传热学问答题

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1、传热学答案 二、选择2-2. 1.C；4- 2 1.D;2.A;3.D;4.A;5.D;6.C;7.C;8.C;9.D;10.A;11.C;12.D;13.D;14.C;5- 2 1.D;2.B;6- 2 1.D;2.D;3.D;4.B;5.C;6.B;7.D;8.B;9.A;10.A;11.C;12.D;7- 2 l.D;2.B;3.D;4.C;5.D;6.A;7.C;8.B;9.C;10.A;ll.B;12.A;三、问答题何谓导热问题的第三类边界条件？其表达式如何？给定物体表面与周围流体之间的热交换状态，其表达式为a (t -t )二-九(at / an)w f w000020200000

2、0 07 06 78 43 在导热的傅里叶定律表达式中，负号代表什么含义？为什么？00002 负号代表热流方向与温度梯度方向相反，这是因为热流方向是从高温到低温，而温度梯度的方向是 由低温指向高温0000302000000 07 06 78 43 若把尺寸相同的铜棒和橡胶棒同时插入沸水中，当拿铜棒的手感到很烫时而拿橡胶棒的手还几乎没有感到温度上升，为什么？00003 因为铜棒的热扩散率比橡胶棒的热扩散率大得多0000402000000 07 06 78 43 若平壁和圆管壁的材料相同、厚度相同、边界温度也相同，平壁一侧的面积等于圆管 的内表面积，试问哪一种情况导热量大？为什么？00004 圆管

3、壁的导热量大，因为圆管壁内、外表面积的对数平均值大于平壁一侧的面积0000502000000 07 06 78 43为什么在北方的大部分房间的窗户都选用有空气夹层的双层玻璃？00005单层玻璃时，总热阻=l/a 1+0 /入+l/a 2双层玻璃时，总热阻=1/a,+6/入+(6/入)+6/入+1/a 2，因为空气入很小，所以/入)使总热阻增加，l空2空气隔热好0000602000000 07 06 78 43若导热体的导热系数为人，比热为c,密度为q，内热源强度为qv，试给出直角坐标系中导热微分方程。00006见传热学书 P150000702000000 07 06 78 43无内热源的导热为

4、人的平壁，若边界条件为x=0, t=tw1, x=5， t=tw2,则稳态导热时的温度分布t=f(x)如何？00007t=(tw2-t21)x/6 tw10000802000000 07 06 78 43在壁面上敷设肋片是否一定会增强传热？试以等截面直肋为例说明之。00008见传热学 P370000902000000 07 06 78 43推导大平壁和长圆管壁稳态导热时各用了什么假设条件？00009无内热源导热系数为定值的一维稳态导热0001003000000 07 06 78 43何谓时间常数？它在测温技术方面有何应用？00010时间常数c=p Vc/(Aa )；热电偶的c越小，其指示温度将

5、迅速接近所测流体的温度0001103000000 07 06 78 43时间常数的大小代表什么含义？00011时间常数T c=p Vc/( a A)，T c越小，导热体的热容量(p Vc)越小，换热条件越好(即a A大)，导热体 的温度变化快。0001203000000 07 06 78 43已知初始温度为t的物体，被周围温度为f的流体冷却，对流换热系数为a，物体的表面积为A，体积为V， 密度为P，比热为c,若物体的温度仅与时间有关，则该物体的热平衡式如何？其温度与时间的关系式怎 样？00012t=tf+(t-tf)eXp(-a A/(p cv)0001303000000 07 06 78 4

6、3影响测温元件时间常数的因素有哪些？00013p cv千= 影响 的因素有：T c aAc形状、尺寸、V、A,材料种类、p、C,对流换热情况a。减小c措施：1)减小V/A比值，2)选p、C小的材料，3)提高a。0001404000000 07 06 78 43在对流换热中，努谢尔特准则 Nu 反映什么含义？00014Nu 数反映了换热表面上决定换热强度的无量纲温度梯度的大小0001504000000 07 06 78 43根据准则方程式所含的相似准则，强迫对流换热与自然对流换热有何异同？00015比较Nu=f(Re,Pr)与Nu=f(Gr,Pr)中对应的相似准则的物理含义00016040000

7、00 07 06 78 43Nu数和Bi数在定义及物理意义上有何不同？00016Nu数中的入是流体的导热系数，Bi数中的入是固体的导热系数；Nu数中的定型尺寸L也不同于Bi数中 特征尺度； Nu 数代表换热表面上决定换热强度的无量纲温度梯度的大小， Bi 数代表导热体内部导热热阻 与外部对流热阻的相对大小。0001704000000 07 06 78 43热对流与对流换热有何区别？00017 对流是：流体由于宏观相对运动，从某一区域迁移到温度不同的另一区域时的热传递过程； 对流换热是：流动的流体与温度不同的壁面之间的换热。0001804000000 07 06 78 43试概述可以增大对流换热

8、系数的措施。00018 可根据换热微分方程式来分析对流换热系数的影响因素。0001904000000 07 06 78 43为什么说对流换热系数a不是物性参数？l d td t00019 a = （），a决定于入，t tf和（），而决定温度场因素众多，a不可xt t d y y=0w fQ y y = 0wf能是物性参数。0002004000000 07 06 78 43 从边界层概念出发，分析强迫对流和自然对流的速度边界层的异同。00020 温度边界层类似：由壁面温度逐渐接近主流温度。速度边界层二者不同：强迫对流由壁面速度为零变化到0.99V（V为主流速度）；自然对流时， 壁面速度为零， 边

9、界层外缘速度接近零，在边界层中间某处速度有极值。0002104000000 07 06 78 43 对管内紊流换热，试分析流速和管径增加，对换热系数分别有何影响？a D00021对管内紊流换热Nu=，由紊流换热公式知Vf提高，a增加，D提高，a减小。九f0002204000000 07 06 78 43 为什么流体沿平板作层流流动时，其局部对流换热系数越来越小？ 000221）流体作层流流动时，热边界层厚度随着0增厚，6 t也增厚。2）层流换热沿垂直方向主要靠导热，随着0 t增厚，导热热阻增大，可见随着6 t增厚，a x 减小。0002304000000 07 06 78 43 自然对流换热和

10、强迫对流换热有何异同？00023 可根据准则方程式中所含相似准则的含义来比较。0002404000000 07 06 78 43强迫对流换热的一般准则方程式为 Nu=f（Re，Pr）， 在相似理论指导下的实验中应测量哪些 物理量？00024参考教材关于准则数的定义和相似准则。0002506000000 07 06 78 43锻件放在加热炉内加热时，颜色将逐渐发生变化，能否根据这颜色的变化判断锻件的温度？为什么？00025可以。因为热射线的波长范围包含了可见光的波长。0002606000000 07 06 78 43试由基尔霍夫定律说明物体的辐射力与吸收率的关系。00026 由基尔霍夫定律知：物

11、体的吸收率等于其黑度，又由黑度的定义知：物体的辐射力越大，其 吸收率也越大。0002706000000 07 06 78 43用所学传热学知识说明日常用热水瓶的隔热原理。00027热水瓶胆可看作同心套筒间的真空夹层，该夹层的热阻很大，使热水向外散热极少。0002806000000 07 06 78 43与导热和对流换热相比，辐射换热有什么特点？00028（1）不需物体接触或有中间媒介物（2）伴有能量转换（辐射热能一另一物体内能）（3）高、低温物体辐射换热时，双方均有能量给予对方，将辐射换热量是二者之差。0002906000000 07 06 78 43何谓人工黑体？试举一例说明之。00029窗

12、户相对于房间是一小孔，尤如人工黑体，外界投入阳光，经小孔反射部分趋于零 （极小），故看不见屋内 物体。0003006000000 07 06 78 43为什么在北方的大部分房间的窗户都选用有空气夹层的双层玻璃？00030单层玻璃时，总热阻=l/ai+O /入 +1/a双层玻璃时，总热阻=1/a ,+6 /入+（6 /入）+6 /入+1/a 21 空 2因为空气入很小，所以（6 /入）使总热阻增加，隔热好。 空气0003106000000 07 06 78 43当用热电偶测量管道内高温气体温度时，为减少测温误差，常采用在热电偶接点外加遮热罩的办法，为什 么？00031令管道壁温T，结点温度为T,

13、实际气流温度为Tf ,有：Tf-T,=（ /a ）z b（T,4-T 4），加上遮热罩后,w1ff 1b 1 w以T2（遮热罩温度）代之Tw（有T2Tw ）所以使（Tf-T）变小，减少了测温误差。0003206000000 07 06 78 43为什么在两物体之间设置遮热板能减弱辐射换热？00032两物体辐射换热时有三个热阻，加遮热板后，在原三个热阻基础上又增加三个热阻。所以使换热大大减弱0003307000000 07 06 78 43圆管外敷设绝热层总能减弱传热吗？为什么？00033不一定减弱传热。因为当绝热层外半径小于临界热绝缘半径时，敷设绝热层反而使散热量大。0003407000000

14、 07 06 78 43 为什么取暖用暖气包的肋片要装在空气侧？在蒸汽一侧亦装肋片必要否？为什么？ 00034空气侧对流换热热阻最大，为强化传热需加肋，蒸气侧由于对流换热系数大，热阻小，加肋 无必要。0003507000000 07 06 78 43牛顿冷却公式与传热方程式有何异同？00035先把牛顿冷却公式和传热方程式写出来，然后比较两者的对应项。0003607000000 07 06 78 43 从传热角度来看，为什么在条件许可的情况下，设计换热器时，布置冷、热流体以逆向流动为好？ 00036顺流，必定是咕江丛否则违反第二定律），逆流有可能tc2th2，故传热效果好，反映在A t A tA t =2mAtIn 1At2（）逆（ 7顺）0003707000000 07 06 78 43当在圆管外敷设绝热层时，需满足什么条件才能使传热量随绝缘层厚度的增加而减少？00037r =入/a，当r2r时，散热减小。cr2 cr0003807000000 07 06 78 43冬天房顶上结霜的房屋的保暖性能好还是不结霜的好？为什么？00038结的保暖性能好，热阻增大。