填空题4-1热量传递的三种基本方式为________,________,和________。4-2如果温度场不随时间而变化,则温度场为________温度场。4-3某物体内温度分布的表达式为t = f(x,y,τ),此温度场为________(几维),________(稳态或非稳态)温度场。4-4温度梯度的正方向朝着温度________(增加或减小)的方向,与热流矢量的方向________。4-5根据物体内温度与时间的关系,热量传递过程可分为两类:________和________。4-6傅立叶定律中的负号表示________。4-7导热微分方程式是根据________和________建立起来的导热物体中温度场应当满足的数学表达式。4-8内热源强度是________。举例说明存在内热源的情况(2种):如________,________等。4-9气体导热的机理是________4-10按导热机理,水的三种状态,气态,液态和固态中,________下导热系数最大。4-11导电性能好的金属,其导热性能也好,这是由于金属的导电和导热机理都是________。4-12按照导热机理,相同温度下下列材料:纯银,黄铜,纯铜中,________的导热系数最大。4-13由多层等厚度平壁构成的传热壁面,若某层所用材料的导热系数越大,则该壁面的热阻就越________,其两侧的温度差越________。4-14为了减小热损失,一蒸汽管道外包有两层隔热保温层,从材料利用的经济性出发,导热系数小的材料应设置在________(内侧还是外侧)。4-15工程上常采用肋片来________。4-16对于一个传热过程,常常在表面传热系数________(较大或较小)的一侧,采用肋壁的形式。4-17在非稳态导热热量传递的过程中,每一个与热流方向垂直的截面上的热流量是处处不相等的,这是由于________的缘故。4-18非稳态导热可以分为________和________两种。4-19对非周期性非稳态导热,存在着受________影响的________阶段,和仅受________和________影响的________阶段。4-20一般情况下,稳态导热的温度分布取决于物体的________(导热系数,导温系数)。但非稳态导热的温度分布则不仅取决于________(导热系数,导温系数),还取决于________(导热系数,导温系数)。4-21在非稳态导热中,根据________________的大小,可以将导热物体分为厚材和薄材。根据毕渥准数大小的不同,一维非稳态导热存在三种情形,即________________________________,________________________________和________________________________。4-22集总参数法是________。此时物体温度仅是________的函数,而与________无关。4-23设有一个无限大的平壁(无内热源,常物性),初始温度均匀,两侧表面对称加热,则平壁的中心面为________面。4-24第三类边界条件下一维非稳态导热物体,其导热微分方程的分用无量纲温度表示时,只取决________________,________________和________________三个无量纲量。与用温度t表示温度分布相比,优势主要有两个方面,一方面________,另一方面________。4-25当傅立叶准数满足________条件时,一维非稳态导热进入________阶段。从数学上表现为的无穷级数只需取________项,而从物理上表现为________影响消失,只剩下________和________的影响。4-26对流传热是________热量传递过程,4-27按照引起流动的原因,可将对流换热分为________和________。4-28一般来说,同一种流体强制对流表面传热系数比自然对流表面传热系数要________。4-29对流换热无相变时,流体仅有显热变化,而有相变时,流体会吸收或放出________。4-30对于同一种流体,有相变时对流传热表面传热系数比无相变时大,其原因主要是(1)________,(2)________。4-31当流体与固体壁面进行对流换热时,以热边界层外缘为界,将流体分为两部分:沿壁面法线方向有温度变化的________和温度几乎不变的________。4-32热边界层厚度和流动边界层厚度不能混淆。热边界层厚度由流体中垂直于壁面方向上的________确定,而流动边界层厚度由流体中垂直于壁面方向上的________确定。4-33流动边界层的厚度δ反映了________程度,与________有关;而热边界层厚度δt反映了________程度,与________有关。4-34当流体沿壁面流动时,若壁面温度等于流体温度,流体沿壁面流动只会形成________,不会形成________。4-35在自然对流中,反映浮升力与粘性力相对大小的特征数是________________,起作用相当于强制对流换热中的________________。4-36管内湍流强制对流换热时,考虑到短管和弯管的情况,需引入修正系数,其数值________(填大于或小于)1。4-37热辐射是________。辐射换热是________。4-38在工业上常见到的温度范围内,即2000K以下,绝大部分辐射能在红外线区段的________波长范围内,一般可将热辐射看作________辐射。4-39当热辐射的能量投射到物体表面上时,一部分会被物体________,另一部分会被物体________,其余部分会________物体,各部分能量占投入辐射能的百分比称为________,________,和________。4-40固体和液体的吸收和辐射都是在________进行的,而气体的辐射和吸收则在________进行。4-41热辐射投射到物体表面后的反射现象,有________和________之分。它取决于物体表面的________,一般工程材料表面的反射可看做________。4-42在辐射换热中,我们把________________的物体称为黑体,把________________的物体称作白体,把________________的物体称作透明体,把________________________的物体称作灰体。4-43黑体辐射的基本定律包括________________________,________,以及________。它们分别确定了黑体的________________________,________________________,以及________________________。4-44斯蒂藩-波尔兹曼定律指出,黑体的辐射力同________成正比。4-45根据兰贝特定律,黑体表面或漫射物体表面的辐射力和辐射强度的关系可表示为:________________________________________________。4-46一般来说,对同种材料而言,表面粗糙与表面光滑相比,________发射率要高,表面氧化与表面非氧化相比,________发射率要高。4-47物体表面的吸收比不仅与________有关,还取决于投入辐射________的情况。4-48根据基尔霍夫定律,(1)在同温度下,所有物体中________的辐射力最大。(2)物体的吸收比恒等于同温度下物体的________,即善于发射的物体必善于吸收。4-49角系数的性质包括________,________,角系数的________,以及________。4-50对黑体而言,单位时间内离开单位表面上的总辐射能量为________________________,对实际物体而言,单位时间离开物体单位表面积上的总辐射能量为________________。4-51若参与辐射的封闭空腔中某一个表面的净辐射热流q=0,该表面称为________。4-52在工程上,为削弱辐射换热,可采用的方法有(1)________,(2)________。4-53在两块大平行平板间插入1块发射率相同的遮热板时,其辐射换热量减小为无遮热板时的________,在两块大平行平板间插入n块发射率相同的遮热板时,其辐射换热量为无遮热板时辐射换热量的________________________________
填空题
4-1热量传递的三种基本方式为________,________,和________。
4-2如果温度场不随时间而变化,则温度场为________温度场。
4-3某物体内温度分布的表达式为t = f(x,y,τ),此温度场为________(几维),________(稳态或非稳态)温度场。
4-4温度梯度的正方向朝着温度________(增加或减小)的方向,与热流矢量的方向________。
4-5根据物体内温度与时间的关系,热量传递过程可分为两类:________和________。
4-6傅立叶定律中的负号表示________。
4-7导热微分方程式是根据________和________建立起来的导热物体中温度场应当满足的数学表达式。
4-8内热源强度是________。举例说明存在内热源的情况(2种):如________,________等。
4-9气体导热的机理是________
4-10按导热机理,水的三种状态,气态,液态和固态中,________下导热系数最大。
4-11导电性能好的金属,其导热性能也好,这是由于金属的导电和导热机理都是________。
4-12按照导热机理,相同温度下下列材料:纯银,黄铜,纯铜中,________的导热系数最大。
4-13由多层等厚度平壁构成的传热壁面,若某层所用材料的导热系数越大,则该壁面的热阻就越________,其两侧的温度差越________。
4-14为了减小热损失,一蒸汽管道外包有两层隔热保温层,从材料利用的经济性出发,导热系数小的材料应设置在________(内侧还是外侧)。
4-15工程上常采用肋片来________。
4-16对于一个传热过程,常常在表面传热系数________(较大或较小)的一侧,采用肋壁的形式。
4-17在非稳态导热热量传递的过程中,每一个与热流方向垂直的截面上的热流量是处处不相等的,这是由于________的缘故。
4-18非稳态导热可以分为________和________两种。
4-19对非周期性非稳态导热,存在着受________影响的________阶段,和仅受________和________影响的________阶段。
4-20一般情况下,稳态导热的温度分布取决于物体的________(导热系数,导温系数)。但非稳态导热的温度分布则不仅取决于________(导热系数,导温系数),还取决于________(导热系数,导温系数)。
4-21在非稳态导热中,根据________________的大小,可以将导热物体分为厚材和薄材。
根据毕渥准数大小的不同,一维非稳态导热存在三种情形,即________________________________,________________________________和________________________________。
4-22集总参数法是________。此时物体温度仅是________的函数,而与________无关。
4-23设有一个无限大的平壁(无内热源,常物性),初始温度均匀,两侧表面对称加热,则平壁的中心面为________面。
4-24第三类边界条件下一维非稳态导热物体,其导热微分方程的分用无量纲温度表示时,只取决________________,________________和________________三个无量纲量。与用温度t表示温度分布相比,优势主要有两个方面,一方面________,另一方面________。
4-25当傅立叶准数满足________条件时,一维非稳态导热进入________阶段。从数学上表现为的无穷级数只需取________项,而从物理上表现为________影响消失,只剩下________和________的影响。
4-26对流传热是________热量传递过程,
4-27按照引起流动的原因,可将对流换热分为________和________。
4-28一般来说,同一种流体强制对流表面传热系数比自然对流表面传热系数要________。
4-29对流换热无相变时,流体仅有显热变化,而有相变时,流体会吸收或放出________。
4-30对于同一种流体,有相变时对流传热表面传热系数比无相变时大,其原因主要是(1)________,(2)________。
4-31当流体与固体壁面进行对流换热时,以热边界层外缘为界,将流体分为两部分:沿壁面法线方向有温度变化的________和温度几乎不变的________。
4-32热边界层厚度和流动边界层厚度不能混淆。热边界层厚度由流体中垂直于壁面方向上的________确定,而流动边界层厚度由流体中垂直于壁面方向上的________确定。
4-33流动边界层的厚度δ反映了________程度,与________有关;而热边界层厚度δt反映了________程度,与________有关。
4-34当流体沿壁面流动时,若壁面温度等于流体温度,流体沿壁面流动只会形成________,不会形成________。
4-35在自然对流中,反映浮升力与粘性力相对大小的特征数是________________,起作用相当于强制对流换热中的________________。
4-36管内湍流强制对流换热时,考虑到短管和弯管的情况,需引入修正系数,其数值________(填大于或小于)1。
4-37热辐射是________。辐射换热是________。
4-38在工业上常见到的温度范围内,即2000K以下,绝大部分辐射能在红外线区段的________波长范围内,一般可将热辐射看作________辐射。
4-39当热辐射的能量投射到物体表面上时,一部分会被物体________,另一部分会被物体________,其余部分会________物体,各部分能量占投入辐射能的百分比称为________,________,和________。
4-40固体和液体的吸收和辐射都是在________进行的,而气体的辐射和吸收则在________进行。
4-41热辐射投射到物体表面后的反射现象,有________和________之分。它取决于物体表面的________,一般工程材料表面的反射可看做________。
4-42在辐射换热中,我们把________________的物体称为黑体,把________________的物体称作白体,把________________的物体称作透明体,把________________________的物体称作灰体。
4-43黑体辐射的基本定律包括________________________,________,以及________。它们分别确定了黑体的________________________,________________________,以及________________________。
4-44斯蒂藩-波尔兹曼定律指出,黑体的辐射力同________成正比。
4-45根据兰贝特定律,黑体表面或漫射物体表面的辐射力和辐射强度的关系可表示为:________________________________________________。
4-46一般来说,对同种材料而言,表面粗糙与表面光滑相比,________发射率要高,表面氧化与表面非氧化相比,________发射率要高。
4-47物体表面的吸收比不仅与________有关,还取决于投入辐射________的情况。
4-48根据基尔霍夫定律,(1)在同温度下,所有物体中________的辐射力最大。(2)物体的吸收比恒等于同温度下物体的________,即善于发射的物体必善于吸收。
4-49角系数的性质包括________,________,角系数的________,以及________。
4-50对黑体而言,单位时间内离开单位表面上的总辐射能量为________________________,对实际物体而言,单位时间离开物体单位表面积上的总辐射能量为________________。
4-51若参与辐射的封闭空腔中某一个表面的净辐射热流q=0,该表面称为________。
4-52在工程上,为削弱辐射换热,可采用的方法有(1)________,(2)________。
4-53在两块大平行平板间插入1块发射率相同的遮热板时,其辐射换热量减小为无遮热板时的________,在两块大平行平板间插入n块发射率相同的遮热板时,其辐射换热量为无遮热板时辐射换热量的________________________________
题目解答
答案
热传导 热对流 热辐射 稳态 二维 非稳态 增加 反向 稳态热量传递过程 非稳态热量传递过程 热量传递的方向与温度升高的方向相反 傅立叶定律 能量守恒定律 物体单位时间内单位体积中产生或消耗的热能 物体内部存在吸热或放热的化学反应 物体通电加热 气体分子不规则热运动和相互碰撞而产生的热量传递。 固态 依靠自由电子的迁移来完成的 纯银 小 小 内侧 强化换热 较小 各处本身温度变化要积蓄(或放出)热量的缘故 周期性非稳态导热 非周期性非稳态导热 初始条件 非正规状况 边界条件 几何条件 正规状况 导热系数 导热系数 导温系数 毕渥数 Bi δ/λ « 1/h ( Bi→0 ) δ/λ »1/h ( Bi→∞ ) δ/λ ~ 1/h ( Bi→0(1) ) 可以忽略物体内部导热热阻的非稳态导热问题简化分方法 时间 空间坐标 绝热 毕渥数 Bi 傅立叶数 Fo 无量纲尺寸 x/δ 大幅度减少变量个数,有利于表达求的结果 有利于对影响因素的分,深刻反映物理现象的本质 Fo≥0.2 正规状况 第一 初始条件 边界条件 几何因素 流体流过固体表面时,由于两者温度不同所发生的 强制对流换热 自然对流换热 大 汽化热 同一种流体的汽化热要比比热容大得多 沸腾时液体中气泡的产生和运动增加了液体内部的扰动 热边界层 等温流动区 温度分布 速度分布 流体分子动量扩散的 运动粘度 流体分子热扩散的 热扩散率 流动边界层 热边界层 格拉晓夫数 Gr 雷诺数 Re 大于 物体由于受热的原因而产生的电磁波辐射 物体之间相互辐射和吸收的总效果 0.76--20μm 红外线 吸收 反射 透过 吸收比 反射比 透过比 物体表面上 整个气体的容积中 镜反射 漫反射 粗糙程度 漫反射 吸收比 α=1 反射比 ρ=1 透过比 τ=1 光谱吸收比与波长无关的物体,及吸收比等于光谱吸收比 α=α λ 斯蒂藩 - 波尔兹曼定律 普朗特定律 兰贝特定律 辐射力 E b 光谱辐射力 E b,λ 定向辐射强度 I b 其绝对温度的四次方 E b =πl b , E=πL 表面粗糙时的 表面氧化时 物体本身的性质 按波长分布 黑体 发射率 非自见面的角系数为0 角系数的相对性 完整性 角系数的可加性 黑体的辐射力 E b 实际物体的有效辐射 J 重辐射面 采用反射率较高,发射率较小的材料 采用辐射遮热板 二分之一 1/ ( n+1 )