傳熱學(xué)習(xí)題集匯編

個(gè)人總結(jié)，僅供參考I.對(duì)傳熱學(xué)基本原理的理解：簡(jiǎn)述格林函數(shù)求解熱傳導(dǎo)問(wèn)題的思想格林函數(shù)法解熱傳導(dǎo)問(wèn)題是將問(wèn)題（I）中的熱源項(xiàng) g（r,t）,邊界條件項(xiàng) fi（r,t）及初始條件項(xiàng)F（r）都看成外部擾動(dòng)源，是這些源的作用產(chǎn)生了表征量的場(chǎng).為求這些源聯(lián)合作用產(chǎn)生的溫度場(chǎng)，先求點(diǎn)源的場(chǎng)，即先求問(wèn)題（I）的輔助問(wèn)題（II）的解一基本解.將上述三種源按點(diǎn)源的場(chǎng)分布進(jìn)行疊加 ,從而把求一般熱傳導(dǎo)問(wèn)題的解轉(zhuǎn)化為求基本解 .基本解一旦求得溫度場(chǎng)即可確定。強(qiáng)迫流動(dòng)換熱如何受熱物性影響？強(qiáng)迫對(duì)流換熱與 Re和Pr有關(guān)；加熱與對(duì)流的粘性系數(shù)發(fā)生變化。強(qiáng)化傳熱是否意味著增加換熱量？工程上強(qiáng)化傳熱的收益和代價(jià)通常是指什么？不一定，強(qiáng)化傳熱是指在一定條件（如一定的溫差、體積、重量或泵功等）下增加所傳遞的熱量。工程上的收益是減小換熱器的體積節(jié)省材料和重量；提高現(xiàn)有換熱器的換熱量；減少換熱器的阻力，以降低換熱器的動(dòng)力消耗等。代價(jià)是耗電，并因增大流速而耗功。傳熱學(xué)和熱力學(xué)中的熱平衡概念有何區(qū)別？工程熱力學(xué)是溫度相同時(shí)，達(dá)到熱平衡，而傳熱學(xué)微元體獲得的能量等于內(nèi)熱源和進(jìn)出微元體熱量之和，內(nèi)熱源散熱是有溫差的。表面輻射和氣體輻射各有什么特點(diǎn)?為什么對(duì)輻射板供冷房間，無(wú)需考慮氣體輻射的影響，而發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)傳熱氣體輻射卻成了主角？表面輻射具有方向性和選擇性。氣體輻射的特點(diǎn)： 1.氣體的輻射和吸收具有明顯的選擇性。2.氣體的輻射和吸收在整個(gè)氣體容器中進(jìn)行，強(qiáng)度逐漸減弱?？諝?，氫，氧，氮等分子結(jié)構(gòu)稱的雙原子分子，并無(wú)發(fā)射和吸收輻射能的能力，可認(rèn)為是熱輻射的透明體。但是二氧化碳，水蒸氣，二氧化硫，氯氟烴和含氯氟烴的三原子、多原子以及不對(duì)稱的雙原子氣體（一氧化碳）卻具有相當(dāng)大的輻射本領(lǐng)。房間是自然對(duì)流，氣體主要是空氣。由于燃油，燃煤及然氣的燃燒產(chǎn)物中通常包含有一定濃度的二氧化碳和水蒸氣，所以發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)要考慮。在流動(dòng)換熱一章中為什么要引入流動(dòng)邊界層和熱邊界層概念？邊界層的引入有何價(jià)值1、運(yùn)用數(shù)量級(jí)分析的方法可以對(duì) Navier—Stokes方程作實(shí)質(zhì)性的簡(jiǎn)化。 2、層流邊界層是熱阻最大的區(qū)域，邊界層承擔(dān)了所有熱阻，對(duì)邊界層研究有利于傳熱的強(qiáng)化和削減。湍流邊界層受粘性底層的影響，可以更好的研究溫度均勻性。 3、熱邊界與流動(dòng)邊界層之間的類(lèi)比。有人在學(xué)完傳熱學(xué)后認(rèn)為，換熱量和熱流密度兩個(gè)概念實(shí)質(zhì)內(nèi)容并無(wú)差別，你的觀點(diǎn)是？有差別。熱流密度是指通過(guò)單位面積的熱流量。而換熱量跟面積有關(guān)。管內(nèi)層流換熱強(qiáng)化和湍流換熱強(qiáng)化有何實(shí)質(zhì)性差異？為什么?層流邊界層是強(qiáng)化管內(nèi)中間近 90%的部分，層流入口段的熱邊界層比較薄，局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)比充分發(fā)展段高，且沿著主流方向逐漸降低。如果邊界層出現(xiàn)湍流，則因湍流的擾動(dòng)與混合作用又會(huì)使局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)有所提高，再逐漸向于一個(gè)定值。而湍流是因?yàn)槠渫苿?dòng)力與梯度變化和溫差有關(guān)，減薄粘性底層，所以強(qiáng)化壁面。微細(xì)尺度通道中的流動(dòng)傳熱與常規(guī)尺度通道中的，流動(dòng)傳熱相比較有何差異（1）控制過(guò)程的作用力會(huì)發(fā)生變化。 （2）表面粗糙度的影響更為突出。 （3）通道固壁的導(dǎo)熱影響更為明顯。（4）可壓縮性會(huì)產(chǎn)生重要的影響。（ 5）氣體稀薄性的影響必須考慮小空間自然對(duì)流換熱與大空間自然對(duì)流換熱的差別？大空間自然對(duì)流的熱邊界層的發(fā)展不受干擾或阻礙，不拘泥于幾何上的很大或無(wú)限大。在小空間自然對(duì)流中，邊界層的發(fā)展受到干擾，或者流體的流動(dòng)受到限制，使其換熱規(guī)律有別于大空間的情形。以強(qiáng)迫對(duì)流換熱和自然對(duì)流換熱為例，試談?wù)勀銓?duì)傳熱、流動(dòng)形態(tài)、結(jié)構(gòu)三者之間的關(guān)聯(lián)對(duì)流換熱按流體流動(dòng)原因分為強(qiáng)制對(duì)流換熱和自然對(duì)流換熱。一般地說(shuō)，強(qiáng)制對(duì)流的流速較自然對(duì)流高，因而對(duì)流換熱系數(shù)也高。例如空氣自然對(duì)流換熱系數(shù)約為 5?25W/(m2?℃)，強(qiáng)制對(duì)流換熱的結(jié)構(gòu)影響了流體的流態(tài)、流速分布和溫度分布，從而影響了對(duì)流換熱的效果。流體在管內(nèi)強(qiáng)制流動(dòng)與管外強(qiáng)制流動(dòng)，由于換熱表面不同，流體流動(dòng)產(chǎn)生的邊界層也不同，其換熱規(guī)律和對(duì)流換熱系數(shù)也不相同。在自然對(duì)流中，流體的流動(dòng)與換熱表面之間的相對(duì)位置，對(duì)對(duì)流換熱的影響較大，平板表面加熱空氣自然對(duì)流時(shí)，熱面朝上氣流擾動(dòng)比較激烈，換熱強(qiáng)度大；熱面朝下時(shí)流動(dòng)比較平靜，換熱強(qiáng)度較小。在傳熱學(xué)和流體力學(xué)中，常常用兀定理來(lái)整理量綱關(guān)聯(lián)式，但仔細(xì)研究可發(fā)現(xiàn)，量綱關(guān)聯(lián)式并沒(méi)有減少變量數(shù)目，因此有觀點(diǎn)認(rèn)為，量綱關(guān)聯(lián)式這種方法只不過(guò)是簡(jiǎn)單的公式變換，你認(rèn)為這種觀點(diǎn)是否正確？量綱分析法具有方法簡(jiǎn)單，不必列出微分方程，只要知道影響因素。不但知道基本熱物性參數(shù)，還能知道與層流穩(wěn)流等有關(guān)系。為什么傳熱學(xué)中的流動(dòng)換熱計(jì)算采用相似準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式來(lái)進(jìn)行討論？由于對(duì)流傳熱的影響因素很多，例如hf(u,l,,,,cp)所表示的管內(nèi)對(duì)流傳熱的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)受到6個(gè)因素的影，為了減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)又能獲得具有通用性的規(guī)律，采用相似準(zhǔn)則，并對(duì)相似性進(jìn)行研究。我們經(jīng)常用 Q=hA-At.計(jì)算強(qiáng)迫對(duì)流換熱、自然對(duì)流換熱、沸騰和凝結(jié)換熱，試問(wèn)在各種情況下?lián)Q熱系數(shù)與溫差的關(guān)聯(lián)？強(qiáng)迫對(duì)流的換熱系數(shù)與 Re,Pr有關(guān)但與溫差無(wú)關(guān)，自然對(duì)流與 Gr的0.25次方有關(guān)聯(lián)，即與溫差有關(guān)，凝結(jié)換熱換熱系數(shù)是溫差的-0.25次方。簡(jiǎn)談對(duì)流換熱系數(shù) h與傳熱系數(shù) K的差別對(duì)流換熱系數(shù)h是單方面的固體壁面與氣體的換熱，而 K是綜合的換熱系數(shù)，還包括導(dǎo)熱，對(duì)流等換熱。湍流換熱NS方程與層流換熱 NS方程的主要差別，在湍流換熱下，影響換熱最重要的因素是什么？，在湍流換熱下，影響的主要因素是脈動(dòng)量的影響。換熱器校核計(jì)算和選型計(jì)算的基本思路校核計(jì)算式對(duì)已有的或已選定了換熱面積的換熱器，在非設(shè)計(jì)工況條件下核算它能否勝任規(guī)定的換熱任務(wù)；選型計(jì)算式設(shè)計(jì)一個(gè)新的換熱器，以確定換熱器所需的換熱面積。簡(jiǎn)述沸騰換熱與汽泡動(dòng)力學(xué)、汽化核心、過(guò)熱度這些概念的關(guān)聯(lián).沸騰是指在液體內(nèi)部以產(chǎn)生氣泡的形式進(jìn)行的氣化過(guò)程，就流體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力而言，沸騰過(guò)程又有大容器沸騰，大容器沸騰時(shí)流體的運(yùn)動(dòng)是由于溫差和氣泡的擾動(dòng)所引起的，沸騰換熱會(huì)依次出現(xiàn)自然對(duì)流區(qū)、核態(tài)沸騰區(qū)、過(guò)度沸騰區(qū)和膜態(tài)沸騰區(qū)。當(dāng)溫度較低時(shí) (t40C)壁面過(guò)熱度小，壁面上沒(méi)有氣泡產(chǎn)生。當(dāng)加熱壁面的過(guò)熱度 t40C后，壁面上個(gè)別點(diǎn)(稱為汽化核心)開(kāi)始產(chǎn)生氣泡，汽化核心的氣泡彼此互不干擾。隨著 t進(jìn)一步增加，汽化核心增加，氣泡互相影響，并會(huì)合成氣塊及氣柱。在這兩個(gè)區(qū)中，氣泡的擾動(dòng)劇烈，傳熱系數(shù)和熱流密度都急劇增大。進(jìn)一步提高t，傳熱規(guī)律出現(xiàn)異乎尋常的變化。這是因?yàn)闅馀輩R聚覆蓋在加熱面上，而蒸汽排除過(guò)程越趨惡化。這時(shí)熱流密度達(dá)到最低，并且溫度達(dá)到了過(guò)熱度，是很不穩(wěn)定的過(guò)程。簡(jiǎn)述熱管的基本原理熱管沿縱向分成蒸發(fā)段和冷凝段，根據(jù)需要也可在中間加一絕熱段。熱管的橫斷面由管殼、管芯及蒸氣腔組成。抽盡管內(nèi)空氣并注入一定量的工質(zhì)，再將管殼密封。管芯為多孔毛細(xì)結(jié)構(gòu)，孔道內(nèi)充滿液態(tài)工質(zhì)。蒸氣腔內(nèi)容納工質(zhì)的飽和蒸氣。工作時(shí)，外部熱量自蒸發(fā)段傳入，使蒸發(fā)段管芯內(nèi)的工質(zhì)吸熱蒸發(fā)變成蒸氣而流向冷凝段，并在冷凝段管芯表面凝結(jié)，釋放出氣化潛熱 ,傳出管外。在冷凝段凝結(jié)下來(lái)的液體工質(zhì) ,因管芯內(nèi)的毛細(xì)

壓差重新流回蒸發(fā)段。如此繼續(xù)循環(huán)，不斷將熱量自熱管的一端傳到另一端。熱管利用蒸發(fā)-凝結(jié)過(guò)程傳遞熱量，兩端溫差很小，所以熱管具有非常高的有效熱導(dǎo)，它的傳熱能力相當(dāng)于同等截面銅棒的數(shù)百倍。熱管的熱阻很低，可獲得極好的等溫性。II.傳熱學(xué)與實(shí)際應(yīng)用.利用同一冰箱儲(chǔ)存相同的物質(zhì)時(shí)，試問(wèn)結(jié)霜的冰箱耗電量大還是未結(jié)霜的冰箱耗電量大？當(dāng)其它條件相同時(shí)，冰箱的結(jié)霜相當(dāng)于在冰箱蒸發(fā)器和冰箱冷凍室（或冷藏室）之間增加了一個(gè)附加熱阻，因此，要達(dá)到相同的制冷室溫度，必然要求 蒸發(fā)器處于更低的溫度。所以，結(jié)霜的冰箱耗電量更大。.在深秋晴朗無(wú)風(fēng)的夜晚，草地會(huì)披上一身白霜，可是氣象臺(tái)的天氣報(bào)告卻說(shuō)清晨最低溫度為2攝氏度，試解釋這種現(xiàn)象?？蓮妮椛鋼Q熱以及熱平衡溫度的角度來(lái)分析， 由于存在大氣窗口（紅外輻射能量透過(guò)大氣層時(shí)透過(guò)率較高的光譜段稱為大氣窗口） ，因此地面可與溫度很低的外太空可進(jìn)行輻射熱交換，這樣就有可能使地面的熱平衡溫度低于空氣溫度。.請(qǐng)說(shuō)明在換熱設(shè)備中，水垢、灰垢的存在對(duì)傳熱過(guò)程會(huì)產(chǎn)生什么影響，如何防止。當(dāng)你設(shè)計(jì)一臺(tái)換熱器，如果預(yù)先考慮結(jié)垢的影響，換熱器面積將會(huì)比理想情況大還是小 ？從傳熱系數(shù)或傳熱熱阻角度分析。在換熱設(shè)備中，水垢、灰垢的存在將使系統(tǒng)中導(dǎo)熱熱阻大大增加，減小了傳熱系數(shù)，使換熱性能惡化，同時(shí)還使換熱面易于發(fā)生 腐蝕，并減小了流體的流通截面，較厚的污垢將使流動(dòng)阻力也增大。此外，熱流體側(cè)壁面結(jié)垢，會(huì)使壁面溫度降低，使換熱效率下降，而冷流體側(cè)壁面結(jié)垢，會(huì)導(dǎo)致壁溫升高，對(duì)于換熱管道，甚至造成爆管事故。防止結(jié)垢的手段有 定期排污、清洗、清灰，加強(qiáng)水處理，保證水質(zhì)，采用除塵、吹灰設(shè)備等。.一碗水放在空氣中散熱，其溫度隨時(shí)間的變化估計(jì)是何種趨勢(shì)？為什么? ?y開(kāi)始溫度下降較快，而一碗水放在空氣中，將會(huì)與大氣進(jìn)行自然對(duì)流換熱和輻射對(duì)流換熱,后逐漸變慢，最后趨于環(huán)境溫度。開(kāi)始溫度下降較快，而.為強(qiáng)化一臺(tái)冷油器的傳熱，有人用提高冷卻水流速的辦法，但發(fā)現(xiàn)效果并不顯著，試分析原因。冷油器中由于油的粘度較大，對(duì)流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較小，占整個(gè)傳熱過(guò)程中熱阻的主要部分，而冷卻水的對(duì)流換熱熱阻較小，不占主導(dǎo)地位，因而用提高水速的方法，只能減小不占主導(dǎo)地位的水側(cè)熱阻，故效果不顯著。.有一臺(tái)鋼制換熱器，熱水在管內(nèi)流動(dòng)，加熱管外空氣。有人提出，為提高加熱效果，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。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。7．干燥物料有很多種方式：比如熱風(fēng)干燥、微波干燥、紅外干燥等，目前常用的是熱風(fēng)干燥，但熱風(fēng)干燥的缺點(diǎn)是耗能大、表面易起皮和開(kāi)裂，試從傳熱傳質(zhì)的角度來(lái)分析這一現(xiàn)象熱量從高溫?zé)嵩匆愿鞣N方式傳遞給濕物料，使物料表面濕分汽化并逸散到外部空間，從而在物料表面和內(nèi)部出現(xiàn)濕含量的差別。但是為了使內(nèi)部濕量逐步往外走，就要加大能耗，使的表面溫度更高，變干。有人存在這樣的觀點(diǎn)：由于工質(zhì)冷凝和沸騰換熱系數(shù)很高，因此無(wú)需進(jìn)行沸騰和冷凝換熱強(qiáng)化隨著工業(yè)的發(fā)展，特別是高熱負(fù)荷的出現(xiàn)，相變傳熱（沸騰和凝結(jié)）的強(qiáng)化日益受到重視并在工業(yè)上得到越來(lái)越多的應(yīng)用。一般認(rèn)為凝結(jié)換熱系數(shù)很高，可以不必采用強(qiáng)化措施。但對(duì)氟里昂蒸汽或有機(jī)蒸汽而言，氟利昂是低沸點(diǎn)工質(zhì)，潛熱很小，沸騰換熱系數(shù)和它們的凝結(jié)換熱系數(shù)比水蒸氣小的多。2試舉出強(qiáng)迫對(duì)流換熱 （水）1000— 15000W/m?k，自然對(duì)流換熱（空氣）3— 110，凝結(jié)換熱（水）珠狀凝結(jié)4（104105），膜狀凝結(jié) 6（103104），沸騰換熱（水）2500—2500000的沖擊射流冷卻（水）換熱系數(shù)數(shù)量級(jí)。有一冷凝管，里面是溫度較低的水，蒸汽在管外表面冷凝，冷凝管可豎直放置與水平放置，你認(rèn)為哪一種效果更好？水平放置效果好，因?yàn)槔淠苤饕臒嶙枋且耗ぃ椒胖糜捎诶淠笠騽?dòng)力滴落下來(lái)。而豎直放置會(huì)使液膜變后。以硅為基底的MEMS微傳熱被認(rèn)為是一種非常有潛力的適合于信息、航空航天、生物等高技術(shù)領(lǐng)域的傳熱技術(shù)，通常采用液體沸騰的兩相流技術(shù)達(dá)到冷卻的目的。然而，由于MEMS工藝使得表面極其光滑，與不銹鋼等常規(guī)材料相比，液體在通道內(nèi)的沸騰變得異常困難，甚至加熱到180攝氏度仍然不會(huì)沸騰，而此時(shí)的硅基芯片由于超高溫度已經(jīng)燒毀。試從沸騰換熱的原理對(duì)上述現(xiàn)象進(jìn)行解釋壁面上的凹坑、細(xì)縫、裂穴等最容易最有可能成為汽化核心，若表面過(guò)于光滑很難有汽化核心，從而不容易沸騰地源熱泵是一種冬天非常節(jié)能的采暖設(shè)備，其主要原理是利用冬季土壤較高的溫度特點(diǎn)，在地源熱泵系統(tǒng)中，主要通過(guò)埋管式換熱器獲取土壤中的熱量。但奇怪的是：埋管換熱器一般要在土壤深處 30米，而且地源熱泵在北方干旱地區(qū)很少應(yīng)用，為什么？因?yàn)樵诒狈降貐^(qū)溫度比較低，土壤 30米處，溫度仍然很低，北方又很干旱，土壤含水量較低，易受寒冷空氣的影響，總之，土壤 30米處溫度不穩(wěn)定，有可能還是凍土。試比較水和氟里昂的沸騰換熱系數(shù)，為什么會(huì)有如此大的差別？氟利昂的導(dǎo)熱系數(shù)比水小，是因?yàn)榉旱姆悬c(diǎn)比水低得多，零下30度就沸騰，而水要100度。相變換熱靠汽化潛熱傳熱熱量，氟利昂的汽化潛熱一般只有水的十分之一，所以氟利昂的相變換熱系數(shù)比水相變換熱系數(shù)小的多。仔細(xì)研究書(shū)上流體與固壁的換熱，可發(fā)現(xiàn)對(duì)流換熱公式與固壁物性無(wú)關(guān)，因此有觀點(diǎn)這樣認(rèn)為：對(duì)于電腦CPU上用的翅片散熱器用不同導(dǎo)熱系數(shù)的材料制作，最終散熱效果相同，你認(rèn)為是否如此？為什么?不對(duì)，還有導(dǎo)熱換熱，導(dǎo)熱換熱與材料的導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)。傳熱系數(shù)K隨著翅片導(dǎo)熱系數(shù)的增大而增大 ,并且其增大速度隨著翅片導(dǎo)熱系數(shù)的增大而減慢 ,最終趨向一恒定值。．畫(huà)出底部帶有電加熱片的翅片散熱器熱阻圖，試分析熱阻最大的環(huán)節(jié)，如何加以改善？三部分，一個(gè)是接觸熱阻，可能是最大環(huán)節(jié)，其次是導(dǎo)熱熱阻，再者是含肋片效率的熱阻。什么是灰體？實(shí)際中物體在什么樣的情況下可以視為灰體？灰體是指物體單色輻射力與同溫度下黑體單色輻射力隨波長(zhǎng)的變化曲線相似，或者單色發(fā)射率不隨波長(zhǎng)變化的物體。實(shí)際物體在紅外線波段范圍內(nèi)可近似地被視為灰體17.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17.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）。所以集熱器表面應(yīng)選擇具備對(duì)短波吸收率很高，而對(duì)長(zhǎng)波發(fā)射 （吸收）率極低這樣性質(zhì)的材料。18．簡(jiǎn)述常規(guī)玻璃在冬天和夏天對(duì)封閉室內(nèi)環(huán)境的影響，為什么？冬季和夏季其內(nèi)的溫度明顯高于外界溫度，因?yàn)椴Ａ?duì)太陽(yáng)輻射具有強(qiáng)烈的選擇性吸收的緣故。由于大部分太陽(yáng)輻射能穿過(guò)玻璃進(jìn)入有吸熱面的腔內(nèi)，而吸熱面發(fā)出的常溫下的長(zhǎng)波輻射卻被玻璃阻隔在腔內(nèi)，從而產(chǎn)生溫室效應(yīng)。.試用所學(xué)的傳熱學(xué)知識(shí)說(shuō)明用熱電偶測(cè)量高溫氣體溫度時(shí)，產(chǎn)生測(cè)量誤差的原因有哪些測(cè)得的溫度比實(shí)際溫度高還是低，可以采取什么措施來(lái)減小測(cè)量誤差？在高溫下使用的熱電偶， 如果被測(cè)介質(zhì)為氣態(tài)， 那么保護(hù)管表面沉積的灰塵等將燒熔在表面上，使保護(hù)管的熱阻抗增大， 由于高溫氣體對(duì)熱電偶的輻射換熱（低溫氣體無(wú)此效應(yīng)），使得熱電偶測(cè)得的溫度比實(shí)際溫度高，導(dǎo)致誤差很大，所以測(cè)高溫氣體溫度時(shí)，最好在熱電偶周?chē)右徽趽跽?。輻射換熱裝置的肋片與對(duì)流換熱裝置的肋片在結(jié)構(gòu)上有何差異？輻射換熱肋片不能太密，而且肋片方向沿軸向，這樣各表面發(fā)出的輻射能量就不會(huì)相互遮擋.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)目前主要是通過(guò)液冷循環(huán)系統(tǒng)散熱，但仔細(xì)研究可以發(fā)現(xiàn)：發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸套的熱量傳給冷卻液后，最終還需風(fēng)扇散發(fā)至環(huán)境中。有觀點(diǎn)認(rèn)為：這樣做多此一舉，直接用風(fēng)扇對(duì)汽缸套冷卻不就 OK啦,你認(rèn)為這種觀點(diǎn)是否正確？（結(jié)構(gòu)布置的困難先不考慮）不對(duì)，面積大的傳熱系數(shù)要求就小，但是發(fā)動(dòng)機(jī)的面積很小，換熱系數(shù)要求高，就需要用高速風(fēng)扇，會(huì)帶來(lái)噪音，并且耗能大。所有用水冷。.南方地區(qū)家里冬天取暖，可采用空調(diào)、油汀、輻射式電暖器等，你更喜歡哪一種，從傳熱學(xué)的角度談?wù)勗蝻@然是油汀電暖器。單從傳熱學(xué)的角度說(shuō)，空調(diào)采暖主要依靠對(duì)流換熱，而且空調(diào)風(fēng)口的設(shè)計(jì)一般都比較高，不利于采暖；油汀電暖器和輻射式電暖器都是通過(guò)輻射方式進(jìn)行采暖，只是發(fā)熱的原理不同。此外，油汀的發(fā)熱量大，即使在突然停電時(shí)也會(huì)很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持一定的溫度。油汀表面溫度比較低，一般不超過(guò) 85℃，可防止灼傷。.現(xiàn)有兩個(gè)建筑，一個(gè)墻體材料是混凝土，另一個(gè)墻體材料是鋼鐵（比如船上的房間），如現(xiàn)在希望了解每一小時(shí)房間與外界的換熱量，在計(jì)算方法上有何差異？墻體材料是混凝土?xí)r，需考慮蓄熱的影響，應(yīng)采用非穩(wěn)態(tài)計(jì)算方法或冷負(fù)荷系數(shù)法；墻體材料是鋼鐵時(shí)，無(wú)需考慮蓄熱的影響，可直接采用穩(wěn)態(tài)計(jì)算方法；為什么鍋爐中高溫過(guò)熱器一般采用順流式和逆流式混合布置的方式？因?yàn)樵谝欢ǖ倪M(jìn)出口溫度條件下，逆流的平均溫差最大，順流的平均溫差最小，即采用逆流方式有利于設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。但逆流式換熱器也有缺點(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。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。25，試畫(huà)出層流和湍流兩種情況下圓柱繞流局部換熱系數(shù)隨角度的變化查書(shū)從熱設(shè)計(jì)的角度簡(jiǎn)談我國(guó)不同地區(qū)建筑的特點(diǎn)（可上網(wǎng)查詢）現(xiàn)有一熱管對(duì)平面熱源進(jìn)行散熱，蒸發(fā)端與熱源緊密接觸，冷凝端靠空氣自然對(duì)流冷卻

試畫(huà)出整體熱阻圖，問(wèn)哪些環(huán)節(jié)熱阻最大，如何進(jìn)行改善?.實(shí)驗(yàn)裝置中有一金屬板，板面溫度低于空氣露點(diǎn)溫度，并維持不變，試問(wèn)如何計(jì)算金屬板與空氣之間的換熱量？濕空氣與板面之間主要是自然對(duì)流換熱和冷凝換熱假定冷板表面溫度為ts,空氣溫度為tf,由于濕空氣和金屬冷板之間的傳熱包括顯熱和熱?？刹捎谩稛豳|(zhì)交換原理》一書(shū)中的麥凱爾方程式：Qhmd（ifis）Aif代表濕空氣溫度為tf的始，is代表緊靠板面水膜飽和空氣（飽和溫度為 ts）的始。而hmd代表以含濕量為基準(zhǔn)的傳質(zhì)系數(shù)，它與顯熱換熱系數(shù)的關(guān)系可由劉易斯關(guān)系式給出：hmdhmd而顯熱換熱系數(shù)可由溫差為hcpts-tf的自然對(duì)流換熱系數(shù)給出。.試簡(jiǎn)述筆記本電腦熱設(shè)計(jì)的要點(diǎn)（可上網(wǎng)查詢）一是通過(guò)筆記本的內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造，如目前采用的雙核技術(shù)可以加大 cpu的散熱面積；又如舊M筆記本采用的雙散熱管系統(tǒng)方式，核心是散熱管。二是更加科學(xué)的風(fēng)扇散熱設(shè)計(jì)， 將風(fēng)扇由原來(lái)的垂直于主板改為平行于主板， 這種設(shè)計(jì)不受機(jī)身厚度限制，可以采用比較大的風(fēng)扇，提高散熱效率。同時(shí)利用一些散熱孔和風(fēng)道導(dǎo)流設(shè)計(jì)加強(qiáng)散熱。三是使用導(dǎo)熱性好的鎂鋁合金外殼技術(shù)也是解決筆記本散熱的有效補(bǔ)充。.隨著汽車(chē)、制冷系統(tǒng)等行業(yè)的發(fā)展，換熱器的緊湊化問(wèn)題顯得日益重要，試比較管殼式換熱器、管翅式換熱器、板式換熱器的換熱面積密度數(shù)量級(jí)； 但是緊湊式換熱器都有共同的缺點(diǎn)，即流動(dòng)阻力（水頭損失）太大，試問(wèn)緊湊式換熱器在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中如何解決這一問(wèn)題？每立方米體積中的傳熱面積即傳熱面積密度來(lái)衡量。一般情況管殼式換熱器換熱器 〈板式換熱器〈管翅式換熱器。垂直折流板會(huì)形成流動(dòng)死去，使用螺旋折流板換熱器，折流板成螺旋狀，使殼側(cè)流體沿著殼體的軸線螺旋狀地進(jìn)行。 由于連續(xù)的螺旋折流制造加工困難， 一般將一個(gè)螺旋分割成為4塊首位相接的扇形。

計(jì)算題匯編：1.1換熱器選型計(jì)算】有一臺(tái)1-2型管殼式換熱器(殼側(cè)1程，管側(cè)2程)用來(lái)冷卻11號(hào)潤(rùn)滑油。冷卻水在管內(nèi)流動(dòng)，t220C,t2 50C,流量為3kg/s；可認(rèn)為管殼式換熱器是一種交叉流換熱，熱油的進(jìn)出口溫度為：t1100C,t；60C,k350W/m2C。試計(jì)算：①油的流量；②所傳遞的熱量；③所需的傳熱面積。解：(1)油的流量：查得潤(rùn)滑油及水的比熱分別為： ci=2148J/kgC；C2=4174J/kgCG2C2t2貝U: G1 一■二 2C1t1(2)所傳遞的熱量：G2c212 3(3)所需的傳熱面積：G2C2t2貝U: G1 一■二 2C1t1(2)所傳遞的熱量：G2c212 3(3)所需的傳熱面積：34174(5020)2148(1004174(5020)60)4.37(kg/s)375.66(kW)tltrt1(t1tmt2t2tl602040tr1005050C4050由圖10-23:查得:ln&trt2t140ln-5044.8CPRt2t2501002020——0.3753Lt2t21.333100601.33350200.3750.51/R1/1.3330.75=0.9tm=44.8X0.9=40.32226.62(m2)kt226.62(m2)ktm35040.322.1換熱器設(shè)計(jì)】壓力為1.5X105Pa的無(wú)油飽和水蒸汽在臥式殼管式冷凝器的殼側(cè)凝結(jié)。經(jīng)過(guò)處理的循環(huán)水在外彳仝為20mm、厚為1mm的黃銅管內(nèi)流過(guò)，流速為1.4m/s,其溫度由進(jìn)口出處的56c升高到出口處的94Co黃銅管成叉排布置，在每一豎直排上平均布置 9根。冷卻水在管內(nèi)的流動(dòng)為兩個(gè)流程，管內(nèi)已積水垢。試確定所需的管長(zhǎng)、管子數(shù)及冷卻水量。 ①=1.2X107Wo解：(1)平均傳熱溫差：由附錄10查得飽和蒸汽溫度為111.32C,則：9456tm1113256 32.72(C)ln1113294(2)管外凝結(jié)換熱系數(shù)：設(shè)管外壁溫度tw=105C,則tm=(111.32+105)/2=108.2C

由附錄查得凝結(jié)水物性參數(shù):s)r由公式6-4:23 1/4griiho0.729--———id(tstw)n=8809(W/m2C)(3)管內(nèi)換熱系數(shù)：tf=(56+94)/2=75 C由附錄查得水物性參數(shù)：0.671(W/mC);0.39106(m2/s);Pr2.380.7293 2 39.8223510 952.3 0.685s)r由公式6-4:23 1/4griiho0.729--———id(tstw)n=8809(W/m2C)(3)管內(nèi)換熱系數(shù)：tf=(56+94)/2=75 C由附錄查得水物性參數(shù)：0.671(W/mC);0.39106(m2/s);Pr2.380.7293 2 39.8223510 952.3 0.6851/4263.21060.02(111.32105)9hi 0.023-Re;8Pr0.4d0.80.0230.6711.40.0180.0180.391062.380.48552(W/m2C)⑷熱阻：蒸汽側(cè)污垢熱阻:水側(cè)污垢熱阻：(黃銅「0=0.0001；ri=0.0002=131W/mC)d22d2In-d10.02 0.02In

2131 0.018810(5)傳熱系數(shù):d2In冬d1d21d1 hi ri8809由傳熱方程：由凝結(jié)換熱：16 20 10.0001810 0.0002188552- 2_1743W/mCq〔=ktm=1743X32.72=57030(W/m2C)q2=h0t=8809X(111.32-105)=55673(W/m2C)q1與q2僅相差2; 上述計(jì)算有效。(6)傳熱面積：A/(ktm)1.2107/174332.72 210m2(7)冷卻水量：(查附錄10：cp=4191J/kgK)「 1.2107G 75.35kg/scpt2t2 41919456pAJ(8)流動(dòng)截面:Gf——(查附錄 10:年974.8kg/m3)75.35974.81.45.521(8)流動(dòng)截面:Gf——(查附錄 10:年974.8kg/m3)75.35974.81.45.52102單程管數(shù):4fnd2 _24552102 216.9314160.0182兩個(gè)流程共需管子434根。A管子長(zhǎng)度：l——nd2104343.14160.027.7217(根)(m)7.1熱平衡溫度計(jì)算】白天，投射到一大的水平屋頂上的太陽(yáng)照度 Gx=1100W/m2,室外空氣溫度t1=27C,有風(fēng)吹過(guò)時(shí)空氣與屋頂?shù)谋砻鎮(zhèn)鳠嵯禂?shù)為h=25W/(m2K),屋頂下表面絕熱，上表面發(fā)射率￡=0.2,且對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收比