传热学复习资料(5套).docx

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1、一选择麴1、下列哪几种传热过程不须要有物体的宏观运动（八）A等热2、在稳态传热过程中，传热温差肯定，假如希里系统传热加增大，则不能采纳下列哪种手段（八）A用人系统HQ1.B增大传热面积C埴火传热系数D以大对流传热系数3、讯度悌度表示温度场内的某一点等品圈上什么方向的温改变更率（BI泣线力响4,下述哪一点不是热力谀备与冷冻设备加保温材料的目的.（D）A防止热量或疗凝的消逝B提高热负荷C防止烫伤D保持/体品度5.流体纯自然对流传热的准则方程可写为（B）BNu=f（Gr,Pr）6、流体梆过平板对流传热时,在下列边界层各区中.甜度降主要发生在哪个区（C）C层流底层7、由炉IIS火焰向木冷壁传热的主要方

2、式X1.fC加勒片10、岩冷热流体的温度给定，传热器热流体侧结垢后传热壁面的温度将如何变更（B）B削减11、热量传递的三种基本方式（八）A导热、热对流、辐射12.无量纲组合用于对于换热时称为（G准则CNu13、对漉换热与以（B）作为基本计完式B1顿冷却公式14、下述几种Zf法中，强化传热的方法是（C）C增大流速15、当米纳加肋片的方法增加传热时,将肋片加在（B）时最有效B换热系效效小,侧16.下列各参数中.属干物性参数的是（D）导温系数17、某热力管道采纳两种导热系数不同的保温材料进行保温,为了达到较好的保温效果.应将（8）材料放在内层BB热系数较小的18、物体能弊放射拄辄射的基本条件是（八）

3、A.V0K19、下述哪种气体可以看作热播射透亮体（B）反射比7B空气20、灰体的汲取比与投射输射的波长分布（八）A无大21、在稳态导热中，确定物体内温度分布的是（B）B好热系数22、卜列哪个准则数反应了流体初性对对流换热的影响（C）C普尔特数23.在稳态导热中,确定物体内温度分布的是（B）B导然系数24、单位面积的导热热阻单位为（B）BK/W25、绝大多数状况下强制时流时的对流换热系数（C）自然刻流C大了26、对流换热系数为WoW/（11VK）,谓度为20C的空气流经50C的壁面，其对流换热的热流密度为（D）D3000Wm,q=h（t211）27、液体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热

4、.假如流速等条件相同，则（C）C细管内的对流换热系数大28、在相同的进出口温度条件下,逆流和地流的平均温差的关系为（八）A逆流大I顺流29、单位时间内离开单位表面积的总幅射能为该表面的（八）A仃效轴射30、（D）是在相同温位条件下辎射实力最强的物体.D型体31、减弱辎射换热的有效方法是加速热板，而遮热板表面怨度应B8小止好32、对于过热器中：高温热气一外壁一内壁一过热的传热过程次序为（八）A红台换热、导热、对流换热33、温度对辐射换热的影响（In对对流换热的影响B大于M、对流换热系数为100OW/（mK）.温改为77C的水流经27C的壁向，其对流换热热流密度为（D）DS00Wm,35、流体流过

5、管内进行对流换热时,当1./d（C）时.要进行入口效应的修正.C47i4-1.*u）1j,aor.r1skor.因此,地球衣向温及Te行可使低F0匕，即行可能结冰。（后面两个T是4次方18.绘图说明气体拂过平板时的流淌边界层和热边界层的形成和发展.答，当11度为tf的源体以U8速度流入干板前缘H1.边界层的厚度6tM沿首X方向.驰杵X的增加，由于耶而粘而力影响渐渐向流体内郃传递,边界层现度渐渐增加，在达到Xe距离（峪界长度XC由Rec来确定）之前，边界层中流体的流满为层流，除为层流边界层，在层流边界层截面上的流速分布,温度分布近似条拊物段,如图所示.在XC之行，随苦边界层厚度5的增加,边界层流

6、淌转为紊流称为紊波边界层,即使在紊流边界层中,猿贴着壁面的薄层流体,由于拈滞力大，液淌仍维持层液状态,此极薄层为层流底层St,在紊流边界层裁向上的速度分布和据度分布在层流底层部分较陡斜，近f口戌，而底层以外区域交更趋于平缓，19、太阳能集热器吸热表面选用具有什么性质的材料为宜？为什么？答：太阳能集热器是川来汲取太二像射能的，因而其衣面应能最大限度地汲取投射来的太阳轴射能,同时又保证得到的热中尽少地散大，即表面尽可能少的向外辑时使，但,太阳轴射是高温狐射.8射能量主要集中于短波光谱(如可见光)集热器本身是低制幅射辐射能量主要!T匕波光谱范阳(如红外线).所以集热器衣面应选择R备时短波汲取率很高，

7、而对长波放肘(汲取)率极低这样性砥的材料.20、热水在两根相同的管内以相同流速流涌,管外分别采纳空气和水进行冷却.经过一段时间后,两管内产生相同厚度的水垢.试问水垢的产生对采纳空冷还是水冷的管道的传热系数影响较大?为什么？答：聚纳水冷时，管道内外均为换热较强的水,两侧流舛的换热热阻较小,因u冰垢的产生在总热附中所占的比例较大。而空气冷却时，气侧热组较大.这时,水垢的产生对总热阻影病不大.故水垢产生时采纳水冷的管道的传热系数影响较大.四、计算典。1,一双层玻璃窗，宽1.1.m,12m.I93mm.导热系数为1.05W(mK),中间空气层风SMM,设空气隙仪起导热作用,导热系数为0.026W(mK

8、),室内空气温度为25,我向传热系数为20W(m2KJ,室外空气温度为IOt,表面传热系数为15W(m2K),试计算通过双层玻璃演的做热量，并与单层玻璃窗相比较，黄定在两种状况下室内、外空气温度及表面传热系数楣同.(1)双层玻璃窗情形，由传热过程计算式:1.1X1.2X25-10HI3X10,510,310-jI+201.050.0261.05152单层玻璃腐情形:,1A2201.0515明皿，单层玻璃窗的波热城是双层玻璃窗的2.6倍。因此,北方的冬天常常来纳双层玻璃由,使室内保温.2、水以1.2ms的平均流速流过内径为20h6O1W/m2K0.642tf+，；(2)定性温度=上尸=45C物性

9、参数与(I)相同因为是被冷却.所以n取0.3N“=0.023ReaePr03=20x10=0023x(3.95x104)03.9303=h=5294.5WZzn2K0.642因为加热，近壁处温度而，流体粘度战小,对传热有强化作用，冷却时，近壁处温度低，流体拈度埴加，对传热干j减弱作用。3、已知太阳可视为温度Ts=5800K的黑体.某选择性衣面的光滑汲取比的波长A变更的特性如下图所示，当太阳的投入辎射Gs=8OOWm2时，试计算该去面时太阳辎射的总汲取比及单位面积上所汲取的太阳能地。m解先计算总吸收比。()E,iCJQaa（八）EdA+(a()EmdJOJ1.4=E三O.8Fb(o-,4)+0.

10、IFmi.4-8)=0.80.8608+0.1(1-0.8608)=0.7026单位面积匕所吸收的太阳能9=G,=0.70268=562WZm24、有一内腔为O2mXO.2mXO.2m的正方形炉子，被置于室图为27C的大房间中.炉底电加热，底面温度为427C,=0.8.炉子顶部开口，内腔四周及炉子底面以下均敷设绝热材科。试确定在不计对流换热的状况卜.，为保持炉子恒定的底面温度所需供应的电动率,炉底对炉恻瘠的角系数等干08.答r一.”A.5、两块平行放置的平板】和21=0.8.2=0.4,X1.2两平板之间的辐射换热状：若两平板均为黑2mJI=7-1.-f.1十，画FIX1.a霁Ji1E2EU1

11、，9,.4.，/U“,567#V4593f.相关尺寸如图示。已知：11=177C、t2=27C、c=0.2.试用N络法求：I体表面，辐射换热吊又等于多少？2mw雳），债S=1.=J-C1-ft,111-faCF,f1.F1.FtXw2F2X力偌”I_“也尹）Y三z1-08I1-0-4O.822*22XO2*-422=1105.65W若西表面为黑体表面，则E.E.，吨中丁曲7，师寸门个/:门INXNXU.N三1492.63W6、在一根外径为100mm的热力管道外拉包次两层绝热材料，一种材料的导热系数为0.06W(mk),另种为0.12W(mk),两种材料的厚度都取为75mm,试比较把导热系数小的

12、材料紧贴管壁，及把中拄系数大的材料紧贴管壁这两种方法对保温效果的影响，这种影响影响对于半壁的情形是否存在？假设在两种做法中，绝热层内外表面的总温差保持不变.解，将导热系数小的材料紧贴壁管将导热系数大的材料紧贴壁管则2,r2)2-r2)一In2.51.n1.615.47故导热系数大的材料紧贴管壁其保温效果好.若为平壁，则平壁由于6=6=所以不存在此问题。8-20.小块湿度丁，=4（X）K的漫射表曲悬挂在A温度7/=2000K的炉户卜.炉广表面是漫灰的.I1.发射率为025.悬挂表面的光谙发射率如附图所示.试确定该表面的发射率及7、8、对炉墙表面发出的辅射能的吸收比。解同以JEM)=1a-Z-+2

13、3-+Jb=1Fb(0-,)+,F6-)+jF(,-0)=0.543又因为aj.T1)Et2(r2a=-；=0.6j2)dO一蒸汽冷凝翳,内测为ts=11（FC的干饱和蒸汽，汽化潜热r=2230,外恻为冷却水，迸出口水温分别为30和80,已知内外1期换热系数分别为104,及3000,该冷凝器面积A=2m2,现为了强化传热在外恻加肋，助壁面积为原面积的4倍，助壁总效率=0.9,若忽视;令凝器本身导热热阻，求单位时间冷凝蒸汽量.,-80-30_In竺In四3050.981-+=1传热系数6=仁4&*1h210000+300040.9=51293x2X5098=52%XIoW=51923K解：对数平

14、均温差：4=IIO-30=80c,f=110-80=30-c5.294X1.O3J*I1.J5f单位时间冷凝蒸汽量：-r2230XIO39、（18分）一块大平板.厚度d5cm.有内热源j.平板中的维卷态温度分布为b+cxi.式中Z200tCc-200Km1.假定平板的导热系数50W（mK）试确定，（1）平板中内热源$之值I（2） x=0和x=5边界处的热流密度。解：（1）直向坐标中常物性、有内热源的一维稳态导热微分方程式为d2-TT+-=0d2d2t,.=-=-2f=-2(-20Q)50=21.04(W(2)根据傅里叶定律和给定的平板温度分布，可得.d也=0x=0处绝热q=-2c)j=-2(-

15、20)5051.0-2=103(Wm1)Jdx.110、30.试i第一空气横擦管束换热的空气梅热器的对流换热量,已知管束有25柞,每排12根光管.管外25三.管长1.5m,叉排形式.横向臂间距SI与OmI1.纵向臂间距S2=380n,胃壁温度120C,空气来流速度uf=ks,空气进口温度20C,出口温度40C已知空气物ff=O.026717（mK）.vf=16.010-6三2s,Prf=0.701.最大流速UnaX=UfS1/（S1.Y）;推并关联代：Nuf=cRenfPrO.36f（PrfPr）11,公式适用条件NN20,光管管束，Prf=O.7-500.除Pe的定性温度为壁温外，其余定性温

16、度为流体在管束中的平均温度，折数n.对气体a=0.对液体,mR.25,Cn值杳下衣r推列方式RcfCnWi1.1.103210s0.270.63又推（Svs产2）10j-2I05O.35(S1S2)-0.6叉捽(SS*2)IO3-ZX1.O50.400.64.解：空气平均温度tr=r+t,)/2=(20+40)2=3(C杳取相应的物性参数域大流速Ug=士色-=上工=8asS1-d50-25R8x0.025=12500vf16.0IO由于SS1=5038=1.3162,15表得：c=0.35(S1.)ft1.=0.351,316,M.370n=0.6,由于是空气，所以三f0.Nur=O.37Re

17、et.PrUM,=O.3712500,b0.7a,=95.4h=,Nurd=O.0267X95.4/0.025=101.9I(bzK)换热面积A=Nn11d1.=2512110.0251.5=35.34m:换热G=hA(-tJ=101.9X35.34(120-30)=324103W=324.IkW11.一根直径为3mm的铜导线.每米长的电阻为222X103。.导线外包行In1.m、导热系数0.15wm.k的绝缘层，限定绝缘层的最高温度为65C,最低混度(TC,试确定这种条件下仔设中允诈通过的以大电流，I19.97/餐大允许通过电击发牛/电峰质KihiM改为65C,最低温度OC的怖形，此叼.向9

18、砂量,2；7=3.140.15-最大允许通过电流满足(=99所以/“=232.4/12、始终径为0.8m的薄壁球形液乳忙存容器，被另一个直径为1.2m的同心薄壁容器所包困。两容器表面为不透漫灰表面放射率均为0.05,两容器表面之间是真空的，假如外表面的温度为300K内表面温度为95K,试求由于蒸发使液氧损失的质瑾流量。液氧的蒸发潜热为2.13XIOSVkg.解：本题M两表面组成封闭系的辐射换热问即其相射网络图如下Eb1.=T*=5.6710,(3)4=459.27IFZm2“=(TT；=5.67IOa954=4.62JFZm2X11=1(3分)A1=.1=1.2*=4.524A2三dj三TO.

19、X2-2.01.m:32.13次(2分)=,21-6,Aa2x21s2-a1故由于蒸发而导致液氧损失的质量流量g“=1=:r=1.51104kg/s=0.543kh72.BxIO413、一内径为30Omm、原为IonIm的钢管表面包上一层印为20mm的保温材料，网材料及保温材料的导热系数分别为48WmK)和0.1W(mK),纲管内壁及保温层外壁温度分别为220C及40C,管长为IOm.以求该管壁的散热量.解：已知d1=30On1.Bd2=300+2X10=320md3=320+2X20=36OMn/=IOm1=48W(mK)a=0.1W(mK)tw1.=220CtW2=4OiC表吟+表喷220

20、-40320i160In，+In,21148103002110Ix1.O320=9591.226W6-5,已知：有人曾经给出卜列流体外掠IE方形柱体（其一面与来流力响垂1*1）的换热数知NuRePr4150002.2125200003.9117410000.7202900000.7求：来用NM=CRePr”的关系式来整理数据并取m=3,试确定其中的常数C与指数n在上述RC及Pr的范用内.当方形柱体的极面对角线与来流方向平行时,可否用此式进14、行计算,为什么？岬：CbNM=CRePryjIgN“=IgC+IiIgRe+m1.gPrIgNU-IgPr1.j1.gRc根据实的数据有，”成线性关系I

21、gM,IgRe-IgPrmIgN“TIgPrIgRe1.623.6990.11411.50593.6992.0969430100.19701.89994.3012.06814.6128-0.0522.12014.61282.30544.9542-0.0522.35744.9542=0.678IgC为直线在纵坐标卜的衩即.2.3574-1.50594.9542-3.699不能将上述美联大用1截面对角线。火流平行的情形,囚为两种情彬卜流动方向、物体的相对位置不同.15、已知一上面的光谱汲取比与波长关系如附图所示，在某一瞬间，测得发面温度为1000K.投入辎射G按波长分布的情形示F附图b试;（1）计

22、算单位双向弟所汲取的幅射能：2计算该表面的放射率及相射力:（3）确定在此条件下物体表面的温展的时间如何变更，设物体无内热源，没行其他形式的解:4t44*GXSH=Jau%+Ja()G1.d+JaU五反+Ja()C7=I1.oo(W!mz解：,46：tt()=%6(0-4)+a：&(4-4)=0.4940677WJGmm所以在此条件卜物件&面的温度的时间的延长而降低16、一台逆流套管式换热涔在下列条件下运行，传热系数保持不变，次流体质流KtO.125kgs,定压比热为4200Jk8K,入口温度40C,出口温度95。热流体质流M0125kgs.定压比热为2100JkgK,入口温度210C.若冷、拄

23、流体例的衣面对流传热系数及污垢热用分别为2000Wm2.K、O.O4m2K/W.12OWm2-K、0.01m2K/W.且可忽视管壁的导热热阻，试确定该套管式换热涔的换热面积.解：解：确定换热器最大可能的传热盘:Q=(ZWc,)E(g-*)=0125x21.(X)x(2K)-4()=44625(W)(2)确定换热器的面积：根据热平衡方程式(n1.乂3t“)=(wcptXr.1.-r2)确定热潦体出I温度，即：(叫C-J=210-O.I2542()x(95-4O)0.125x2100=I100C对数平均温Z：A/Ar：(21095)(040)加班史110-40=9O.65C换热量:Q=(w,Xfc

24、1.-/*,)=O.I2521(X)(2IO-110)=26255W)换热系数:1.j=：=01.4Wf(m1K)+r2+().(XX)4+().(XX)Ia,120120换热器的面枳为:26250107.14x90.65=2.7(，/)为增强换热，应梃高小的换热系数，W120W(m2K).17、一烘箱的箱门由两种保温材料A及B做成,且6A=26B已知AA=O.1.W(mK)1AB=0Q6W(mK),燃箱内空气温度tf1.=4C,内壁面总表面传热系数h1.=5OW(m2-K),为平安起见希史烘箱门的外表面温度不得高于50,设可把烘门心热作为一维向Ig处理，试确定所需保温材料的同度，环境温度tf2=25C,外表面总传热系数h2=9.SW(m2K).解：根据稳态热平衡应有：由此解得：%=0.0396?H=O.0793/答：18.节缩小成为实物1/8的极R中.用20X7的空气来投拉I实物中平均淞度为200C空气的加热过程.实物中空气的平均流通为6Q311VS.问模型中的S