《冶金爐熱工基礎(chǔ)》期末復習題

1、冶金爐熱工基礎(chǔ)期末復習題一、填空題1.根據(jù)流動原因的不同，把對流給熱分為自然對留給熱和 強制對留給熱。2.雷諾準數(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鈦淼臒彷椛淙课?，沒有反射和透過的物體稱為絕對黑體或黑體。6.普朗克定律說明絕對黑體的輻射強度與波長和溫度的關(guān)系。7.對任意兩個表面而言F112F221，此關(guān)系稱為角系數(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的1/n+1。9.當輻射能投射到某物體

2、上時，該物體對輻射能可能會產(chǎn)生反射 、吸收和透過三種作用。10.平壁厚度越薄，平壁材料的導熱系數(shù)越大，則通過平壁的導熱量越大。 11.物體各處溫度不隨時間變化的傳熱狀態(tài)稱為 穩(wěn)定態(tài)導熱。12.物體內(nèi)溫度相同的所有點連成的面稱為等溫面。13.兩種或兩種以上傳熱方式同時存在的傳熱過程，稱為綜合傳熱。14.耐火材料按耐火度的不同可分為普通耐火材料、 高級耐火材料和特級耐火材料三種。15. 對流現(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)生擾動和混合而引起的熱量轉(zhuǎn)移。16. 傳熱學的任務(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，從而能計算出傳熱量大小，并合理地控制和改善傳熱過程。17

3、. 物體的黑度或稱輻射率表示該物體輻射能力接近絕對黑體輻射能力的程度。18.單位時間的傳熱量可稱為熱流，溫度差可稱為熱壓。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散式燃燒和 預混式燃燒兩大類。23.重油牌號的命名是按照該種重油在50的恩氏粘度來確定的。24.粉煤的燃燒過程可分為混合、預熱和燃燒三個階段。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組成和燃料的發(fā)熱量兩個方面。27.按照物理本質(zhì)的不同，傳熱過程可分為傳導傳

4、熱、對流傳熱 和輻射傳熱三種基本的形式。28.平壁導熱的特點是導熱面積不變，圓筒壁向外導熱時導熱面不斷 變化。29.絕對黑體的輻射能力與其絕對溫度的四次方成正比。30. .當物體接受到熱射線時，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。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。包括氣體絕對壓力變化和氣體表壓力變化兩個平衡方程式。32. 以真空為起點所計算的氣體壓力是氣體的絕對壓力，設(shè)備內(nèi)氣體的絕對壓力與設(shè)備外相同高度的實際大氣壓的差是氣體的表壓力。33. 對氣體而言，分子熱運動所引起的 分子摻混作用是氣體粘性產(chǎn)生的主要依據(jù)。34. 層流時，邊界層內(nèi)的氣體不流動，

5、它對管內(nèi)的氣體產(chǎn)生阻礙作用；紊流時，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。二、判斷題（）1.沒有溫度差，就沒有傳熱現(xiàn)象。溫度差是傳熱的動力。（）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.任何工程材料的導熱系數(shù)都隨溫度升高而增大。（）5.同一等溫面上沒有熱量傳遞。（×）6.顏色深的物體就是黑體。（）7.可見光是熱射線，熱射線并不全是可見光。（）8.某物體的輻射能力越強，其吸收能力也必然越強。（×）9.動力邊界層

6、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)上使空氣過剩越小越好。（×）11.火焰?zhèn)鞑ニ俣却笥跉饬鲊姵鏊俣龋菀壮霈F(xiàn)回火。 （×）12.耐火度可以代表耐火材料的實際使用溫度。（）13.多層圓筒壁導熱時，其溫度變化曲線是一條不連續(xù)的曲線。（）14. 耐火材料的實際使用溫度比荷重軟化點高。（）15.靜止氣體沿高度方向上，下部的絕對壓力大于上部的絕對壓力。（）16.黑度可以說明不同物體的輻射能力，它是分析和計算熱輻射的一個重要的數(shù)值。（）17.常見的氣體多屬于A+Dl，R0，即氣體不能反射，而未被吸收的就被透過。（×）18.固體材料中銅的導

7、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. 在整個氣體容積中，氣體的輻射和吸收是沿著各個方向同時進行的。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） 的邊界層稱為“傳熱邊界層”。2. 氣體的粘性力：在氣體流動時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)在可燃混合物中擴展的直線速度，它反映了燃燒速度的快慢。 4.氣體的層流：當氣體流速較小時，各氣體質(zhì)點平行流動，此種流動稱為層流。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。用符號表示。6.導熱系數(shù): 當溫度沿x軸向的變化率為1單位時，通過單位面積的熱流，稱為導熱系數(shù)，用表示。7.穩(wěn)定流動：流體中任意一點上的物理量不隨時間改變的流動過程。8.黑 體：若A1， RD0的物體或?qū)ν鈦淼臒彷椛淙课?，沒有反射和透過的物體。 9.空氣消耗系數(shù)：實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：單位質(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)物所能達到的溫度叫燃料的燃燒溫度。12.局部阻力

9、損失：氣體在管道中流動時，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，稱為局部阻力損失，常用符號h局表示四、簡答題1.與傳導傳熱和對流傳熱相比，輻射傳熱具有哪幾個特點？答：(1)任何物體只要溫度高于絕對零度，便可以進行輻射傳熱； (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主要有哪些特點？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，對波長具有選擇性。3)在氣體中，能量的吸收和輻射是在整個體積內(nèi)進行。3.簡述高低發(fā)熱量的區(qū)

10、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：通過實際燃燒溫度的熱平衡方程進行分析，顯然要提高實的數(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)值可以從下面幾點考慮：(1) 提高燃料的發(fā)熱量 (2) 實現(xiàn)燃料的完全燃燒 (3) 降低爐體熱損失(4) 預熱燃料和空氣 減少式中分母的數(shù)值可從下面兩點考慮：(1) 降低空氣消耗系數(shù) (2) 富氧鼓風和氧氣助燃 5.什么叫有效輻射？答：自身輻射、對另一表面輻射的反射和對自身輻射的反射，這三種射線的總和，稱為該表面的“有效輻

11、射”。6.簡述Re、Gr、Pr、Nu相似準數(shù)的物理意義？答：Nu數(shù)代表著對流現(xiàn)象的本質(zhì)；Gr數(shù)表征流體自然對流發(fā)展的程度；Re代表流體流動的類型及擾動程度；Pr數(shù)是反映流體本身物理特性的誰數(shù)。7.簡述何謂負位壓頭損失？在實際生產(chǎn)中計算是應(yīng)注意什么問題？答：當管道中的氣體由上向下流動時，位壓頭就成了氣體流動的一種阻力，這時的位壓頭稱負位壓頭，用符號h位負表示。在實際生產(chǎn)中，氣流經(jīng)過由下向上和由上向下的管道長度相等，溫度相差不多時，正負位壓頭的數(shù)值可以相互抵消，不必計算位壓頭。如果不同則應(yīng)分別計算，分別納入動力和阻力項目內(nèi)。8.簡述實際氣體的柏努力方程式的意義。答：低壓氣體在穩(wěn)定流動中，前一截面的

12、總壓(靜壓、 位壓、動壓之和)等于后一截面的總壓(靜壓、位壓、動壓、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時的類型。答：當氣體在光滑管道中流動時，Re<2300時為層流；Re>10000時為紊流；2300<Re<10000時為過渡區(qū)。10.簡述動力邊界層的概念。答：流體在流動時，與固體接觸的表面出形成一個流速近似等于零的薄膜層，從這個薄膜層到流速恢復遠方來流速的區(qū)域就是動力邊界層。五、計算題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,耐火磚平均導熱系數(shù)為=1.28W/m·，求通過爐壁的熱流量。2，輻射板面的黑度1=0.9，板面平均溫度t1=97，車間周圍壁溫t2=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