六、综合计算(每小巧玲珑题 8 分,共 32 分) 49.lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k)( 2 分) lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k)( 2 分) 由lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k)( 1 分) 有 lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k) lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k)( 2 分) 50. ①设lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k),采用集总数法 lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k) lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k) lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k) lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k) ②校核假设lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k)假设正确( 2 分) 51. 定性温度lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k)℃ lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k)流动为紊流 lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k) lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k)( 2 分) 52. lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k) lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k)(2 分 ) lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k)总复习题基本概念 :• 薄材 : 在加热或冷却过程中 , 若物体内温度分布均匀 , 在任意时刻都可用一个温度来代表整个物体的温度 , 则该物体称为 ----.• 传热 : 由热力学第二定律 , 凡是有温差的地方 , 就有热量自发地从高温物体向低温物体转移 , 这种由于温差引起的热量转移过程统称为 ------.• 导热 : 是指物体内不同温度的各部分之间或不同温度的物体相接触时 , 发生的热量传输的现象 .• 对流 : 指物体各部分之间发生相对位移而引起的热量传输现象 .• 对流换热 : 指流体流过与其温度不同的物体表面时 , 流体与固体表面之间发生的热量交换过程称为 ------.• 强制对流 : 由于外力作用或其它压差作用而引起的流动 .• 自然对流 : 由于流体各部分温度不同 , 致使各部分密度不同引起的流动 .• 流动边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 由于粘滞力的作用 , 壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的速度迅速下降为零 , 而在这一流层外 , 流体的速度基本达到主流速度 . 这一流体层即为 -----.• 温度边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 会在壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的温度迅速变化 , 而在这一流层外 , 流体的温度基本达到主流温度 . 这一流体层即为 -----.• 热辐射 : 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为 ------.• 辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量 .• 单色辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的波长在 λ -- λ +d λ范围内 的辐射能量 .• 立体角 : 是一个空间角度 , 它是以立体角的角端为中心 , 作一半径为 r 的半球 , 将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方 r 2 的比值作为 ------ 的大小 .• 定向辐射强度 : 单位时间内 , 在单位可见面积 , 单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为 ----.• 传质 : 在含有两种或两种以上组分的流体内部 , 如果有浓度梯度存在 , 则每一种组分都有向低浓度方向转移 , 以减弱这种浓度不均匀的趋势 . 物质由高浓度向低浓度方转移过程称为 ----.• 分子扩散传质 : 静止的流体中或在垂直于浓度梯度 方向 作层流流动的流体中的 传质 , 有微观分子运动所引起 , 称为 ----.• 对流流动传质 : 在流体中由于对流掺混引起的质量传输 .• 有效辐射 : 单位时间内 , 离开所研究物体单位表面积的总辐射能 .• 灰体 : 单色吸收率 , 单色黑度与波长无关的物体 .• 角系数 : 有表面 1 投射到表面 2 的辐射能量 Q 1 → 2 占离开表面 1 的总能量 Q 1 的份数 , 称为表面 1 对表面 2 的角系数 .• 辐射换热 : 物体之间通过相互辐射和吸收辐射能而产生的热量交换过程 . 填空题 :• 当辐射投射到固液表面是表面辐射,投射到气体表面是 ---------- 辐射。容积• 气体常数 R 量纲是 ------------- 。 [ L 2 t -2 T -1 ]• 当辐射物体是 -------------- 时,辐射力是任何方向上定向辐射强度的 -------- 倍。漫辐射表面 , Л• 强制对流换热的准数方程形式为 -----------------.Nu=f(Re,Pr)• 描述流体运动方法有 ------------- 和 ------------------ 两种方法 . 拉氏法 , 欧拉法• 对于一个稳态的流动传热现象而言 , 其准数方程式可表示为 ------------------. Nu=f(Re,Pr,Gr)• 自然对流换热的准数方程式可表示为 ------------------. Nu=f(Pr,Gr)• 热辐射过程中涉及到的三种理想物体有 ---------------. 黑体 , 透明体 , 镜体• 实际上大部分工程材料在 ---------------- 范围内 , 都表现出灰体性质 . 红外线• 善于发射的物体同时也善于 -----------. 吸收• 角系数是一个与 ---------------------- 有关的纯几何量 . 辐射物体的尺寸 , 空间位置 13. 导热微分方程式的主要作用是确定 。 14. 当 lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k)d 50 时,要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。 15. 一般来说,顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时 。 16. 膜状凝结时对流换热系数 珠状凝结。 17. 普朗克定律揭示了 按波长和温度的分布规律。 18. 角系数仅与 因素有关。 19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ,材料导热系数为 0.15lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k),壁面两侧的温度差为 150 ℃,则通过该平壁导热的热流密度为 。 20. 已知某流体流过固体壁面时被加热,并且lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k),lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k)流体平均温度为 40 ℃ ,则壁面温度为 。 21. 导热基本定律 22. 非稳态导热 23. 凝结换热 24. 黑度 25. 有效辐射 26. 简述非稳态导热的基本特点。 27. 什么是临界热绝缘直径?平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用,为什么? 28. 一内径为 300mm 、厚为 10mm 的钢管表面包上一层厚为 20mm 的保温材料,钢材料及保温材料的导热系数分别为 48lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k)和 0.1lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k),钢管内壁及保温层外壁温度分别为 220 ℃ 及 40 ℃ ,管长为 10m 。试求该管壁的散热量。 29. 一内径为 75mm 、壁厚 2.5mm 的热水管,管壁材料的导热系数为 60lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k),管内热水温度为 90 ℃,管外空气温度为 20 ℃。管内外的换热系数分别为lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k)和lambda =0.1+0.002times (dfrac (200+50)(2))=0.125001(m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m)cdot (m) N l(m.k)。试求该热水管单位长度的散热量。 传热学(一)参考答案 • 单项选择题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分) 1.B 2.C 3.B 4.C 5.D 6.C 7.A 8.A 9.D 10.B • 填空题 ( 本大题共 10 小题 , 每小题 2 分 , 共 20 分 ) 11. 非稳态温度场 12. 强 13. 导热体内的温度分布 ( 仅答“温度分布”或“温度场”、“导热体内的温度场”也可 )• 实际物体的辐射力与 ------------ 的比值恒等于 ----------- 的黑体的辐射力 . 辐射来自于黑体的吸收率 , 同温度下• 灰体与其他物体辐射换热时 , 首先要克服 ----------- 达到节点 , 而后再克服 ---------- 进行辐射换热 . 表面热阻 , 空间热阻• 黑体的有效辐射就是 ---------. 黑体的自身辐射• 为增加辐射换热系统的换热量 , 可通过 ------ 辐射换热物体表面的黑度来实现 . 增加• 对流流动传质的准数方程为 -----------------------.Sh=f(Re,Sc) 判断并改错 :• 只有管外径小于临界绝热直径时,铺设绝热层才能使热损失减小。 ( ⅹ )• 热辐射和流体对流及导热一样,需有温差才能发射辐射能。 ( ⅹ )• 通过圆筒壁的一维稳态导热时,单位面积上的热流密度是处处相等的。( ⅹ )• 导温系数仅出现在非稳态热量传输过程中 , 导温系数越大 , 物体内各处温度越不均匀 ( ⅹ ).• 热量传输一般有导热 , 热对流及热辐射三种基本形式 . ( √ ).• 水平热壁面朝上布置时比朝下时的对流换热量大 ( √ ).• 流体的物性参数μ愈小 , λ愈大 , 流体对流换热能力愈大 ( √ ).• 紊流运动粘度ε m 与流体运动粘度υ都是流体的物性参数 , 与 Re 和紊流程度有关 . ( ⅹ ).• Pr t = ε m / ε h , 紊流的普朗特数不表示流体的物性参数 , 表示紊流时热量和动量传递过程的程度和状态 ( √ ).• 两物体之间的辐射换热必须通过中间介质才能进行 , 且热辐射过程中伴随着能量形式的二次转化 ( ⅹ ).• 金属表面在空气中被氧化后 , 在相同温度下 , 其辐射能力比原来争强了 ( √ ).• 与黑体一样 , 灰体也是一种理想物体 , 只是在数值上与黑体成折扣关系 ( √ ).• 同温度下 , 物体辐射力越大 , 其吸收率越小 ( ⅹ ).• 角系数描述的是物体的空间位置和几何形状对辐射换热的影响 , 并与辐射物体本身的特性和温度有关 ( ⅹ ).• 当系统处于热平衡时 , 灰体的有效辐射等于同温度下的黑体辐射 , 并与灰体的表面黑度有关 ( ⅹ ).• 当一铸件在车间内加热时 , 其辐射换热量的大小与车间大小有关 ( ⅹ ).• 当一铸件在车间内加热时 , 其辐射换热量的大小取决于铸件面积和本身黑度 . ( )