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1、传热学冲刺背诵资料汇总一、名词解释1.导热系数（热导率）：（1）单位厚度的物体具有单位温差时，在它的单位面积上每单位时间的导热量，（2）物体中单位温度降度单位时间通过单位面积的导热量，（ 3）物体在单位厚度，单位时间，单位面积，单位温差下的导热量，单位 W/(mK)，它表示材料导热能力的大小。2.表面传热系数：单位面积上， 流体与壁面之间在单位温差下及单位时间内所能传递的能量，单位 W/(m2K)，它表示对流换热的强弱程度。3.传热系数： 单位时间、单位壁面积上， 冷热流体间温差为1时所传递的热量，单位 W/(m2K)，它反映了传热过程的强弱。4.传热过程：热量从壁一侧的高温流体通过壁传给另一
2、侧的低温流体的过程。5.保温材料：我国国家标准规定，凡平均温度不高于350，导热系数不大于0.12W/(mK)的材料称为保温材料。6.热扩散率：热扩散率a 表征物体被加热或冷却时，物体内各部分温度趋向均匀一致的能力。a= c。7.肋片效率：在肋片表面平均温度下，肋片的实际散热量与假定整个肋片表面都处在肋基温度时的理想散热量的比值。肋壁总效率：肋壁的实际换热量与整个肋壁处于肋基温度下的理想散热量之比。肋化系数：肋侧表面面积与光壁侧表面积之比。8. （导热）形状因子：再稳态导热里， 已知两个恒定温度边界之间的导热热流量，可以采用一种简便的计算公式。 在这种公式中， 将有关涉及物体几何形状和尺寸的因
3、素归纳在一起，称为形状因子S。定义式： P48 一维无限大平壁的形状因子为：一维圆筒壁稳态导热过程的形状因子为：9.毕渥准则：它表示物体内部导热热阻与物体表面对流换热热阻的比值。10.蓄热系数：反映了物体表面温度波幅为1时，导入物体的最大热流密度。11.自模化现象：自然对流紊流的表面传热系数与定型尺寸无关的现象。12.膜状凝结、珠状凝结：蒸气同低于饱和温度的冷壁接触，有两种凝结形式：当凝结液能很好地润湿壁面时， 凝结液将形成连续的膜向下流动， 称为膜状凝结；若凝结液不能很好地润湿壁面，则凝结液将聚成一个个液珠，称为珠状凝结。13.沸腾临界点（沸腾换热烧毁点）、沸腾的临界热负荷：在泡态沸腾过程中
4、，由于气泡迅速大量的生成和它的激烈运动，换热强度剧增， 热流密度 q 随沸腾温差t 的提高而急剧增大， 直到达到热流密度的峰值qc ，在沸腾曲线上相应的峰值点称为沸腾临界点。沸腾临界点所对应的热流密度的峰值qc就是沸腾的临界热负荷。14.热管：是具有很高传输性能的元件，它集沸腾与凝结与一身。一般热管是由管壳、管芯和工作液组成的一个封闭系统。15.黑体：能全部吸收外来射线，即=1的物体称为黑体。黑度：实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值，即物体发射能力接近黑体的程度。白体：能全部反射外界投射过来的射线，即=1的物体称为白体。透明体：如果外界投射过来的射线能够全部穿透物体，即=1，则这种物体
5、称为透明体。灰体：物体的光谱发射率 不随波长发生变化的物体称为灰体。16.辐射强度：单位时间、物体单位辐射面积、在单位立体角内所发射全部波长的能量称为辐射强度。定向辐射力：在给定辐射方向上，单位时间内、物体单位辐射面积、在单位立体角内所发射全部波长的能量称为定向辐射力。辐射力：单位时间内、物体单位辐射面积向半球空间所发射全部波长的总能量称为辐射力。17.发射率：我们把实际物体的辐射力与同温度黑体的辐射力之比，称为该物体的发射率 。18.角系数：表示离开表面的辐射能中直接落到另一表面上的百分数。如：采用X1，2 表示离开 A1的辐射能量中落到A2 上的百分数，称为A1 对 A2 的平均角系数。1
6、9.重辐射面：辐射传热系统中表面温度未定而净辐射传热量为零的表面。即将投射过来的辐射能全部反射出去的表面。20.有效辐射：是指单位时间离开单位面积表面的总辐射能。由表面的本身辐射和投入辐射的反射组成。J=E+ G 21.辐射的空间热阻：取决于表面的空间结构，表达式为12,11AX辐射的表面热阻：由表面的辐射特性所引起的热阻，表达式为A122.受迫流动：流体在外力（如泵、风机、液面高差）强制作用下的流动。自然流动：流体因各部分温度不同而引起密度差异所产生的流动。23.流动进口段：流体从进入管口开始，需经历一段距离，管段面流速分布和流动状态才能达到定型，这段距离称流动进口段。流动充分发展段： 是指
7、在流动进口段之后， 流态定型、流动达到充分发展的管段。24.热射线：通常把 =0.1-100m 范围的电磁波称为热射线， 其中包括可见光线、部分紫外线和红外线，它们投射到物体上能产生热效应。25.热辐射：由于自身温度或热运动的原因而激发产生的电磁波传播，称为热辐射。26.定型尺寸：在分析计算中可采用的对换热有决定意义的特征尺寸。定型温度：确定对流换热过程中流体物性的特征温度。27.泡态沸腾（核态沸腾）：在沸腾过程中，由于过热度增加，在加热面上产生大量汽泡， 换热温差小， 且产生汽泡的速度小于汽泡脱离加热表面的速度，汽泡的剧烈扰动使表面传热系数和热流密度都急剧增加。膜态沸腾：在沸腾过程中， 在加
8、热表面上形成稳定的汽膜层，相变过程不是发生在壁面上，而是汽液界面上，但由于蒸汽的导热系数远小于液体的导热系数，因此表面传热系数大大降低。28.瞬态非稳定导热的正常情况阶段：此时初始温度分布的影响逐渐消失，物体各处温度随时间的变化率具有一定的规律。29.衰减度：在周期性非稳态导热中，由于温度振幅的衰减形成温度波的衰减，其中温度振幅的衰减程度称为衰减度。延迟时间：由于温度波的衰减造成壁内不同层面上温度不一样，温度最大值延迟的时间称为延迟时间。30.换热器效能：换热器的实际传热量与最大可能的传热量之比。传热单元数：表示换热器传热量大小的一个无量纲。NTU=minCkA。其中： k是传热系数， A 是
9、换热面积， Cmin是最小比热容。31.物理现象相似：对于同一个物理过程,若两个物理现象的各个物理量在各对应点上以及各对应瞬间大小成比例,且各矢量的对应方向一致 ,则称这两个物理现象相似。在流动现象中若两种流动相似，一般应满足：几何相似、运动相似、动力相似。32.Bi数：它表示物体内部导热热阻与物体表面对流换热热阻的比值。集总参数法：当1. 0Bi时，可以近似的认为物体的温度是均匀的，这种忽略物体内部导热热阻，认为物体温度均匀一致的分析方法，称为集总参数法。33.流动（速度）边界层：粘性流体流过物体表面时，在紧挨壁面处形成一层速度梯度很大的薄层，称为流动边界层。温度（热）边界层：当壁面和流体存
10、在温差时，还会在紧挨壁面处产生温度梯度很大的薄层，称为热边界层。34.污垢热阻：在换热器运行一段时间后，由于壁面产生一层污垢而导致换热恶化的热阻，称为污垢热阻。污垢系数：单位面积的污垢热阻。接触热阻：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙，给导热过程带来额外热阻。35.热流量：单位时间内所传递的热量。热流密度：单位传热面上的热流量。温度梯度：在等温面法线方向上最大温度变化率。36.对流换热：流体与固体壁直接接触时所发生的热量传递过程。37.时间常数：以hAcV具有时间的量纲，时间常数的数值越小表示测温元件越能迅速地反映流体的温度变化。38.大空间沸腾：高于饱和温度的热壁面沉浸在
11、具有自由表面的液体中所进行的沸腾。饱和沸腾：一定压强下，当液体主体为饱和温度st，而壁面温度wt高于st时的沸腾。过冷沸腾：若主体温度低于st，而wt已超过st时发生的沸腾。沸腾温差：饱和沸腾时，壁温与饱和温度之差。39.格拉晓夫准则：,g23ltGr表示浮升力与黏滞力的相对大小。雷诺准则：,eulR表示流体流动时惯性力和黏滞力的相对大小。普朗特准则：,raP表示流体的动量传递能力与热量传递能力的相对大小。反映流体分子传递动量的能力，a 反映流体分子扩散热量的能力。努谢尔特准则：,uhlN表示壁面上无量纲温度梯度的大小，它的大小表示换热的强弱。40.遮热板：插入两个辐射换热表面之间用以削弱辐射
12、换热的薄板。二、填空和简答1、有一台钢管换热器，热水在管内流动，空气在管束间作多次折流横向冲刷管束以冷却管内热水。 有人提出， 为提高冷却效果， 采用管外加装肋片并将钢管换成铜管。请你评价这一方案的合理性。答：该换热器管内为水的对流换热，管外为空气的对流换热， 主要热阻在管外空气侧，因而在管外加装肋片可强化传热。注意到钢的导热系数虽然小于铜的，但该换热器中管壁导热热阻不是传热过程的主要热阻，因而无需将钢管换成铜管。2、为强化一台冷油器的传热，有人用提高冷却水流速的办法，但发现效果并不显著 c 试分析原因。答：冷油器中由于油的粘度较大，对流换热表面传热系数较小，占整个传热过程中热阻的主要部分，
13、而冷却水的对流换热热阻较小，不占主导地位， 因而用提高水速的方法，只能减小不占主导地位的水侧热阻，故效果不显著。3、肋片间距的大小对肋壁的换热有何影响? 答：当肋片间距减小时，肋片的数量增多，肋壁的表面积相应地增大,故肋化系数值增大 ,这对减小热阻有利 ;此外适当减小肋片间距可以增强肋片间流体的扰动,使换热系数 h 相应提高。但是减小肋片的间距是有限的,一般肋片的间距不小于边界层厚度的两倍 ,以免肋片间流体的温度升高,降低了传热的温差。4、热水在两根相同的管内以相同流速流动，管外分别采用空气和水进行冷却。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用空冷还是水冷的管道的传热
14、系数影响较大?为什么 ? 答：采用水冷时，管道内外均为换热较强的水，两侧流体的换热热阻较小，因而水垢的产生在总热阻中所占的比例较大。而空气冷却时，气侧热组较大，这时，水垢的产生对总热阻影响不大。 故水垢产生对采用水冷的管道的传热系数影响较大。5、北方深秋季节的清晨，树叶叶面上常常结霜。试问树叶上、下去面的哪一面结箱?为什么? 答：霜会结在树叶的上表面。因为清晨，上表面朝向太空，下表面朝向地面。而太空表回的温度低于摄氏零度， 而地球表面温度一般在零度以上。由于相对树叶下表面来说，其上表面需要向太空辐射更多的能量，所以树叶下表面温度较高，而上表面温度较低且可能低于零度，因而容易结霜。6、如图所示的
15、真空辐射炉，球心处有一黑体加热元件，试指出，3 处中何处定向辐射强度最大?何处辐射热流最大 ?假设，处对球心所张立体角相同。答：由黑体辐射的兰贝特定律知，定向辐射强度与方向无关。故IlI2=I3。而三处对球心立体角相当，但与法线方向夹角不同，123。所以处辐射热流最大，处最小。7、有台放置于室外的冷库，从减小冷库冷量损失的角度出发，冷库外壳颜色应涂成深色还是浅色 ? 答：要减少冷库冷损， 须尽可能少地吸收外界热量， 而尽可能多地向外释放热量。因此冷库败取较浅的颜色， 从而使吸收的可见光能量较少， 而向外发射的红外线较多。8、何谓“漫灰表面” ?有何实际意义 ? 答：“漫灰表面”是研究实际物体表
16、面时建立的理想体模型.漫辐射、漫反射指物体表面在辐射、 反射时各方向相同 . 灰表面是指在同一温度下表面的辐射光谱与黑体辐射光谱相似 ,吸收率也取定值 .“漫灰表面”的实际意义在于将物体的辐射、反射、吸收等性质理想化,可应用热辐射的基本定律了。大部分工程材料可作为漫辐射表面 ,并在红外线波长范围内近似看作灰体.从而可将基尔霍夫定律应用于辐射换热计算中。9、你以为下述说法：“常温下呈红色的物体表示此物体在常温下红色光的单色发射率较其它色光 (黄、绿、兰 )的单色发射率为高。”对吗 ?为什么 ?(无加热源条件下) 答：此说法不对。 因为常温下我们所见到的物体的颜色，是由于物体对可见光的反射造成的。 红色物体正是由于它对可见光中的黄、绿、蓝等色光的吸收率较大 ,对红光的吸收率较小 ,反射率较大形成的。根据基而霍夫定律=，故常温下呈红色的物体 ,其常温下的红色光单色发射率较其他色光的单色光发射率要小。10、黑体表面与重辐射面相比， 均有 J=Eb 。这是否意味着黑体表面与重辐射面具有相同的性质？答：虽然黑体表
