtw,在冬季tf >tw,即在夏季，溫度較高的水 平壁面在上，溫度較低的空氣在下（即熱面朝下），自然對(duì)流不易產(chǎn)生，因此換熱系數(shù)較低。反之，在冬季，溫度較低的水平壁面在上，而溫度較高的

16、空氣在下（即冷面朝下），自然對(duì)流運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)烈，因此換熱系數(shù)較高。4、兩滴完全相同的水滴在大氣壓下分別滴在表面溫度為120c和400c的鐵板上，試問(wèn)滴在哪塊板上的水滴先被燒干？為什么？ 答：在大氣壓下發(fā)生沸騰換熱時(shí)， 上述兩水滴的過(guò)熱度分別為 狀=tw -tf =20C和 t=300 C,由于大容器飽和沸騰曲線(xiàn)，前者表面發(fā)生的是核態(tài)沸騰，后者發(fā)生膜態(tài)沸騰。雖然前者傳熱 溫差小，但其表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大，從而表面熱流反而大于后者，所以水滴滴在 120 c的鐵板上 先被燒干。5、簡(jiǎn)述物性參數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)和粘度對(duì)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的影響。答：導(dǎo)熱系數(shù)大，則流體內(nèi)部、流體與壁面間的導(dǎo)熱熱阻小，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)就大。粘度大，流

17、速就低，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)就小。6、試比較強(qiáng)迫對(duì)流橫掠管束傳熱中管束叉排與順排的優(yōu)缺點(diǎn)。答：強(qiáng)迫對(duì)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(dòng)阻力兩方面加以闡述：（1）管束叉排使流體在彎曲的通道中流動(dòng)，流體擾動(dòng)劇烈，對(duì)流換熱系數(shù)較大，同時(shí)流動(dòng)阻力也較大；（2）順排管束中流體在較為平直的通道中流動(dòng)，擾動(dòng)較弱，對(duì)流換熱系數(shù)小于叉排管束，其流阻也較?。唬?）順排管束由于通道平直比叉排管束容易清洗。7、試用傳熱原理說(shuō)明冬天可以用玻璃溫室種植熱帶植物的原理。答：（提示：可以從可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)的特性和玻璃的透射比來(lái)加以闡述。玻璃在日光（短波輻射）下是一種透明體，透過(guò)率在90%以上，使絕大部分陽(yáng)

18、光可以透過(guò)玻璃將溫室內(nèi)物體和空氣升溫。室內(nèi)物體所發(fā)出的輻射是一種長(zhǎng)波輻射一一紅外線(xiàn)，對(duì)于長(zhǎng)波輻射玻璃的透過(guò)串接近于零，幾乎是不透明（透熱）的。因此，室內(nèi)物體升溫后所發(fā)出的熱輻射被玻璃擋在室內(nèi)不能穿過(guò)。玻璃的這種輻射特性， 使室內(nèi)溫度不斷升高。）8、北方深秋季節(jié)的清晨，樹(shù)葉葉面經(jīng)常結(jié)霜。試問(wèn)樹(shù)葉上、下面的哪一面結(jié)霜？為什么？答：霜會(huì)結(jié)在樹(shù)葉的上表面。因?yàn)榍宄?，上表面朝向太空，下表面朝向地面。而太空表回的溫度低于攝氏零度， 而地球表面溫度一般在零度以上。由于相對(duì)樹(shù)葉下表面來(lái)說(shuō)， 其上表面需要向太空輻射更多的能量，所以樹(shù)葉下表面溫度較高，而上表面溫度較低且可能低于零度， 因而容易結(jié)霜。9、簡(jiǎn)述非穩(wěn)態(tài)

19、導(dǎo)熱的基本特點(diǎn)。答：隨著導(dǎo)熱過(guò)程的進(jìn)行，導(dǎo)熱體內(nèi)溫度不斷變化，好像溫度會(huì)從物體的一部分逐漸向另 一部分轉(zhuǎn)播一樣，習(xí)慣上稱(chēng)為導(dǎo)溫現(xiàn)象，這在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中是不存在的。非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程中導(dǎo)熱體自身參與吸熱（或放熱），即導(dǎo)熱體有儲(chǔ)熱現(xiàn)象，所以即使對(duì)通過(guò)平壁的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱來(lái)說(shuō)， 在與熱流方向相垂直的不同截面上的熱流量也是處處相等的，而 在一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程中通過(guò)各層的熱流量是相等的。非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程中的溫度梯度及兩側(cè)壁溫差遠(yuǎn)大于穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱。10、請(qǐng)分析遮熱板的原理及其在削弱輻射換熱中的作用。答：“（1）在輻射換熱表面之間插入金屬 （或固體）薄板稱(chēng)為遮熱板（2）其原理是遮熱板的存在 增大了系統(tǒng)中的輻射換熱熱阻使輻射過(guò)程

20、的總熱阻增大系統(tǒng)黑度減少使輻射換熱量減少（3）遮熱板對(duì)于削弱輻射換熱具有顯著作用如在兩個(gè)平行輻射表面之間插入一塊同黑度的遮熱 板可使輻射換熱量減少為原來(lái)的1/2若采用黑度較小的遮熱板則效果更為顯著。11、什么是臨界熱絕緣直徑？平壁外和圓管外敷設(shè)保溫材料是否一定能起到保溫的作用，為什么？答：1對(duì)應(yīng)于總熱阻為極小值時(shí)的隔熱層外徑稱(chēng)為臨界熱絕緣直徑2平壁外敷設(shè)保溫材料一定能起到保溫的作用因?yàn)樵黾恿艘豁?xiàng)導(dǎo)熱熱阻從而增大了總熱阻達(dá)到削弱傳熱的目的3圓筒壁外敷設(shè)保溫材料不一定能起到保溫的作用雖然增加了一項(xiàng)熱阻但外壁的換熱熱阻隨之 減小所以總熱阻有可能減小也有可能增大。12、為什么高溫過(guò)熱器一般采用順流式和

21、逆流式混合布置的方式？答： 1因?yàn)樵谝欢ǖ嫩E土口遲沒(méi)條件下，.逆沆的平均馮爰最大.厥流的平均密差最小，即采用逆流方式，有利于設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2但逆流式換熱器也宥缺點(diǎn)，其熱流體和冷流體的最高溫度集中在換熱器的同一端，使得該處的壁溫較高，即這一端金屬材料要承受的溫度高于順流型換熱器，不利于設(shè)備的安全運(yùn)行。3所以高溫過(guò)熱器一般采用順流式和逆流式混合布置的方式，即在煙溫較高區(qū)域采用順流布置，在煙溫較低區(qū)域采用逆流布置。13、有人說(shuō)，在電子器件的多種冷卻方式中自然對(duì)流是一種最可靠（最安全）、最經(jīng)濟(jì)、無(wú) 污染（噪音也是一種污染）的冷卻方式試對(duì)這一說(shuō)法作出評(píng)價(jià)并說(shuō)明這種冷卻方式有什么不 足之處有什么方法可作

22、一定程度的彌補(bǔ)？答：電流通過(guò)電子器件時(shí)會(huì)產(chǎn)生焦耳熱，導(dǎo)致溫度上升，于是產(chǎn)生了周?chē)諝庾匀粚?duì)流的動(dòng)力。這種冷卻方式無(wú)需外加動(dòng)力，亦無(wú)噪聲，而且一旦停電，電子器件也就不工作了，因而 也就不存在冷卻問(wèn)題，因而說(shuō)它是最可靠最經(jīng)濟(jì)無(wú)噪聲污染的冷卻方式是合適的。自然對(duì)流冷卻方式的最大不足是其換熱強(qiáng)度低，一種彌補(bǔ)的方法是采用擴(kuò)展表面即在熱表面上加裝垂直放置的肋片以增加散熱面積。14、有一臺(tái)鋼管換熱器，熱水在管內(nèi)流動(dòng)，空氣在管束間作多次折流橫向沖刷管束以冷卻管內(nèi)熱水。有人提出，為提高冷卻效果，采用管外加裝肋片并將鋼管換成銅管。請(qǐng)你評(píng)價(jià)這一方案的合理性。答：該換熱器管內(nèi)為水的對(duì)流換熱，管外為空氣的對(duì)流換熱，主要

23、熱阻在管外空氣側(cè)，因而在管外加裝肋片可強(qiáng)化傳熱，注意到鋼的導(dǎo)熱系數(shù)雖然小于銅的，但該換熱器中管壁導(dǎo)熱熱阻不是傳熱過(guò)程的主要熱阻，因而無(wú)需將鋼管換成銅管。15、蒸氣與溫度低于飽和溫度的壁面接觸時(shí)，有哪兩種不同的凝結(jié)形式？產(chǎn)生不同凝結(jié)形式的原因是什么？答：當(dāng)凝結(jié)液體能很好地潤(rùn)濕壁面時(shí)，在壁面上將鋪展一層液膜，這種凝結(jié)方式稱(chēng)為膜狀凝結(jié)。當(dāng)凝結(jié)液體不能很好地潤(rùn)濕壁面時(shí)，凝結(jié)液體在壁面上形成一個(gè)個(gè)液珠，且不斷發(fā)展長(zhǎng)大，并沿壁面滾下，壁面將重復(fù)產(chǎn)生液珠、成長(zhǎng)、滾落過(guò)程，這種凝結(jié)形式稱(chēng)為珠狀凝結(jié)。16、有人說(shuō)：“常溫下呈紅色的物體表示該物體在常溫下紅色光的光譜發(fā)射率較其它單色光（黃、綠、藍(lán)等）的光譜發(fā)射率高

24、”。你認(rèn)為這種說(shuō)法正確嗎？為什么？答：不正確。因?yàn)槌叵挛矬w呈現(xiàn)的顏色是由于物體對(duì)可見(jiàn)光中某種單色光的反射造成的。紅色物體正是由于物體對(duì)可見(jiàn)光中的黃、綠、藍(lán)等色光的吸收比較大，反射比較小，而對(duì)紅光的吸收比較小， 反射比較大所致。根據(jù)基爾霍夫定律，a,u=攻，可見(jiàn)紅光的光譜發(fā)射率較其他單色光的光譜發(fā)射率低而不是高.。17、冬季晴朗的夜晚，測(cè)得室外空氣溫度t高于0人，有人卻發(fā)現(xiàn)地面上結(jié)有一層簿冰，試解釋原因（若不考慮水表面的蒸發(fā)）。答：假定地面溫度為了 Te,太空溫度為T(mén)sky,設(shè)過(guò)程已達(dá)穩(wěn)態(tài)，空氣與地面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h,地球表面近似看成溫度為T(mén)c的黑體，太空可看成溫度為T(mén)sky的黑體。則由熱平

25、衡：h（TaTe）=6（Te4Tsky4）,由于 Ta> 0 C, 而TskyvOC,因此，地球表面溫度 Te有可能低于0C,即有可能結(jié)冰。（后面兩個(gè)T是4次方）18、繪圖說(shuō)明氣體掠過(guò)平板時(shí)的流動(dòng)邊界層和熱邊界層的形成和發(fā)展。答：當(dāng)溫度為tf的流體以U8速度流入平板前緣時(shí)，邊界層的厚度8=8t=0,沿著X方向,隨著X的增加，由于壁面粘滯力影響逐漸向流體內(nèi)部傳遞，邊界層厚度逐漸增加，在達(dá)到 Xc距離（臨界長(zhǎng)度Xc由Rec來(lái)確定）之前，邊界層中流體的流動(dòng)為層流，稱(chēng)為層流邊界層， 在層流邊界層截面上的流速分布，溫度分布近似一條拋物線(xiàn)，如圖所示。在Xc之后，隨著邊界層厚度8的增加， 邊界層流動(dòng)轉(zhuǎn)

26、為紊流稱(chēng)為紊流邊界層，即使在紊流邊界層中， 緊貼著壁面的薄層流體，由于粘滯力大，流動(dòng)仍維持層流狀態(tài)，此極薄層為層流底層8t,在紊流邊界層截面上的速度分布和溫度分布在層流底層部分較陡斜，近于直線(xiàn)，而底層以外區(qū)域變化趨于平緩。19、太陽(yáng)能集熱器吸熱表面選用具有什么性質(zhì)的材料為宜？為什么？答：太陽(yáng)能集熱器是用來(lái)吸收太陽(yáng)輻射能的，因而其表面應(yīng)能最大限度地吸收投射來(lái)的太陽(yáng)輻射能，同時(shí)又保證得到的熱量盡少地散失，即表面盡可能少的向外輻射能，但太陽(yáng)輻射是高溫輻射，輻射能量主要集中于短波光譜 (如可見(jiàn)光)，集熱器本身是低溫輻射， 輻射能量主 要集中于長(zhǎng)波光譜范圍(如紅外線(xiàn))，所以集熱器表面應(yīng)選擇具備對(duì)短波吸收

27、率很高，而對(duì)長(zhǎng)波發(fā)射(吸收)率極低這樣性質(zhì)的材料。20、熱水在兩根相同的管內(nèi)以相同流速流動(dòng)，管外分別采用空氣和水進(jìn)行冷卻。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，兩管內(nèi)產(chǎn)生相同厚度的水垢。試問(wèn)水垢的產(chǎn)生對(duì)采用空冷還是水冷的管道的傳熱系數(shù) 影響較大？為什么？答：采用水冷時(shí)，管道內(nèi)外均為換熱較強(qiáng)的水，兩側(cè)流體的換熱熱阻較小，因而水垢的產(chǎn)生在總熱阻中所占的比例較大。而空氣冷卻時(shí)，氣側(cè)熱組較大，這時(shí)，水垢的產(chǎn)生對(duì)總熱阻影響不大。故水垢產(chǎn)生對(duì)采用水冷的管道的傳熱系數(shù)影響較大。四、計(jì)算題。1、一雙層玻璃窗，寬 11m,高12nl厚3mm導(dǎo)熱系數(shù)為1.05W/(m K),中間空氣層厚5MM 設(shè)空氣隙僅起導(dǎo)熱作用，導(dǎo)熱系數(shù)為0.02

28、6W/(m - K),室內(nèi)空氣溫度為25° ,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為20W/(m2 K),室外空氣溫度為10° ,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 15W/(m2 K),試計(jì)算通過(guò)雙層玻 璃窗的散熱量，并與單層玻璃窗相比較，假定在兩種情況下室內(nèi)、外空氣溫度及表面?zhèn)鳠嵯荡?1)雙層玻璃窗情形，由傳熱過(guò)程計(jì)算式:LI x 1.2 x(25 - f - 10I 3 x 10 Sx 103 x 1014 + 4 4-201.050.026J.05152單層玻璃窗情形一 %)11 x 1.2 X 25 - f - 10 )1=386 .5 W 氏 113 乂1 + + + +九 九 九 201.0515顯然,

29、 單層玻璃窗的散熱量是雙層玻璃窗的2.6倍。因此，北方的冬天常常采用雙層玻璃窗 使室內(nèi)保溫。2、水以1.2m/s的平均流速流過(guò)內(nèi)徑為 20mm勺長(zhǎng)直管。 管子壁溫為75c水從20c加熱 到70c (2)管子壁溫為15c水從70c冷卻到20C。試計(jì)算兩種情形下的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)并討 論造成差別的原因？答：解：(1)定性溫度一 二 45C 72查45P水的物件參數(shù)有p = 99。2k苫/"廣=4.174kJ/(kg，JQY =0.642WKm Kv = 0.608Pr = 39* =Q = 15T忖1Re 二.二H=土土9 =里95乂io為麥流流動(dòng)/ v 0.608 xlO-60.023Re

30、flJ,Prn 二g 因?yàn)槭潜患訜幔?n«R0.4Ax20xl0 = O q23 x(3.95 x 10：產(chǎn) x 3.93 => ft =6071 W/m2 - K0.642定性溫度,尸十一5匕物性參數(shù)與相同因?yàn)槭潜焕鋮s.所以口取也3Nu = 0.023 Re°* Pr° =/I: = 0,023 x (3.95 x IO4x 393。，nh = 5294,51V/m2K0.642因?yàn)榧訜幔谔帨囟雀?，流體粘度減小，對(duì)傳熱有強(qiáng)化作用，冷卻時(shí)，近壁處溫度低，流 體粘度增加，對(duì)傳熱有減弱作用。3、已知太陽(yáng)可視為溫度 Ts=5800K的黑體，某選擇性表面的光

31、譜吸收比隨波長(zhǎng)A變化的特性如下圖所示，當(dāng)太陽(yáng)的投入輻射Gs=800W/m2寸，試計(jì)算該表面對(duì)太陽(yáng)輻射的總吸收比及單位 面 積 上 所 吸 收 的 太 陽(yáng) 能 量文案大全解先計(jì)算總吸收比cEba（A）EudAJ , j（r（A ） 人L4Eb-08產(chǎn)M。-L4） + thlFb（i,4_g）=0,8X0,860 8 + 0,1 X （1 -0.860 8）=0.702 6單位面積上所吸收的太陽(yáng)能7 = oG, = 0.702 6x«00 = 562 W/m24、有一內(nèi)腔為 0.2mx 0.2mX0.2m的正方形爐子，被置于室溫為 27c的大房間中。爐底電加熱，底面溫度為 427C, &

32、#163; =0.8,爐子頂部開(kāi)口，內(nèi)腔四周及爐子底面以下均敷設(shè)絕熱材料。試確定在不計(jì)對(duì)流換熱的情況下，為保持爐子恒定的底面溫度所需供給的電功率。爐底對(duì)爐側(cè)墻的角系數(shù)等于 0.8。答5、兩塊平行放置的平板1和2 ，相關(guān)尺寸如圖示。已知： t 1 =177 C、t 2 =27 C、£ 1 =0.8、 s 2 =0.4、X 1 , 2 = 0.2 。試用網(wǎng)絡(luò)法求： 兩平板之間的輻射換熱量； 若兩平板均為黑體表面，輻射換熱量又等于多少？17 7 -4-2 731OOQ7 -4-2 73 V-!-1OOJ J1 - O.E1 一 口且2 x 2 x O .2口一4x2x2=1105.65W若

33、兩表面為黑體表面，則=1492.63W6、在一根外徑為100mm的熱力管道外擬包覆兩層絕熱材料，一種材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.06W/(m k),另一種為0.12W/(m k),兩種材料的厚度都取為 75mm試比較把導(dǎo)熱系數(shù) 小的材料緊貼管壁，及把導(dǎo)熱系數(shù)大的材料緊貼管壁這兩種方法對(duì)保溫效果的影響，這種影響影響對(duì)于平壁的情形是否存在？假設(shè)在兩種做法中，絕熱層內(nèi)外表面的總溫差保持不變。京將導(dǎo)熱系教小的材料緊貼壁管I 2dd)50+75+75) 19.1950+ 75 ;2,412 碇，將導(dǎo)熱系數(shù)大的材料緊貼壁管則2視一,？)2必4j) 二. 一 ln2.5 lnl,6 -15.47故導(dǎo)熱系數(shù)大的材料緊

34、貼管壁其保溫效果好.若為平壁，則平壁身“心由于5 =可=2所以不存在此問(wèn)題。也0、-小塊溫的 "0°K的漫射表而懸掛在A溫度7L2000冗的爐子中爐子表而 是漫灰的,且發(fā)射率為0NS.懸掛表面的光諳發(fā)射率如附圖所不：試確定該表面的發(fā)射率及對(duì)爐墻表面發(fā)出的禍時(shí)能的吸收L匕二孫以0-，J+4霜(4-4)-與/(友-co) =0.543乂因?yàn)?0flc傳熱系數(shù)L+瓦 %砌 10000 3000x4x0.9=51923%依a =- 二 0.67、 I .1.:8、一蒸汽冷凝器，內(nèi)側(cè)為 ts=110 C的干飽和蒸汽，汽化潛熱r=2230,外側(cè)為冷卻水，進(jìn)出口水溫分別為30c和80C,

35、已知內(nèi)外側(cè)換熱系數(shù)分別為104,及3000,該冷凝器面積 A=2m2現(xiàn)為了強(qiáng)化傳熱在外側(cè)加肋，肋壁面積為原面積的 4倍，肋壁總效率刀=0.9 ,若忽略冷凝器本身導(dǎo)熱熱阻，求單位時(shí)間冷凝蒸汽量。解：對(duì)數(shù)平均溫差：&三110-30 = 80。& A/"= 110-80 = 30二 50 98In 4.e = KA& = 5129.3x2x50.98 = 5.294x10.£=5 291。:0 237單位時(shí)間冷凝蒸汽量：廠2230 x 109、(1&分)塊大平板,厚度5=53,有內(nèi)熱源而，平板中的,半穩(wěn)態(tài)溫度分布為 式中6 = 201 C.c =

36、_200K/m，假定平板的導(dǎo)熱系數(shù);I =50W1m K>試確 定t<1)平板中內(nèi)熱源質(zhì)之間(2)工二口和八5邊界處的熱流密度m解：(1) 直角坐標(biāo)中常物性、有內(nèi)熱源的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱微分方程式為 ,3二一人y 2a = -2x(200x 50 - 2；10”(W '金, .»(2)根據(jù)傅里葉定律和給定的平板溫度分布，可得q=0,后0處絕熱1 dxjOq =些=2匚九3 =-2x(-20qx50x5xlO-2J dx10、瓦祜計(jì)算一空氣橫掾管束換熱的空氣預(yù)熱器的對(duì)流接熱量-已知管束宥25排，每排12根光管，管外 役25m,管長(zhǎng)L3n叉排形式，橫向管間距Sl=50皿縱向

37、管間舶S葬器5,管壁溫度120"?？諝鈦?lái) 漉速度ufMm/s.空氣進(jìn)口溫度2寸 口出I】溫度如“ C.已知空氣物件工 4f=。0257V (m - K). vf=l§. QXO rn2, Frf=O-701,最大流速u(mài)nu ufSl/(SlT)；推出關(guān)聯(lián)式:Nuf cRanfPrfL36fttirf/Prwhn.公式適用條件t N20, it 管管束，Prf=0.7r500,除Pnr的定性溫度為壁溫外，其余定性洱度為流體在管束中的T：均溫度&指 數(shù)叫對(duì)氣體SF。,對(duì)液體,11=0.25,e、口值查下友:排列方式Refcn順排10*7 xlm0.27063叉排岱15廣

38、2)105-2X105035(5 仆 z)叱0.6叉井俗肉62)10=7X1。'0.400.64.解：空氣平均溫度t尸(J dl/ 3/2=(20+40"拄30,C查取相應(yīng)的物性參數(shù)最大流速u(mài)-二與-=二二 =8ra/5S, - d 5(1 - 25R1hf _ ±。g =12500 P16 W * JU -*由于 &/&=50/38=1, 316<2,查表得. c=0.35(Si/SJu2=O. 35XL 31? M. 370 門(mén)力.6,由于是空氣,所以Yu產(chǎn)0. 37Rg 宣產(chǎn)0. 37X12500'以0, 701° *=

39、95. 4 h=A Aih/d=O. 0267X95. 4/0. 025=101.9V/fui1 - K) 換熱面積 A-NnTT dL-25X12Xn XQ. 025XL 5-35.3W 換熱量<>=hA trJ=10L 9X35, 34 X (120-30)=324103W=324, Ikff11、一根直徑為3mm的銅導(dǎo)線(xiàn)，每米長(zhǎng)的電阻為2.22 X 10-3 Qo導(dǎo)線(xiàn)外包有1mm導(dǎo)熱系數(shù) 0.15w/m.k的絕緣層。限定絕緣層的最高溫度為65C,最低溫度0C,試確定這種條件下導(dǎo)線(xiàn)中允許通過(guò)的最大電流。角單：最大允許通過(guò)電流發(fā)生在絕緣層表面溫度為 65 C,最低溫度0c的情形。

40、此時(shí)每米導(dǎo)線(xiàn)的導(dǎo)熱量：2 = 2 = 314X0.15乂一7 = 119.9牙7加/ 以 1吆最大允許通過(guò)電流滿(mǎn)足1199所以乙二232.4/f12、一直徑為0.8m的薄壁球形液氧貯存容器， 被另一個(gè)直徑為1.2m的同心薄壁容器所包圍。兩容器表面為不透明漫灰表面發(fā)射率均為0.05 ,兩容器表面之間是真空的，如果外表面的溫度為300K 內(nèi)表面溫度為95K,試求由于蒸發(fā)使液氧損失的質(zhì)量流量。液氧的蒸發(fā)潛熱 為 2.13 X 10'5J/kg 。解；本題屬兩表面組成對(duì)周系的輻射換熱同題 其輔射網(wǎng)絡(luò)圖如下其中= trrd - 5.67 x10-i, 459二7附1用，£i3 - dT

41、； - 547 箕 1()T 貝95, - 4,62印 /m2/l 】(3分)Ax 充4； =7t K 1.2' = 4.524 加 ,A2 =對(duì)=-t h O.X1 = N01 用*Eq El.0,二生一蛉= 32.13嚴(yán)（2 分）11 I扁 1 g小 4弓，A 均占1 % J%故由于蒸發(fā)而導(dǎo)致液氧損失的腦量流a+32 133 =l.51xl0-4 kg/s =0. 543 kg/h y 2 Bx 10 :13、一內(nèi)徑為300mm、厚為10mm的鋼管表面包上一層厚為 20mm的保溫材料，鋼材料及保 溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)分別為48W/(m - K)和0.1W/(m K),鋼管內(nèi)壁及保溫層外

42、壁溫度分別為220 C及40 C,管長(zhǎng)為10m 。試求該管壁的散熱量。解；已知 d 1 =300nm d 2 =300+2 X 10=320mni d 3 =320+2 X 20=360nui:，= 10ni% = 4gW/(m K) = 0 1W/(m K)t w =220 “C x w2 :40 X；o =" 1 41fd32kV由2冗丫*_220-40= i 720 i To InbIn 2nx48xW 300 2tix0.1x10 320=959L 226T6-5,己知：有人瞥經(jīng)給出卜列流體外掠正方形柱體(其一面與來(lái)流方向應(yīng)直)的換熱 數(shù)據(jù)1NuRcPr4J5 DUO1212

43、5200003.911741D000戶(hù)202Q00000.7求，采用M =CR丁 PL的關(guān)系式來(lái)壑理數(shù)據(jù)井取m=1小 試時(shí)定其中的常數(shù)c與指 數(shù)n在上述3及P的也陽(yáng)內(nèi)，當(dāng)方形柱體的截面對(duì)角線(xiàn)9米流方向平行I中，可否用此式進(jìn) 14、行計(jì)用為什么？2.3574-L.5 05949542-3.699-0.678IgC訂H線(xiàn)在縱坐標(biāo)上的截距0解：由= CRe' P嚴(yán)書(shū)里 Xu = IgC + jilgRe n ""g Pr1g Nu -IgPr 與 IgRe根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有:m成線(xiàn)"X系1g NttIgReg Pl mIn Air - - li» Pr*3

44、IgRe1.623.6990.11411.50593.6992.0969430100.1970L89994.3012.06SI4.6128-0,0532J20I4.61282 30%4.9542-UQ5?235744.9542不能料卜述關(guān)聯(lián)式用于截面對(duì)曲線(xiàn)。聚就平行的情陽(yáng)，W為兩種情形卜.流動(dòng)力向與物體的相對(duì)位置不同.15、已知一表面的光譜吸收比與波長(zhǎng)關(guān)系如附圖所示，在某一瞬間，測(cè)得表面溫度為1000K。投入輻射G入按波長(zhǎng)分布的，f#形示于附圖bo試：(1)計(jì)算單位表面積所吸收的輻射能；(2)計(jì)算該表面的發(fā)射率及輻射力；(3)確定在此條件下物體表面的溫度隨時(shí)間如何變化，設(shè)物體無(wú)內(nèi)熱源，沒(méi)有其他

45、形式的解:(小-f+ Ja(A)CT, dk ¥ JaX+JaA= 11 (K)(HT / «r)和I 0$*6v m7)二值3 (。- 4)+/ /;儲(chǔ) 一 4)二 o9a£ = z/c/1 =44)677W7/?n2 ”血)丁 £ = 40677所以在此條件卜物件衣面的溫度隨時(shí)何的延收而降低16、一臺(tái)逆流套管式換熱器在下列條件下運(yùn)行，傳熱系數(shù)保持不變，冷流體質(zhì)流量0.125kg/s ,定壓比熱為 4200J/kg . K,入口溫度 40C,出口溫度 95 Co熱流體質(zhì)流量0.125kg/s ,定壓比熱為2100J/kg . K,入口溫度210C,若冷

46、、熱流體側(cè)的表面對(duì)流傳熱系 數(shù)及污垢熱阻分別為 2000W/m2. K 0.0004m2 . K /W、120W/m2. K 0.0001m2 . K W 且可 忽略管壁的導(dǎo)熱熱阻，試確定該套管式換熱器的換熱面積。解：解 fG確定換熱器最大可能的傳熱量二Q 二(irjmn(3 TJ =0.125x 2100x(210-40) = 44625(W)確定換熱解的面積：根據(jù)熱平衡方程式叫匚“M -，”)=(嗎匚/匕心)附定熱流體出I溫度，即:gjXLFj D.125x42(X)x(95-4O)0.125x2100 - Z J U- 1 IU對(duì)數(shù)平均施差;助頌 (210-95)-(110-40)hi包Ar,江曲匕史1 10-40=90.儼匚換熱城;Q二(加G )也一l，二 U25GUg(2lU - UU) = 26250m') a qV , ri I. jk 一 k= = - ；= 107.1W/(m2 JC)+r,+0.0004+ - + 0.ODOI6 * 2000120換熱器的面秋為:26250八=2.7(')I0T 14x90.65為增強(qiáng)換熱,應(yīng)提高小的換熱系數(shù),即120 W/(mJ - K).17、一烘箱的箱門(mén)由兩種保溫材料A