湖南大學(xué)傳熱學(xué)填空題

填空題熱量傳遞的三種基本方式為熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射。單位面積熱阻rt的單位是m2?K/W;總面積熱阻Rt的單位是K/W。單位面積導(dǎo)熱熱阻的表達(dá)式為蟲。單位面積對流傳熱熱阻的表達(dá)式為1h?？倐鳠嵯禂?shù)K與單位面積傳熱熱阻rt的關(guān)系為rt=1/K?？倐鳠嵯禂?shù)K與總面積A的傳熱熱阻Rt的關(guān)系為Rt=1/KA。某燃煤電站過熱器中，煙氣向管壁傳熱的輻射傳熱系數(shù)為30W/(m2.K)，對流傳熱系數(shù)為70W/(m2.K)，其復(fù)合傳熱系數(shù)為100W/(m2.K)。由爐膛火焰向水冷壁傳熱的主要方式是熱輻射。由煙氣向空氣預(yù)熱器傳熱的主要方式是熱對流。已知一傳熱過程的熱阻為0.035K/W，溫壓為70°C，則其熱流量為2kW。一大平壁傳熱過程的傳熱系數(shù)為100W/(m2.K)，熱流體側(cè)的傳熱系數(shù)為200W/(m2.K)，冷流體側(cè)的傳熱系數(shù)為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。總傳熱方程式可表示為^=KAAt或q=KAto已知平壁厚0.02m，熱阻為0.02m2.K/W，其導(dǎo)熱系數(shù)為1W/(m?K)。^=-AT—導(dǎo)熱基本定律是傅立葉定律，可表述為o非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時(shí)，物體內(nèi)的溫度場和熱流量隨時(shí)間而變化。按照導(dǎo)熱機(jī)理，水的氣、液、固三種狀態(tài)中氣態(tài)下的導(dǎo)熱系數(shù)最小。一般，材料的導(dǎo)熱系數(shù)與種類和溫度有關(guān)。已知材料的導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系為X=Z0(1+bt)，當(dāng)材料兩側(cè)壁溫分別為t1、t2時(shí)，其平均導(dǎo)熱系數(shù)可取(t1+t2)/2下的導(dǎo)熱系數(shù)。發(fā)電機(jī)水冷、氫冷、空冷三種方式中，以水冷方式的效果最好，空冷方式的效果最差。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)熱問題。通過長圓筒壁導(dǎo)熱時(shí)，圓筒壁內(nèi)的溫度呈對數(shù)曲線分布規(guī)律。溫度梯度表示溫度場內(nèi)的某一地點(diǎn)等溫面法線方向的溫度變化率。影響自然對流傳熱系數(shù)的主要因素有：流動(dòng)起因、流動(dòng)速度、流體有無才目變、壁面的幾何形狀、大小和位置、流體的熱物理性質(zhì)。流體剛剛流入恒壁溫的管道作層流傳熱時(shí)，其局部對流傳熱系數(shù)沿管長逐漸減小，這是由于邊界層厚度沿管長逐漸增厚。溫度邊界層越厚對流傳熱系數(shù)越小，強(qiáng)化傳熱應(yīng)使溫度邊界層越簿。流體流過彎曲的管道或螺旋管時(shí)，對流傳熱系數(shù)會(huì)增大，這是由于離心力的作用產(chǎn)生了二次環(huán)流增強(qiáng)了擾動(dòng)。流體橫掠管束時(shí)，一般情況下，叉排布置的平均對流傳熱系數(shù)要比順排布置時(shí)高。管外流動(dòng)傳熱，有縱向沖刷和橫向沖刷之分，在其他條件才目同時(shí)，以橫向向沖刷方向傳熱更為強(qiáng)烈。7 *(at'"廣-』否J對流傳熱微分方程式的表達(dá)式為 '-=0。其中，ax是局部換熱系數(shù)，入是)Ioy)流體導(dǎo)熱系數(shù)，應(yīng)是主流流體溫度與壁溫之差，'7y=0是貼壁處流體的法向溫度變化率。純凈飽和蒸氣膜狀凝結(jié)的主要熱阻是液膜的導(dǎo)熱熱阻。大容器飽和沸騰曲線可分為自然對流、核態(tài)沸騰、過渡沸騰、膜態(tài)沸騰四個(gè)區(qū)域，其中核態(tài)沸騰具有溫差小、熱流大的傳熱特雷諾比擬采用單層模型，其結(jié)果在Pr=1件下與實(shí)驗(yàn)解相吻合.格拉曉夫準(zhǔn)則的物理意義流體流動(dòng)時(shí)浮升力與粘滯力之比的無量綱量；表達(dá)式Gr=g以△〃3V2。減小管內(nèi)湍流對流傳熱熱阻的方法有增加流速、采用短管、改變流體物性、增加換熱面積，采用導(dǎo)熱系數(shù)大的流體用小管徑等。反映對流傳熱強(qiáng)度的準(zhǔn)則稱為努塞爾準(zhǔn)則。普朗特準(zhǔn)則Pr的數(shù)學(xué)表達(dá)式為v/a，它表征了動(dòng)量傳遞與熱量傳遞的相對大小。管內(nèi)充分發(fā)展湍流的傳熱系數(shù)與平均流速U的08方成正比.，與內(nèi)徑D的些次方成反比。大空間自然對流處于湍流狀態(tài)時(shí)有自模化特征，此時(shí)傳熱系數(shù)與尺寸無關(guān)。自然對流傳熱在湍流條件下發(fā)生關(guān)于特征尺度L的自?；F(xiàn)象.。在蒸汽的凝結(jié)過程中，珠狀凝結(jié)的傳熱系數(shù)大于膜狀凝結(jié)。管槽內(nèi)對流傳熱的入口效應(yīng)是指流體入口段由于熱邊界層較薄而具有較高的對流傳熱系數(shù)。流體在大空間沿豎壁作自然對流傳熱時(shí)，對于湍流工況，其對流傳熱系數(shù)正比于豎壁高度的_0次方。大容器沸騰曲線分為自然對流、核態(tài)沸騰、過渡沸騰、膜態(tài)沸騰四個(gè)區(qū)段。熱輻射是由于熱的原因產(chǎn)生的電磁波輻射。熱輻射波長的單位是避m，在工業(yè)范圍內(nèi)，熱輻射的波段主要集中于紅外區(qū)段。太陽與地球間的熱量傳遞屬于輻射傳熱方式。黑體是指吸收比為0的物體，白體是指反射比為0的物體，透明體是指投射比為0的物體?；殷w是光譜吸收比與波長無關(guān)的的物體?；鶢柣舴蚨杀砻?，善于輻射的物體也善于吸收，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。有效輻射是發(fā)射輻射和反射輻射之和。一個(gè)由兩個(gè)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=0.3O物體的光譜輻射力與同溫度下黑體的光譜輻射力之比，稱為物體的光譜發(fā)射率。角系數(shù)具有才目對性、完整性、分解性的特性。表面輻射熱阻應(yīng)用于灰漫表面(或灰表面即可)輻射傳熱計(jì)算，其值可用數(shù)學(xué)式表示為1-8。氣體輻射具有2個(gè)特點(diǎn)：①氣體的輻射和吸收對波長具有明顯的選擇性;②氣體的輻射和吸收在整個(gè)容積中進(jìn)行。基爾霍夫定律指出了物體的輻射力與吸收碧之間的關(guān)系。輻射傳熱的空間熱阻主要與兩個(gè)表面之間的角系數(shù)及輻射換熱面積有關(guān)。輻射減弱系數(shù)是指射線經(jīng)過單位長度時(shí)被氣體所吸收的能量與投射的能量之比。輻射傳熱的表面熱阻主要與表面黑度和輻射換熱面積有關(guān)。普朗克定律揭示了黑體光譜輻