冶金爐熱工基礎(chǔ)期末復(fù)習(xí)題

1、.冶金爐熱工基礎(chǔ)期末復(fù)習(xí)題一、填空題1.根據(jù)流動(dòng)原因的不同，把對(duì)流給熱分為自然對(duì)留給熱和 強(qiáng)制對(duì)留給熱。2.雷諾準(zhǔn)數(shù)的物理意義是流體的慣性力與 粘性力之比。3.若兩物理現(xiàn)象相似，則其同名相似準(zhǔn)數(shù)相等，此即相似第一定理。4.在冶金爐（尤其是高溫爐）內(nèi)，輻射是主要的傳熱方式。5. 若A1，即RD0或?qū)ν鈦?lái)的熱輻射全部吸收，沒(méi)有反射和透過(guò)的物體稱(chēng)為絕對(duì)黑體或黑體。6.普朗克定律說(shuō)明絕對(duì)黑體的輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)和溫度的關(guān)系。7.對(duì)任意兩個(gè)表面而言F112F221，此關(guān)系稱(chēng)為角系數(shù)的互變性。8.若在兩平行表面間平行放置n塊黑度、面積均相同的隔熱板，則輻射傳熱量將減少為原來(lái)的1/n+1。9.當(dāng)輻射能投射到某物

2、體上時(shí)，該物體對(duì)輻射能可能會(huì)產(chǎn)生反射 、吸收和透過(guò)三種作用。10.平壁厚度越薄，平壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)越大，則通過(guò)平壁的導(dǎo)熱量越大。 11.物體各處溫度不隨時(shí)間變化的傳熱狀態(tài)稱(chēng)為 穩(wěn)定態(tài)導(dǎo)熱。12.物體內(nèi)溫度相同的所有點(diǎn)連成的面稱(chēng)為等溫面。13.兩種或兩種以上傳熱方式同時(shí)存在的傳熱過(guò)程，稱(chēng)為綜合傳熱。14.耐火材料按耐火度的不同可分為普通耐火材料、 高級(jí)耐火材料和特級(jí)耐火材料三種。15. 對(duì)流現(xiàn)象只能在氣體或液體中出現(xiàn)，它是借溫度不同的各部分流體發(fā)生擾動(dòng)和混合而引起的熱量轉(zhuǎn)移。16. 傳熱學(xué)的任務(wù)，就是研究不同條件下熱壓和熱阻的具體內(nèi)容和數(shù)值，從而能計(jì)算出傳熱量大小，并合理地控制和改善傳熱過(guò)程。1

3、7. 物體的黑度或稱(chēng)輻射率表示該物體輻射能力接近絕對(duì)黑體輻射能力的程度。18.單位時(shí)間的傳熱量可稱(chēng)為熱流，溫度差可稱(chēng)為熱壓。19.耐火材料抵抗高溫而不變形的性能叫耐火度。20.重油霧化的主要作用是將重油霧化成很細(xì)的油霧，增加與氧氣的接觸面積。21.固體和液體燃料都是由五種元素、灰分、水分組成。22.煤氣的燃燒可分為擴(kuò)散式燃燒和 預(yù)混式燃燒兩大類(lèi)。23.重油牌號(hào)的命名是按照該種重油在50的恩氏粘度來(lái)確定的。24.粉煤的燃燒過(guò)程可分為混合、預(yù)熱和燃燒三個(gè)階段。25.高爐煤氣的主要可燃成分是CO。26.常用燃料的特性主要包括化學(xué)組成和燃料的發(fā)熱量?jī)蓚€(gè)方面。27.按照物理本質(zhì)的不同，傳熱過(guò)程可分為傳導(dǎo)

4、傳熱、對(duì)流傳熱 和輻射傳熱三種基本的形式。28.平壁導(dǎo)熱的特點(diǎn)是導(dǎo)熱面積不變，圓筒壁向外導(dǎo)熱時(shí)導(dǎo)熱面不斷 變化。29.絕對(duì)黑體的輻射能力與其絕對(duì)溫度的四次方成正比。30. .當(dāng)物體接受到熱射線時(shí)，有三種可能的情況，一部分被反射,一部分被吸收，另一部分透過(guò)。31氣體平衡方程式是研究靜止氣體的壓力變化規(guī)律的方程式。包括氣體絕對(duì)壓力變化和氣體表壓力變化兩個(gè)平衡方程式。32. 以真空為起點(diǎn)所計(jì)算的氣體壓力是氣體的絕對(duì)壓力，設(shè)備內(nèi)氣體的絕對(duì)壓力與設(shè)備外相同高度的實(shí)際大氣壓的差是氣體的表壓力。33. 對(duì)氣體而言，分子熱運(yùn)動(dòng)所引起的 分子摻混作用是氣體粘性產(chǎn)生的主要依據(jù)。34. 層流時(shí)，邊界層內(nèi)的氣體不流動(dòng)

5、，它對(duì)管內(nèi)的氣體產(chǎn)生阻礙作用；紊流時(shí)，邊界層內(nèi)的氣體是層流狀態(tài)。35.大氣狀態(tài)下的柏努力方程式36.按其產(chǎn)生的原因不同，壓頭損失分為摩擦阻力損失和局部阻力損失兩類(lèi)。二、判斷題（）1.沒(méi)有溫度差，就沒(méi)有傳熱現(xiàn)象。溫度差是傳熱的動(dòng)力。（）2.在氣體火焰中噴入少量重油或焦油就叫做“火焰摻碳”。（×）3.硅質(zhì)耐火材料是堿性耐火材料。（×）4.任何工程材料的導(dǎo)熱系數(shù)都隨溫度升高而增大。（）5.同一等溫面上沒(méi)有熱量傳遞。（×）6.顏色深的物體就是黑體。（）7.可見(jiàn)光是熱射線，熱射線并不全是可見(jiàn)光。（）8.某物體的輻射能力越強(qiáng)，其吸收能力也必然越強(qiáng)。（×）9.動(dòng)力邊界

6、層和傳熱邊界層的概念在一般情況下是相同的。（）10.在保證燃料完全燃燒的基礎(chǔ)上使空氣過(guò)剩越小越好。（×）11.火焰?zhèn)鞑ニ俣却笥跉饬鲊姵鏊俣?，容易出現(xiàn)回火。 （×）12.耐火度可以代表耐火材料的實(shí)際使用溫度。（）13.多層圓筒壁導(dǎo)熱時(shí)，其溫度變化曲線是一條不連續(xù)的曲線。（）14. 耐火材料的實(shí)際使用溫度比荷重軟化點(diǎn)高。（）15.靜止氣體沿高度方向上，下部的絕對(duì)壓力大于上部的絕對(duì)壓力。（）16.黑度可以說(shuō)明不同物體的輻射能力，它是分析和計(jì)算熱輻射的一個(gè)重要的數(shù)值。（）17.常見(jiàn)的氣體多屬于A+Dl，R0，即氣體不能反射，而未被吸收的就被透過(guò)。（×）18.固體材料中銅的

7、導(dǎo)熱系數(shù)最大。（）19.物體的輻射能力與其吸收能力是一致的，能輻射的波，也能被該物體吸收。（）20. 在整個(gè)氣體容積中，氣體的輻射和吸收是沿著各個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行的。三、名詞解釋1.傳熱邊界層：在有放熱現(xiàn)象的系統(tǒng)中，流體與固體壁面的溫度降主要集中在靠近邊界的這一薄膜層內(nèi)，這種有溫度變化（即溫度梯度） 的邊界層稱(chēng)為“傳熱邊界層”。2. 氣體的粘性力：在氣體流動(dòng)時(shí)使兩相鄰氣層的流速趨向一致，且大小相等方向相反的力，稱(chēng)為內(nèi)摩擦力或粘性力。3. 火焰?zhèn)鞑ニ俣龋喝紵磻?yīng)在可燃混合物中擴(kuò)展的直線速度，它反映了燃燒速度的快慢。 4.氣體的層流：當(dāng)氣體流速較小時(shí)，各氣體質(zhì)點(diǎn)平行流動(dòng)，此種流動(dòng)稱(chēng)為層流。5.角度系數(shù)

8、：角度系數(shù)是表示從某一表面射到另一表面的能量與射出去的總能量之比。用符號(hào)表示。6.導(dǎo)熱系數(shù): 當(dāng)溫度沿x軸向的變化率為1單位時(shí)，通過(guò)單位面積的熱流，稱(chēng)為導(dǎo)熱系數(shù)，用表示。7.穩(wěn)定流動(dòng)：流體中任意一點(diǎn)上的物理量不隨時(shí)間改變的流動(dòng)過(guò)程。8.黑 體：若A1， RD0的物體或?qū)ν鈦?lái)的熱輻射全部吸收，沒(méi)有反射和透過(guò)的物體。 9.空氣消耗系數(shù)：實(shí)際空氣需要量與理論空氣需要量的比值叫空氣消耗系數(shù)以n表示，即：10.燃料的發(fā)熱量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量或單位體積的燃料在完全燃燒情況下所能放出熱量的千焦數(shù)叫做燃料的發(fā)熱量。11.燃燒溫度：燃料燃燒放出的全部被燃燒產(chǎn)物所吸收，燃燒產(chǎn)物所能達(dá)到的溫度叫燃料的燃燒溫度。12.局部阻

9、力損失：氣體在管道中流動(dòng)時(shí)，由于管道形狀改變和方向改變，氣體分子間的相互碰撞和氣體分子與氣壁間的碰撞而引起的壓頭損失，稱(chēng)為局部阻力損失，常用符號(hào)h局表示四、簡(jiǎn)答題1.與傳導(dǎo)傳熱和對(duì)流傳熱相比，輻射傳熱具有哪幾個(gè)特點(diǎn)？答：(1)任何物體只要溫度高于絕對(duì)零度，便可以進(jìn)行輻射傳熱； (2)輻射傳熱不需要任何介質(zhì)，在真空中同樣可以傳播，而且熱量的傳遞過(guò)程伴隨有能量形式的轉(zhuǎn)變（即熱能輻射能熱能）。2.氣體的輻射與吸收和固體比較起來(lái)主要有哪些特點(diǎn)？答：1)不同的氣體，其輻射和吸收輻射能的能力不同。2)氣體的輻射和吸收，對(duì)波長(zhǎng)具有選擇性。3)在氣體中，能量的吸收和輻射是在整個(gè)體積內(nèi)進(jìn)行。3.簡(jiǎn)述高低發(fā)熱量的

10、區(qū)別？答：二者的區(qū)別在于廢氣中水的存在狀態(tài)不同：高發(fā)熱量中的水是冷卻成為0的液態(tài)水；低發(fā)熱量的水是冷卻成20的水蒸氣。4.提高燃燒溫度的途徑有哪些？答：通過(guò)實(shí)際燃燒溫度的熱平衡方程進(jìn)行分析，顯然要提高實(shí)的數(shù)值，必須增大下式中分子的數(shù)值，或者減少下式中分母的數(shù)值。增大式中分子的數(shù)值可以從下面幾點(diǎn)考慮：(1) 提高燃料的發(fā)熱量 (2) 實(shí)現(xiàn)燃料的完全燃燒 (3) 降低爐體熱損失(4) 預(yù)熱燃料和空氣 減少式中分母的數(shù)值可從下面兩點(diǎn)考慮：(1) 降低空氣消耗系數(shù) (2) 富氧鼓風(fēng)和氧氣助燃 5.什么叫有效輻射？答：自身輻射、對(duì)另一表面輻射的反射和對(duì)自身輻射的反射，這三種射線的總和，稱(chēng)為該表面的“有效

11、輻射”。6.簡(jiǎn)述Re、Gr、Pr、Nu相似準(zhǔn)數(shù)的物理意義？答：Nu數(shù)代表著對(duì)流現(xiàn)象的本質(zhì)；Gr數(shù)表征流體自然對(duì)流發(fā)展的程度；Re代表流體流動(dòng)的類(lèi)型及擾動(dòng)程度；Pr數(shù)是反映流體本身物理特性的誰(shuí)數(shù)。7.簡(jiǎn)述何謂負(fù)位壓頭損失？在實(shí)際生產(chǎn)中計(jì)算是應(yīng)注意什么問(wèn)題？答：當(dāng)管道中的氣體由上向下流動(dòng)時(shí)，位壓頭就成了氣體流動(dòng)的一種阻力，這時(shí)的位壓頭稱(chēng)負(fù)位壓頭，用符號(hào)h位負(fù)表示。在實(shí)際生產(chǎn)中，氣流經(jīng)過(guò)由下向上和由上向下的管道長(zhǎng)度相等，溫度相差不多時(shí)，正負(fù)位壓頭的數(shù)值可以相互抵消，不必計(jì)算位壓頭。如果不同則應(yīng)分別計(jì)算，分別納入動(dòng)力和阻力項(xiàng)目?jī)?nèi)。8.簡(jiǎn)述實(shí)際氣體的柏努力方程式的意義。答：低壓氣體在穩(wěn)定流動(dòng)中，前一截面

12、的總壓(靜壓、 位壓、動(dòng)壓之和)等于后一截面的總壓(靜壓、位壓、動(dòng)壓、能量損失之和)。而各種能量間可相互轉(zhuǎn)變，各種能量都可直接或間接地消耗于能量損失，在能量轉(zhuǎn)變和能量損失過(guò)程中靜壓不斷變化。9.如何用雷諾數(shù)判別氣體在光滑管道中流動(dòng)時(shí)的類(lèi)型。答：當(dāng)氣體在光滑管道中流動(dòng)時(shí)，Re<2300時(shí)為層流；Re>10000時(shí)為紊流；2300<Re<10000時(shí)為過(guò)渡區(qū)。10.簡(jiǎn)述動(dòng)力邊界層的概念。答：流體在流動(dòng)時(shí)，與固體接觸的表面出形成一個(gè)流速近似等于零的薄膜層，從這個(gè)薄膜層到流速恢復(fù)遠(yuǎn)方來(lái)流速的區(qū)域就是動(dòng)力邊界層。五、計(jì)算題1.已知某精煤的供用成分如下：成分CHNSOAW%69.284.160.690.5011.2510.923.20求：該煤燃燒時(shí)的理論空氣量、理論燃燒產(chǎn)物量。2.一爐壁有耐火磚砌成，厚度=250mm，耐火磚內(nèi)表面溫度t1=1000，外表面溫度t2=200,耐火磚平均導(dǎo)熱系數(shù)為=1.28W/m·，求通過(guò)爐壁的熱流量。3.某車(chē)間輻射采暖板的尺寸為1.5×2 m2，輻射板面的黑度1=0.9，板面平均溫度t1=97，車(chē)間周?chē)跍豻2=7，如果不考慮輻射板背面及側(cè)面的熱作用，試求輻射板面與四周壁面的輻射換熱量。4. 試求通過(guò)某加熱爐爐壁的單位面積向外的散熱量。已知爐壁為粘土磚，厚360 mm，壁內(nèi)外表面溫度各為800及50。若換用輕