传热学经典试题解析 下载本文

17、()若两对流换热现象相似,它们的温度场、速度场、粘度场、导热系数场、壁面几何形状等都应该分别相似。 18、()强化泡态沸腾换热的措施很多,关键是设法使沸腾表面有更多半径大于最小半径RI的气泡核。 19、()黑色的物体一定是黑体,白颜色的物体不一定是白体。 20、()节能灯相对于普通白炽灯之所以节能,因为前者发出的辐射能中,可见光的比例更高。 三、简答

1、使用简练的语言说明导热、对流换热、辐射换热三种传递方式之间的联系与区别。

2、以热流密度表示的傅立叶公示、牛顿冷却公式、斯蒂文-玻尔兹曼定律是应当记熟的传热基本公式,试写出这三个公式并解释其物理含义。

3、简述物体在加热或冷却过程中温度分布的变化过程和特点。 4、简述影响对流换热的因素有哪些?

5、简要解析南方的隔热屋顶结构为什么不适合北方保温。 6、简述影响膜状凝结的因素有哪些?

7、什么是串联热阻叠加原则,它在什么前提下成立?以固体的导热为例,试讨论有哪些情况可能使热量传递方向上下不同截面的热流量不相等。

8、一水平夹层内充满流体,试分析上下表面冷热状态颠倒时热量交换的方式有何不同?如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数,应采用哪一种布置。 9、冬天隔着玻璃晒太阳感觉更温暖,为什么?

10、大电流电缆外面所包的绝缘层是否不利于散热?为什么? 11、试分别说明导热问题三种类型的边界条件。

12、肋片高度增加引起两种效果:肋效率下降及散热表面积增加。因而有人认为。随着肋片高度增加会出现一个临界高度,超过这个高度后,肋片导热量反而会下降,试分析这一观点的正确性。

13、简述气体为什么辐射不同于固体和液体辐射的特点是什么? 14、什么是换热器的设计计算,什么是校核计算?

15试用简明的语言说明强化单相强制对流传热、核态沸腾及膜状凝结的基本思想。 16、冬天的晴天,白天和晚上的空气温度相同,但是晚上更冷,为什么? 17、住新房和住旧房的感觉有什么不一样,为什么?

18、测量温度时,为什么温度计感温头要用铝箔等物包住?否则,对测量结果有什么影响? 19、煮饺子沸腾冒泡后,为什么要加几次冷水,并轻柔翻动? 20、保暖内衣为什么能保暖?

21、窗帘内遮阳和遮阳板外遮阳的遮阳效果和原理有什么差别? 22、35℃气温条件下,为什么地表面温度能够超过65℃? 23、试分别说明导热问题三种类型的边界条件。 三、简答

1试用简练的语言说明导热、对流换热、辐射换热三种传递方式之间的联系与区别。

答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

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导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。

2 以热流密度表示的傅里叶公式、牛顿冷却公式、斯蒂文-波尔兹曼定律是应当熟记的传热学基本公式,试写出这三个公式并解释其物理含义。

dx,其中,q-热流密度;?-导热系数;dx-沿x方向的温度变答:① 傅立叶定律:

化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。

q???dtdt② 牛顿冷却公式:qtf?h(tw?tf),其中,q-热流密度;h-表面传热系数;tw-固体表面温度;

-流体的温度。

??T4③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:q,其中,q-热流密度;?-斯忒藩-玻耳兹曼常数;T-

辐射物体的热力学温度。

3. 简述物体在加热或冷却过程中温度分布的变化过程和特点。 答:不规则情况阶段、正常情况阶段、新的稳态阶段。 4. 简述影响对流换热的因素有哪些? 答:1.、流体流动的起因和流动状态(强制对流、自然对流)。2、流体的流动状态(层流、 流)。3、流体有无相变。4、换热表面的几何因素(比热、导热系数、密度、黏度)。5、流体的物理性质。

6. 简述影响膜状凝结的因素及增强换热的措施。

答:影响膜状凝结的因素:1、不凝结气体。2、管子排数。3、管内冷凝。4、蒸汽流速。5、蒸汽过热度。6、夜膜过冷度及温度分布的非线性。 措施:1、减薄液膜厚度。2、及时排液。

7 什么是串联热阻叠加原则,它在什么前提下成立?以固体中的导热为例,试讨论有哪些情况可能使热量传递方向上不同截面的热流量不相等。

答:在一个串联的热量传递过程中,如果通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。例如:三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁,对于各个传热环节的传热面积不相等,可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 9. 冬天隔着玻璃晒太阳感觉更温暖,为什么?

答:室内的温度较低,其辐射能绝大部分位于波长大于3nm的红外线范围内,玻璃对于波长大于3nm的辐射能的穿透能力很小,同时玻璃对于波长小于30nm的辐射能的穿透能力很大,从而使大部分太阳能可以进入室内,即由于玻璃对辐射能吸收的选择性。 10. 大电流电缆外面所包的绝缘层是否不利于散热?为什么?

答:不一定,当绝缘厚度为临界绝缘直径 时,总热阻还减小。有利于散热。只有当外径大于 时不利于散热。

11. 试分别说明导热问题三种类型的边界条件。(同20题)

12. 肋片高度增加引起两种效果:肋效率下降及散热表面积增加。因而有人认为,随着肋片高度增加会出现一个临界高度,超过这个高度后,肋片导热量反而会下降,试分析这一观点的正确性。

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