長(zhǎng)理---傳熱學(xué)考試福利

1、填空題 1、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱正規(guī)狀況階段的兩種工程計(jì)算方法為 圖線 法和 近似擬合公式 法。2、用數(shù)值方法求解物理問(wèn)題時(shí)，一般會(huì)遇到 穩(wěn)定性 、 收斂性 、精度 三個(gè)問(wèn)題。3、對(duì)流傳熱的影響因素歸納起來(lái)可以分為哪5個(gè)方面，它們分別是： 流動(dòng)動(dòng)力、 流動(dòng)狀態(tài) 、 幾何因素 、 流動(dòng)物性 、 是否相變 。4、導(dǎo)出相似特征數(shù)的方法可歸納為 相似分析 法和 量綱分析 法。5、相似原理所研究的是 相似物理現(xiàn)象 之間的關(guān)系。那些用相同形式并具有相同內(nèi)容的微分方程式所描寫(xiě)的現(xiàn)象稱為 同類 現(xiàn)象。凡是彼此 相似 的現(xiàn)象，都有一個(gè)重要的特性，即描寫(xiě)該現(xiàn)象的 同名特征數(shù) 對(duì)應(yīng)相等。6、判斷兩個(gè)同類現(xiàn)象相似的條件是： 同

2、名的已定特征數(shù)相等 ； 單值性條件相似 。7、大容器飽和沸騰曲線包括4個(gè)區(qū)域，它們分別為： 自然對(duì)流 區(qū)、 核態(tài)沸騰 區(qū)、 過(guò)渡沸騰 區(qū)、 穩(wěn)定膜態(tài)沸騰 區(qū)。8、氣體輻射不同于固體和液體輻射的兩個(gè)特點(diǎn)是： 氣態(tài)輻射對(duì)波長(zhǎng)有選擇性 ； 氣體的輻射和吸收是在整個(gè)容積中進(jìn)行的 。名詞解釋傳熱過(guò)程:熱量由熱流體通過(guò)間壁傳給冷流體的過(guò)程。溫度場(chǎng):物體中存在的溫度的場(chǎng)。等溫面:溫度場(chǎng)中同一瞬間相同溫度各點(diǎn)連成的面稱為等溫面。熱邊界層: 流體在平壁上流過(guò)時(shí)，流體和壁面間將進(jìn)行換熱，引起壁面法向方向上溫度分布的變化，形成一定的溫度梯度，近壁處，流體溫度發(fā)生顯著變化的區(qū)域，稱為熱邊界層。流動(dòng)邊界層：粘性流體(實(shí)

3、際流體)流動(dòng)時(shí),在固體表面上形成的具有很大速度梯度(速度變化率)的薄層。強(qiáng)制對(duì)流:當(dāng)參與換熱的流體受動(dòng)力或壓力的驅(qū)動(dòng)時(shí)，其與固體壁面之間的換熱稱為強(qiáng)制對(duì)流換熱。自然對(duì)流:流體中，由密度差引起的對(duì)流流動(dòng)叫自然對(duì)流。定性溫度: 用以確定特征數(shù)中流體物性的溫度就是定性溫度。肋效率: 肋片的實(shí)際散熱量與其整個(gè)肋片都處于肋基溫度下的最大可能的散熱量之比。膜狀凝結(jié):蒸汽與低于飽和溫度的壁面接觸時(shí)，如果凝結(jié)液體能很好的潤(rùn)濕壁面，它就能在壁面上鋪展成膜。這種凝結(jié)方式稱為膜狀凝結(jié)。珠狀凝結(jié): 蒸汽與低于飽和溫度的壁面接觸時(shí)，如果凝結(jié)液體不能很好的潤(rùn)濕壁面，凝結(jié)液體在壁面上形成一個(gè)個(gè)小液珠，稱為珠狀凝結(jié)。飽和沸騰

4、:將水加熱到飽和溫度，在不銹鋼管表面上進(jìn)行的沸騰稱為飽和沸騰。核態(tài)沸騰:加熱壁面的過(guò)熱度dt=4°c后，壁面上個(gè)別地點(diǎn)開(kāi)始產(chǎn)生氣泡，并隨dt的增加，氣泡的擾動(dòng)劇烈，傳熱系數(shù)和熱流密度都急劇增大，由于汽化核心對(duì)傳熱起決定性影響，故把這種沸騰稱為核態(tài)沸騰。膜態(tài)沸騰:從Qmin起傳熱規(guī)律再次發(fā)生變化，這時(shí)加熱面上已形成穩(wěn)定的蒸汽膜層，產(chǎn)生的蒸汽有規(guī)則的排離膜層，q隨dt的增加而增大，此段稱為膜態(tài)沸騰。大容器沸騰:沸騰時(shí)流體的運(yùn)動(dòng)由于溫差和氣泡的擾動(dòng)所引起，稱為大容器沸騰。汽化核心: 加熱壁面的過(guò)熱度dt=4°c后，壁面上個(gè)別地點(diǎn)開(kāi)始產(chǎn)生氣泡，這個(gè)地方就是汽化核心。黑體:吸收率等于

5、一的物體稱為黑體?；殷w:對(duì)各種波長(zhǎng)輻射能均能同樣吸收的理想物體稱為灰體。漫射體:輻射能按空間分布滿足蘭貝特定律的物體稱為漫射體。輻射力:單位輻射面積向半球空間輻射出去的各種波長(zhǎng)能量的總和稱為輻射力。光譜輻射力: 單位輻射面積向半球空間輻射出去的包括波長(zhǎng)在內(nèi)的單位波長(zhǎng)間隔內(nèi)的輻射能力。定向輻射強(qiáng)度:單位可見(jiàn)面積向半球空間-方向的單位立體角中輻射出去的各種波長(zhǎng)能量的總和。投入輻射:單位時(shí)間內(nèi)從外界投入到單位表面積上的各種波長(zhǎng)能量的總和。有效輻射:單位時(shí)間內(nèi)離開(kāi)表面單位面積的總輻射能。 角系數(shù): 表面1發(fā)出的輻射能中落到表面2的百分?jǐn)?shù)稱為表面1對(duì)表面2的角系數(shù)。單項(xiàng)選擇1、運(yùn)動(dòng)粘度的單位為 ( C

6、)。、2、導(dǎo)熱系數(shù)的單位為 ( B )。、3、導(dǎo)溫系數(shù)的單位為 ( A )。、4、在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中，決定物體內(nèi)部溫度分布的是 ( B )。、導(dǎo)溫系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)、傳熱系數(shù)D、體積膨脹系數(shù)5、導(dǎo)熱問(wèn)題的常見(jiàn)邊界條件可歸納為 ( B )。、兩類、三類、四類、五類6、導(dǎo)熱微分方程描寫(xiě)了（ A ）的溫度分布規(guī)律。、物體內(nèi)部、物體邊界上、初始時(shí)刻、以上三種情況下7、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱正規(guī)狀況階段的工程計(jì)算方法有 ( A )。、兩種、三種、四種、五種8、一個(gè)表示個(gè)物理量間關(guān)系的量綱一致的方程式，如為這些物理量所涉及到的基本量綱的數(shù)目，則該方程一定可以轉(zhuǎn)換成包含( C )個(gè)獨(dú)立的無(wú)量綱物理量群間的關(guān)系式。、 、9、彼此相

7、似的物理現(xiàn)象，它們的（ D）必定相等。A溫度B速度C慣性力 D同名準(zhǔn)則數(shù)10、下列特征數(shù)中， ( C ) 反映了流體物性對(duì)對(duì)流傳熱的影響。、雷諾數(shù)、格拉曉夫數(shù)、普朗特?cái)?shù)D、努塞爾數(shù)11、絕大多數(shù)情況下，強(qiáng)制對(duì)流的對(duì)流傳熱系數(shù) ( B )自然對(duì)流。、小于、大于、等于D、無(wú)法比較12、同一種流體分別在較長(zhǎng)的粗、細(xì)兩管中作強(qiáng)制湍流對(duì)流換熱，如果流速等條件相同，則換熱強(qiáng)度 ( C )。、粗、細(xì)兩管相同、粗管內(nèi)的大、細(xì)管內(nèi)的大 D、無(wú)法比較13、根據(jù)流體流動(dòng)的起因不同，把對(duì)流換熱分為（ A ）A強(qiáng)制對(duì)流換熱和自然對(duì)流換熱B沸騰換熱和凝結(jié)換熱C紊流換熱和層流換熱D核態(tài)沸騰換熱和膜態(tài)沸騰換熱14、管內(nèi)流動(dòng)時(shí)

8、，由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯呐R界雷諾數(shù)為( C )。、2300、1600、 D、15、流體在短管內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)制湍流對(duì)流換熱時(shí)，其入口段修正系數(shù) ( A )。、 D、16、水與空氣兩種流體先后在同一管中作強(qiáng)制湍流對(duì)流換熱，如果流速等條件相同，則水的換熱系數(shù) ( B )空氣的換熱系數(shù)。、等于、遠(yuǎn)大于、遠(yuǎn)小于 D、無(wú)法比較17、對(duì)于外掠管束換熱，其他條件相同時(shí)，叉排與順排的換熱強(qiáng)度相比( B )。、兩者相同、前者大、后者大、何者為大難以確定18、其他條件相同時(shí)，珠狀凝結(jié)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) ( B ) 膜狀凝結(jié)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。、等于、大于、小于D、難以判斷19、豎壁膜狀凝結(jié)時(shí)，液膜由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯呐R界雷諾數(shù)為( B

9、 )。、2300、1800、 D、20、當(dāng)壁面過(guò)熱度較小，壁面上沒(méi)有汽泡產(chǎn)生時(shí)的傳熱屬于（ A ）。、自然對(duì)流、核態(tài)沸騰、過(guò)渡沸騰 D、膜態(tài)沸騰21、當(dāng)采用加肋片的方法增強(qiáng)傳熱時(shí)，將肋片加在( B )會(huì)最有效。A. 換熱系數(shù)較大一側(cè) B. 換熱系數(shù)較小一側(cè) C. 低溫側(cè) D. 兩側(cè)22、汽化核心數(shù)隨壁面過(guò)熱度的提高而（ B ）。、減少、增加、先減少后增加D、先增加后減少23、蒸汽中若含有不凝結(jié)氣體，將（ B ）凝結(jié)換熱效果。A大大減弱B大大增強(qiáng)C不影響 D可能減弱也可能增強(qiáng)24、熱流密度相同時(shí)，核態(tài)沸騰時(shí)所對(duì)應(yīng)的過(guò)熱度( C ) 膜態(tài)沸騰時(shí)的過(guò)熱度。、等于、大于、小于D、不同于25、當(dāng)管長(zhǎng)遠(yuǎn)大

10、于管徑時(shí)，圓管橫向布置時(shí)的管外膜狀凝結(jié)換熱系數(shù)與豎放時(shí)相比，( A )。A. 橫放時(shí)大 B. 橫放時(shí)小 C. 與橫豎放無(wú)關(guān) D. 無(wú)法比較26、橫管外表面膜狀凝結(jié)時(shí)，液膜由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯呐R界雷諾數(shù)為( B )。、2300、1600、 D、27、可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍為 ( A )。、28、在工業(yè)上所遇到的溫度范圍內(nèi)，即2000K以下，有實(shí)際意義的熱輻射波長(zhǎng)范圍為(B)。P352、 29、在熱輻射分析中，把光譜吸收比與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)的物體稱為 ( C )。 、白體、黑體、灰體、鏡體30、熱輻射傳熱中把吸收比等于1的物體定義為 ( B )。、白體、黑體、灰體、鏡體31、輻射力的單位為 ( A )。、32、光

11、譜輻射力的單位為 ( D )。、33、定向輻射強(qiáng)度的單位為( B )。、34、普郎克定律揭示了（ B ）。、黑體輻射力與熱力學(xué)溫度的關(guān)系 、黑體輻射能按波長(zhǎng)分布的規(guī)律、吸收比與發(fā)射率之間的關(guān)系 D、黑體輻射能沿空間不同方向分布的規(guī)律35、四次方定律揭示了（ A ）。、黑體輻射力與熱力學(xué)溫度的關(guān)系 、黑體輻射能按波長(zhǎng)分布的規(guī)律、吸收比與發(fā)射率之間的關(guān)系 D、黑體輻射能沿空間不同方向分布的規(guī)律36、蘭貝特定律揭示了（ D ）。、黑體輻射力與熱力學(xué)溫度的關(guān)系 、黑體輻射能按波長(zhǎng)分布的規(guī)律、吸收比與發(fā)射率之間的關(guān)系 D、黑體輻射能按空間方向分布的規(guī)律37、基爾霍夫定律揭示了（ C ）。、黑體輻射力與熱

12、力學(xué)溫度的關(guān)系 、黑體輻射能按波長(zhǎng)分布的規(guī)律、吸收比與發(fā)射率之間的關(guān)系 D、黑體輻射能沿空間不同方向分布的規(guī)律38、維恩位移定律揭示了（ B ）。、黑體輻射力與熱力學(xué)溫度的關(guān)系 、黑體最大光譜輻射力的波長(zhǎng)與熱力學(xué)溫度的關(guān)系、吸收比與發(fā)射率之間的關(guān)系 D、黑體輻射能沿空間不同方向分布的規(guī)律39、遵守蘭貝特定律的輻射，數(shù)值上其輻射力等于定向輻射強(qiáng)度的（ C ）倍。、 D、40、對(duì)于漫射灰體表面其吸收比（ B ）同溫度下的發(fā)射率。、大于、等于、小于 D、不同于42、影響物體發(fā)射率的因素為：( B )、物質(zhì)種類、溫度及壓強(qiáng)、物質(zhì)種類、溫度及表面狀況、物質(zhì)種類、密度及壓力 D、溫度、密度及壓力43、外徑

13、d的球置于內(nèi)徑為3d的球內(nèi)。則外球的內(nèi)表面2對(duì)內(nèi)球的外表面1的角系數(shù)為( D )。、 D、44、二氧化碳和水蒸氣在光帶內(nèi)都能夠（ A ）、吸收輻射、反射輻射、重輻射 D、不能輻射45、由輻射物體表面因素產(chǎn)生的熱阻稱為（ C ）。、導(dǎo)熱熱阻、對(duì)流熱阻、表面熱阻 D、空間熱阻46、對(duì)于灰體，其吸收比愈大，反射比（ A ）、愈大、愈小、愈適中 D、愈難確定47、物體能夠發(fā)射熱輻射的基本條件是( A ) A. 溫度大于0K B. 具有傳播介質(zhì) C. 具有較高溫度 D. 表面較黑48、黑體表面的有效輻射（ B ）對(duì)應(yīng)溫度下黑體的輻射力。A大于B小于C無(wú)法比較D等于問(wèn)答題 采用集中參數(shù)法時(shí)，要求Bi數(shù)應(yīng)足

14、夠小，為什么？P120 流體與表面對(duì)流傳熱時(shí)，熱量是如何傳遞的？P219寫(xiě)出Bi數(shù)P116、Fo數(shù)P120、數(shù)P212、數(shù)P212、Gr數(shù)P267的定義式，并闡述它們的物理意義P241。數(shù)與數(shù)有什么區(qū)別？形式上Nu=hl/k,Bi=hl/k相同，但物理意義不同。Nu數(shù)中的k為流體的導(dǎo)熱系數(shù)，而一般h為求知，因而Nu數(shù)一般是待定準(zhǔn)則。Nu數(shù)的物理意義表示壁面附近的流體的無(wú)量綱溫度梯度，它表示流體對(duì)對(duì)流換熱的強(qiáng)弱。而B(niǎo)i當(dāng)數(shù)中的k為導(dǎo)熱物體的導(dǎo)熱系數(shù)，且一般情部下h為已知，Bi數(shù)一般是已定準(zhǔn)則。Bi數(shù)的物理意義是導(dǎo)熱體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻（l/k)與外部對(duì)流熱阻（l/h)的相對(duì)大小。 粘度隨溫度變化較大的

15、流體在管內(nèi)加熱時(shí)，其速度分布與等溫流動(dòng)有何不同（建議結(jié)合圖示說(shuō)明之）？簡(jiǎn)述相似原理的基本內(nèi)容。P2306.1.2:123導(dǎo)出相似特征數(shù)的方法可歸納為哪幾種？P232簡(jiǎn)述導(dǎo)熱問(wèn)題數(shù)值求解的基本步驟。P163導(dǎo)熱問(wèn)題數(shù)值求解中，內(nèi)節(jié)點(diǎn)離散方程的建立方法有幾種？各為什么方法？P165大容器飽和沸騰曲線包括幾個(gè)區(qū)域？各稱為什么區(qū)？P315圖 為什么說(shuō)在其他條件相同時(shí)，珠狀凝結(jié)的換熱系數(shù)遠(yuǎn)大于膜狀凝結(jié)的換熱系數(shù)？P302 一個(gè)對(duì)流傳熱試驗(yàn)中，如實(shí)物和模型中的流體相同，且物性為常數(shù)，而模型縮小為實(shí)物的1/5，問(wèn)速度如何調(diào)整(5倍)，才能保證試驗(yàn)結(jié)果的可用性。P242題6-1簡(jiǎn)述在使用特征數(shù)方程時(shí)應(yīng)注意的幾

16、個(gè)問(wèn)題。P240簡(jiǎn)述影響管束平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的因素。P258簡(jiǎn)述求解單向?qū)α鱾鳠釂?wèn)題的主要步驟。答：確定對(duì)流換熱的微分方程組（方程的推導(dǎo)思路、組成）、對(duì)流換熱邊界層的微分方程組（數(shù)量級(jí)的分析方法、方程組的組成等）、利用比擬理論求解（雷洛比擬、契爾頓-柯?tīng)柋颈葦M）核態(tài)沸騰有什么特點(diǎn)？P316試分析蒸氣中的不凝結(jié)氣體對(duì)膜狀凝結(jié)傳熱的影響。P310簡(jiǎn)述將圓管改成橢圓管可以改善對(duì)流換熱的原因。答：橢圓管邊界層較圓管的邊界層發(fā)展充分，使邊界層變厚，增加了導(dǎo)熱熱阻，此外，邊界層分離較晚，分離后產(chǎn)生漩渦而強(qiáng)化傳熱的影響較小，這也導(dǎo)致了平均對(duì)流換熱系數(shù)降低。因此可以改善對(duì)流換熱。什么是輻射角系數(shù)？它有什么特性

17、？ P396 如下圖所示，有三個(gè)輻射面，它們的角系數(shù)是否有如此關(guān)系：,為什么?P398 沒(méi)有，因?yàn)槔媒窍禂?shù)可加性時(shí)，只有對(duì)角系數(shù)符號(hào)中部第二個(gè)角碼是可加的，對(duì)角系數(shù)的第一個(gè)角碼則無(wú)此關(guān)系。簡(jiǎn)述玻璃暖房溫室效應(yīng)的機(jī)理。P373答：室內(nèi)的物體吸收可見(jiàn)光，并以輻射的形式釋放能量，由于紅外輻射不能穿過(guò)玻璃房，因此導(dǎo)致了能量在房?jī)?nèi)的積聚，從而導(dǎo)致了室內(nèi)溫度的升高，這就是玻璃暖房的工作機(jī)理。簡(jiǎn)述微波爐加熱食品的工作原理。答：首先，微波是一種電磁波，這種電磁波不能被金屬傳導(dǎo)，只能被反射，而帶有水分的食物不僅可以傳導(dǎo)這種電磁波，還能吸收其中的能量，從而溫度升高，這就使食物得以加熱。為什么煤是黑的，而雪是白的

18、？答：由于煤對(duì)可見(jiàn)光的吸收率較高，而反射的較少，因此我們看到的煤是黑色的；而白雪對(duì)可見(jiàn)光的吸收率較小，只能將其反射，因此我們看到的雪是白色的。簡(jiǎn)述網(wǎng)絡(luò)法求解多表面封閉系統(tǒng)輻射換熱問(wèn)題的基本步驟。P412 計(jì)算分析題#1、一直徑為的鋼球，加熱到450后突然被置于30 的空氣中冷卻，設(shè)冷卻過(guò)程中鋼球表面與環(huán)境間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 ，又鋼球的 , ,。試用集中參數(shù)法確定鋼球冷卻到300時(shí)所需的時(shí)間。P1213、兩個(gè)平行放置的平板，均可認(rèn)為是灰體表面，且發(fā)射率均為0.8 ，板1的溫度為，板2的溫度為，板間距遠(yuǎn)小于板的寬度與高度。求：（1）板1的自身輻射；（2）對(duì)板1的投入輻射；（3）板1的反射輻射；（4

19、）板1的有效輻射；（5）板2的有效輻射；（6）兩板間的輻射換熱量。6、空心球內(nèi)、外壁半徑分別為及，導(dǎo)熱系數(shù)為，試推導(dǎo)空心球壁的熱阻表達(dá)式。 解:球殼導(dǎo)熱熱流流量為：，1、一直徑為、長(zhǎng)的鋼圓柱體，初始溫度為30，將其放入爐溫為1200的加熱爐中加熱，升溫到800后方取出。設(shè)鋼圓柱體與煙氣間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 ，試用集中參數(shù)法確定所需的時(shí)間。已知鋼的 , ,。解： 可以采用集中參數(shù)法。 （2分） （2分） （2分） 得 （2分） 2、一直徑為的鋼球，加熱到450后突然被置于30 的空氣中冷卻，設(shè)冷卻過(guò)程中鋼球表面與環(huán)境間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 ，又鋼球的 , ,。試用集中參數(shù)法確定鋼球冷卻到300時(shí)所需的

20、時(shí)間。（鋼球10分鐘后冷卻到300，求鋼球表面與環(huán)境間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)）解： 可以采用集中參數(shù)法。 （2分）因 （1） （2分） （2分） 得 （2分） #5、熱空氣以流量，通過(guò)一直徑為，長(zhǎng)為的鋼皮風(fēng)道，熱空氣的進(jìn)、出口溫度分別為及，求風(fēng)道的散熱損失及風(fēng)道內(nèi)壁的平均溫度?？諝庠?0時(shí)的物性為：解：空氣平均溫度為 （） （1分）故給定的物性恰好可用。于是 （1） 而流量 ，因而有 ，將其代入式（1）有> （3分）流動(dòng)為湍流，又流體被冷卻，故選用公式 （2分） （2分）熱空氣每秒散失熱量為: 得壁溫 （）由于；（）<50（）故無(wú)需進(jìn)行管長(zhǎng)與溫差的修正。 （3分）已知：下的空氣在內(nèi)徑為76

21、mm的直管內(nèi)流動(dòng)，入口溫度為65，入口體積流量為，管壁的平均溫度為180。求：管子多長(zhǎng)才能使空氣加熱到115。解：定性溫度查附錄得到 在入口溫度下，故入口質(zhì)量流量： ，超過(guò)式6-15的適用范圍，應(yīng)予進(jìn)行溫差修正。 先假定長(zhǎng)徑比大于60，則有 ， 已知：初溫為30的水，以的流量流經(jīng)一根套管式換熱器的環(huán)形空間。該環(huán)形空間的內(nèi)管外壁溫維持在100，換熱器外殼絕熱，內(nèi)管外徑為40mm，外管內(nèi)徑為60mm。求：把水加熱50時(shí)的套管長(zhǎng)度。在管子出口截面處的局部熱流密度。解：定性溫度，查得： ，流體被加熱，按式（5-56），有： 。由熱平衡式，得： 。管子出口處局部熱流密度為已知：一管道內(nèi)徑為500mm，輸

22、送150的水蒸汽，空氣以5m/s的流速橫向吹過(guò)該管，環(huán)境溫度為-10。求：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上的對(duì)流散熱量。解：d=0.5m s=0.5×3.14=1.57 m 70空氣的物性 已知：某鍋爐廠生產(chǎn)的220t/h高壓鍋爐，其低溫段空氣預(yù)熱器的設(shè)計(jì)參數(shù)為：叉排布置， 管子外徑d=40mm，平均溫度為150的空氣橫向沖刷管束，流動(dòng)方向上總排數(shù)44，在管排中心截面上空氣流速（最小截面流速）為6.03m/s。管壁平均溫度為185。求管束的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)?求：空氣與管束間的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。 解：定性溫度167.521851502t*=+=+=fwmttt，得空氣物性值為： ，6.03 1.1,1.9,

23、8375108.2804.0Re216=´´=-dsdsud由n，據(jù)表（5-7）得 7、初溫為35，流量的水，進(jìn)入直徑的加熱管加熱。管內(nèi)壁溫度為65，如果要求水的出口溫度為45，管長(zhǎng)為多長(zhǎng)？ 40水的物性：5、有兩個(gè)平行平板，面積相等，且足夠大，均可認(rèn)為是灰體表面。表面1的溫度為，黑度為，表面2的溫度為，黑度為。求兩表面的有效輻射，投入輻射及兩表面間的輻射傳熱熱流密度2-1 用平底鍋燒開(kāi)水，與水相接觸的鍋底溫度為111，熱流密度為42400。使用一段時(shí)間后，鍋底結(jié)了一層平均厚度為3mm的水垢。假設(shè)此時(shí)與水相接觸的水垢的表面溫度及熱流密度分別等于原來(lái)的值，試計(jì)算水垢與金屬鍋底

24、接觸面的溫度。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)取為1W/(m.K)。解：由題意得 w/m2所以t=238.22-9 雙層玻璃窗系由兩層厚為6mm的玻璃及其間的空氣隙所組成，空氣隙厚度為8mm。假設(shè)面向室內(nèi)的玻璃表面溫度與室外的玻璃表面溫度各為20及-20，試確定該雙層玻璃窗的熱損失。如果采用單層玻璃窗，其他條件不變，其熱損失是雙層玻璃的多少倍？玻璃窗的尺寸為。不考慮空氣間隙中的自然對(duì)流。玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)為0.78。解：116.53W/ 所以 2-14 外徑為100mm的蒸氣管道，覆蓋密度為20的超細(xì)玻璃棉氈保溫。已知蒸氣管道外壁溫度為400，希望保溫層外表面溫度不超過(guò)50。且每米長(zhǎng)管道上散熱量小于163W，試確定

25、所需的保溫層厚度。解：保溫材料的平均溫度為t=由附錄7查得導(dǎo)熱系數(shù)為代入數(shù)據(jù)得到 0.314mm所以 2-18 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0.06，另一種為0.12，兩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。解：將導(dǎo)熱系數(shù)小的材料緊貼壁管將導(dǎo)熱系數(shù)大的材料緊貼壁管則故導(dǎo)熱系數(shù)大的材料緊貼管壁其保溫效果好。若為平壁，則平壁由于所以不存在此問(wèn)題。2-50 試計(jì)算下列兩種情形下等厚度直肋的效

26、率：鋁肋，h=284，H=15.24mm，=2.54mm；鋼肋，h=511，H=15.24mm，=2.54mm；解：（1）因?yàn)樗砸驗(yàn)樗?-51 在溫度為260的壁面上伸出一根純鋁的圓柱形肋片，直徑d=25mm，高H=150mm。該柱體表面受溫度16的氣流冷卻，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=15。肋端絕熱。試計(jì)算該柱體的對(duì)流散熱量。如果把柱體的長(zhǎng)度增加一倍，其他條件不變，柱體的對(duì)流散熱量是否也增加了一倍？從充分利用金屬的觀點(diǎn)來(lái)看，是采用一個(gè)長(zhǎng)的肋好還是采用兩個(gè)長(zhǎng)度為其一半的較短的肋好？解：又所以得代入數(shù)據(jù)查表得，當(dāng)其他條件不變時(shí)由上述結(jié)果可知長(zhǎng)度增加一倍而散熱量沒(méi)有增加一倍，因此從充分利用金屬的觀點(diǎn)，采用

27、長(zhǎng)度為其一半的較短的肋較好。313 一塊厚20mm的鋼板，加熱到5000C后置于200C的空氣中冷卻。設(shè)冷卻過(guò)程中鋼板兩側(cè)面的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為,鋼板的導(dǎo)熱系數(shù)為，若擴(kuò)散率為。試確定使鋼板冷卻到空氣相差100C時(shí)所需的時(shí)間。 解：由題意知 故可采用集總參數(shù)法處理。由平板兩邊對(duì)稱受熱，板內(nèi)溫度分布必以其中心對(duì)稱，建立微分方程，引入過(guò)余溫度，則得： 解之得： 5-8、已知：介質(zhì)為25的空氣、水及14號(hào)潤(rùn)滑油，外掠平板邊界層的流動(dòng)由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯撵`界雷諾數(shù)，。 求：以上三種介質(zhì)達(dá)到時(shí)所需的平板長(zhǎng)度。解：（1）25的空氣 =15.53 = x=7.765m （2）25的水 x=0.45275m （3）14號(hào)潤(rùn)滑油 x=156.85m614、已知：下的空氣在內(nèi)徑為76mm的直管內(nèi)流動(dòng)，入口溫度為65，入口體積流量為，管壁的平均溫度為180。 求：管子多長(zhǎng)才能使空氣加熱到115。 解：定性溫度，相應(yīng)的物性值為： 在入口溫度下，故進(jìn)口質(zhì)量流量：，先按計(jì)