(完整word版)傳熱學(xué)儲運試題2

1、2004-2005學(xué)年第一學(xué)期期末考試題專業(yè)班級：儲運02-班課程名稱：傳熱學(xué)第1頁共2頁一、簡答題（本大題18分，每小題3分）選3個）。1、熱量傳遞的三種基本方式？（油溫大于空氣溫度）2、分析置于室外大氣中的架空輸送原油的保溫管道有哪些傳熱環(huán)節(jié)。3、 寫岀角系數(shù)的相對性的數(shù)學(xué)表達(dá)式（以空間任意兩表面為例）。4、什么情況下可以說兩個物理現(xiàn)象是相似的？5、寫岀對于漫灰表面的基爾霍夫表達(dá)式？6、通常工業(yè)應(yīng)用的沸騰換熱過程設(shè)計在哪個沸騰狀態(tài)階段，為什么。二、計算題（本大題60分，每小題12分）,求房間通過該墻壁的散熱量。15C的空氣中。已知對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h=40W/m2 K,入=240W/m

2、 K。試用集總參數(shù)法確定該鋁球由400C降至1、 有一房間墻壁厚為0.4m,面積為12m2,導(dǎo)熱系數(shù)為0.7 W/m - K,其內(nèi)外表面的對流換熱系數(shù)分別為6W/m2K 和40 W/m2- K,房間內(nèi)空氣溫度為20C ,室外空氣溫度為5C ,忽略輻射換熱量2、將初始溫度為400C,重量為40g的鋁球突然拋入鋁的物性參數(shù)為P =2700kg/m3, c=0.9 kJ/kg - K,100C所需的時間。（忽略輻射換熱）表面溫度為127C，發(fā)射率（黑度）為0.6，房間墻壁溫度3、一大房間里放有一圓管，長為 2m直徑為10cm為27C,求其輻射換熱量是多少？4、 為研究一換熱設(shè)備的換熱情況，采用一個縮

3、小成原設(shè)備1/10的模型來研究，已知原設(shè)備空氣流速為1m/s,熱 條件不變，模型中流體仍是空氣，求模型中空氣流速是多少才能保證模型與原設(shè)備的換熱現(xiàn)象相似。5、 某房間吊裝一水銀溫度計讀數(shù)為15C，已知溫度計頭部發(fā)射率（黑度）為0.9，頭部與室內(nèi)空氣間的對流 換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為20 W/m2- K,，墻表面溫度為10C，求氣流的真實溫度，該溫度計的測量誤差。三、綜合題（本大題22分） 有一水平管道直徑為200mm分別包有 如=0.04W/m- K,和刀=0.05 W/m-K的保溫材料，厚度分別為20mm和 30mm管內(nèi)流有50C的空氣，流速為10m/s，管外大氣溫度為10C。（管道厚度很薄，可

4、以忽略不計） 求：1.管內(nèi)的對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。（7分）2. 管外的對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。（7分）3. 每米管道的傳熱熱阻和傳熱系數(shù)。（4）4. 每小時每米管道散熱量。（4分） 備注：1.管內(nèi)流動的對流換熱實驗關(guān)聯(lián)式：2. 管外橫掠的對流換熱實驗關(guān)聯(lián)式:Nu = 0.174Re""3. 管外自然對流換熱實驗關(guān)聯(lián)式:臉=（注：此關(guān)聯(lián)式中定性溫度取管外流體溫度，q中的 t=5 C,其中體積膨脹系數(shù)可以按管外為理想氣體計算）4. 空氣的熱物性：t CPkg/m3CpkJ/kg.KX *10,W/m.Ku *10'朋isPr10C1.251.02.514.00.720 C

5、1.201.01 2.615.00.725 C1.181.01 2.615.50.740 C1.101.02.817.01 050 C1.101.02.818.00.7（7分）（7分1. 管內(nèi)的對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。2. 管外的對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。3. 每米管道的傳熱熱阻和傳熱系數(shù)。4. 每小時每米管道散熱量。（4分）（4分）2004-2005學(xué)年第一學(xué)期期末考試題答案課程名稱：傳熱學(xué)第1頁 共3頁每小題3分）專業(yè)班級：儲運02-班一、簡答題（本大題18分，1、熱量傳遞的三種基本方式？答：導(dǎo)熱，對流，熱輻射（每項1分）2、 分析置于室外大氣中的架空輸送原油的保溫管道有哪些傳熱環(huán)節(jié)。（油溫大于

6、空氣溫度）答：管內(nèi)油水混 合物與管內(nèi)壁的對流換熱，管內(nèi)壁向管外壁的導(dǎo)熱，保溫層內(nèi)壁向保溫層外壁的導(dǎo)熱，保溫層外壁與外界的對流換熱及輻射換熱。（3分）3、 寫岀角系數(shù)的相對性的數(shù)學(xué)表達(dá)式（以空間任意兩表面為例）。答：*口 = 4易（3分）4、什么情況下可以說兩個物理現(xiàn)象是相似的？答：同類物理現(xiàn)象，同名已定準(zhǔn)則相等，單值性條件相似?；蛘哒f是兩個同類的物理現(xiàn)象并且在相應(yīng)的時刻 與相應(yīng)的地點上與現(xiàn)象有關(guān)的物理量一一對應(yīng)成比例，則稱兩現(xiàn)象彼此相似。（3分）5、寫岀對于漫灰表面的基爾霍夫表達(dá)式？6、通常工業(yè)應(yīng)用的沸騰換熱過程設(shè)計在哪個沸騰狀態(tài)階段，為什么？答：核態(tài)沸騰階段；（2分）因為在此階段有沸騰溫差小

7、，換熱強的特點。（1分）二、計算題（本大題60分，每小題12分）1、有一房間墻壁厚為0.4m,面積為12m2,導(dǎo)熱系數(shù)為0.7 W/m - K,其內(nèi)外表面的對流換熱系數(shù)分別為6W/m2K和40 W/m2- K,房間內(nèi)空氣溫度為20C ,室外空氣溫度為5C ,忽略輻射換熱量，求房間通過該墻壁的散熱量。2存祐5 = °曲6砂（2分）（2分）氏=瓦=阪（ 2分）15耳+ /?+鳥0.0139 + 0.0476 + 0衛(wèi)020汀"曲（6分）2、將初始溫度為400C,重量為40g的鋁球突然拋入15C的空氣中。已知對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h=40 W/m2- K,鋁的物性參數(shù)為 P =2

8、700kg/m3, c=0.9 kJ/kg - K,入=240W/m K。試用集總參數(shù)法確定該鋁球由400C降至 100C所需的時間。（忽略輻射換熱）解:=竺，桝=40g,QsZ700 炬/燃'3 PR jy 15 枷 J幾240（4分）可以用集總參數(shù)法來求解:100-15 _400-15 kA =exprI M ）40x3）exprI 2700x900x7?丿40x3£ = £9s（8分）3、一大房間里放有一圓管，長為 2m直徑為10cm表面溫度為127C，發(fā)射率（黑度）為0.6，房間墻壁溫度 為27C，求其輻射換熱量是多少？解:侶勸 （4分）= 167x1 呼x

9、34x（nx2x（I6（127 + 2B）仁（27+27紂（4分）31AW （4分）4、為研究一換熱設(shè)備的換熱情況，采用一個縮小成原設(shè)備1/10的模型來研究，已知原設(shè)備空氣流速為1m/s,熱 條件不變，模型中流體仍是空氣，求模型中空氣流速是多少才能保證模型與原設(shè)備的換熱現(xiàn)象相似。uT ul 廠=j解：因溫度條件都沒變，且流體都是空氣，則Pr數(shù)肯定相等，由Re相等得：V' 1?,又 = I/,10所以 IL -= 10x1= 10/J3/£ O （12分）5、某房間吊裝一水銀溫度計讀數(shù)為15C，已知溫度計頭部發(fā)射率（黑度）為0.9，頭部與室內(nèi)空氣間的對流換熱系數(shù)為20 W/m2

10、- K,，墻表面溫度為10C，求氣流的真實溫度，該溫度計的測量誤差。解：已知'= 1幾，£ =0.9，“ 2網(wǎng)加IXfJTO C求測溫誤差？A（爲(wèi) 11 血）二力 X% -（4分）巧 1 二羽/*二 4/0.9x5 67xl0（；273+15/-（；273 + 10/1"-1 冬 10016.2% =7.4 %（ 2分）（4分）三、綜合題（本大題22分） 有一水平管道直徑為200mm分別包有如=0.04W/m- K,和Afi =0.05 W/m -K的保溫材料，厚度分別為 20mm和30mm管內(nèi)流有50C的空氣，流速為10m/s，管外大氣溫度為10C。（管道厚度很薄

11、，可以忽略不計） （1）管內(nèi)的對流換熱系數(shù)。解：管內(nèi)流動的準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式 W = Q.Q23R嚴(yán)穢（1分）S = 50°C0二L10鬼加c；二 1舊他氐/二28x滬叭泌仏Pr二0.7（ 1分） 施=竺衛(wèi)"廻xO 嚴(yán)= 217A = 0.023xJ8xl0>日 0.2（ 5分）2.管外的對流換熱系數(shù)。解：管外自然對流準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式 = 0-5（OPr）* ,（ 1分）f 廠二 L25 館用 G = 1 陽傀 KQ = 25X1 護叫於 ©片 14x10；旳 s,Pr=0.7（1分）“爪心 9 8X_(0.2 + 0.04 + 0 06?x5宀=亠爲(wèi)廠丄-“= 0 5x(2.385x10x0.7)* =31.96Nu =31,96x2.5xl0'砧k = 2一66莊 f m UKd0.33. 每米管道的傳熱熱阻和傳熱系數(shù)。解：應(yīng)二丄+丄謹(jǐn)+丄出+丄如詢 2加川