传热学复习资料(5套).docx

一'选择麴1、下列哪几种传热过程不须要有物体的宏观运动（八）A等热2、在稳态传热过程中，传热温差肯定，假如希里系统传热加增大，则不能采纳下列哪种手段（八）A用人系统HQ1.B增大传热面积C埴火传热系数D以大对流传热系数3、讯度悌度表示温度场内的某一点等品圈上什么方向的温改变更率（BI泣线力响4,下述哪一点不是热力谀备与冷冻设备加保温材料的目的.（D）A防止热量或疗凝的消逝B提高热负荷C防止烫伤D保持/体品度5.流体纯自然对流传热的准则方程可写为（B）BNu=f（Gr,Pr）6、流体梆过平板对流传热时,在下列边界层各区中.甜度降主要发生在哪个区（C）C层流底层7、由炉IIS火焰向木冷壁传热的主要方式<A）A热端射8,将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是（D）Di'j,->X1.f<9,下述几种方法中，强化传化的方法是法一种（C>C加勒片10、岩冷热流体的温度给定，传热器热流体侧结垢后传热壁面的温度将如何变更（B）B削减11、热量传递的三种基本方式（八）A导热、热对流、辐射12.无量纲组合用于对于换热时称为（G准则CNu13、对漉换热与以（B）作为基本计完式B'1顿冷却公式14、下述几种Zf法中，强化传热的方法是（C）C增大流速15、当米纳加肋片的方法增加传热时,将肋片加在（B）时最有效B换热系效效小,侧16.下列各参数中.属干物性参数的是（D）导温系数17、某热力管道采纳两种导热系数不同的保温材料进行保温,为了达到较好的保温效果.应将（8）材料放在内层BB热系数较小的18、物体能弊放射拄辄射的基本条件是（八）A.V0K19、下述哪种气体可以看作热播射透亮体（B）反射比7B空气20、灰体的汲取比与投射输射的波长分布（八）A无大21、在稳态导热中，确定物体内温度分布的是（B）B好热系数22、卜列哪个准则数反应了流体初性对对流换热的影响（C）C普尔特数23.在稳态导热中,确定物体内温度分布的是（B）B导然系数24、单位面积的导热热阻单位为（B）BK/W25、绝大多数状况下强制时流时的对流换热系数（C）自然刻流C大了26、对流换热系数为WoW/（11VK）,谓度为20C的空气流经50C的壁面，其对流换热的热流密度为（D）D3000Wm,q=h（t211）27、液体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热.假如流速等条件相同，则（C）C细管内的对流换热系数大28、在相同的进出口温度条件下,逆流和地流的平均温差的关系为（八）A逆流大I顺流29、单位时间内离开单位表面积的总幅射能为该表面的（八）A仃效轴射30、（D）是在相同温位条件下辎射实力最强的物体.D型体31、减弱辎射换热的有效方法是加速热板，而遮热板表面怨度应B8小止好32、对于过热器中：高温热气一外壁一内壁一过热的传热过程次序为（八）A红台换热、导热、对流换热33、温度对辐射换热的影响（In对对流换热的影响B大于M、对流换热系数为100OW/（m'K）.温改为77C的水流经27C的壁向，其对流换热热流密度为（D）DS00Wm,35、流体流过管内进行对流换热时,当1./d（C）时.要进行入口效应的修正.C<5036、炉墙内壁到外壁的热传递过程为（D）。导热37、下列哪个定律可用来计算黑体光谐辎射力（D）D普明特数38、缶诺准则反映了（B）的时比关系B惯性和枯性力39、下列何种材料表面的法向黑度为最大？（C）A磨光的银B无光泽的黄铜C各种须色笆油漆O粗糙的精40、在热平衡的条件下，任何物体对黑体辎射的汲取率（C）同温度下该物体的黑度C恒等于41、五种具有实际意义的换热过程为：导热、对流换热、更合换热、传热过程和（八）A辐射换热42、己知一席流布置换热器的热波体进出口温度分别为300C和ISOe,冷流体进出口温度分别为50C和100C则其对数平均海龙约为（B）B120C43、有一个由四个平面组成的四边形长通道.其内表面分别以1、2、3、4表示,已知角系feX1.2=0.4.×1.4=0.25.则X1.3为（D）D0.3544、-佥属块的表面黑度为0.4,温哎为227C,它的辐射力是（八）：若表面辄化后，黑度变为0.9,其幅射力将（八）A1417.5Wm,.增大二'填空题1、热量传递的.种基本方式一小传导；_於时流一、_热辐射一2、已知平壁原0.02m,热阻为0Q2m'K/W,其导热系数为_1.W/（mK）_，3、_»热依分方f'_及其单值性条件可以完第地描述一个详细的导热问题.4、影响自然对海传热系数的主要因素有没淌也因_、_流清速度_、JS消仃AJH交一、_里.你的几何形态一、_大小和位?1.、_液体的热物理性质5,速度边界层是指一布流场'1'期:而为边流速发：急变更的浦层一6、在蒸汽的凝聚过程中，_珠状一凝磨传热系数大于一股状一凝凝。7,大容器沸膨曲线分为I然句流_、_核态沸也、一过度沸牌_、JK态源P1.四个8、基尔田夫定律农明，擅长辐射的物体也超氏一汲取；在同温度下，黑体具有JIt大一的辐射力，实际物体的汲取率恒久一小i'.1.9、普朗克定律揭示了黑体光辅射力按一波长一变更的分布规律。10、传热过程是指_块量从高温流体通迨壁面传向低迫流体的总过.11、在一台顺流式的换热器中,已知热漉体的进出口温度分别为180C和100C,次流体的进出口温度分别为40C和80C,则平均对数温茏为一617'C一12,己知一灰体衣面的温度为127C,黑度为0.5,则其轴I射力为_725.76W/nTor726Wm.13、为了达到降低温度的目的,肋片应当袋在_冷注体一一例.14、灰体就是汲取率与波长成“2，狂无关的物体一15、冬季室内暖气壁面与旁边空气之间的换热礴于一乂合一换热，16、传热系数的物理意义是指_冷热流体_间混度差为1时的传热热流密度.17、黑度是衣明物体一幅射一实力强弱的一个物埋奴.18、肋壁总效率为切中实际次热脑肪甲_与肋坡Iw温度均为肋基温度时的忐向敌热俄之比。19.在一个传热过程中，当墩面两侧换热热阻相差较多时，增大换热热尔一找大一一恻的换热系数对于提拓传热系数最有效.20、圆管的IS界绝缘Ci径d的计算公式2!h它表示当保温材料外径为de时，该保温材料的散热量达到一批大伟一21、导热系数的单位是一w(Ek)_.对流传热系数的单位_w"nfk1.传热系数的单位k)_,22、一大平强传热过程的传热系数为100W(m.k),热流体侧的传热系数为200W(mk).冷流体侧的传拄系数25OW(11f旬,平壤的19度为5mm,则该平壁的导热系数为一5W(m的一导热热阻为91.(rn1k)/W_.23、温度边界层越_4_对流传热系数越小.强化传热因使涉度边界层越一薄24、大容器饱和沸腾曲线分为然为泣_、_核态沸晚_、_过度沸两一、Jr技沸臃一四个区段，其中一核态济IK1.具有温差小,热流大的传热特点.25、太阳与地球间的热盘传递属于/G时一传热方式.26、一个由两个表面所构成的封闭系统中,若已知A1.=O6A2,XI,2=0.6,WJX2,1三.O.3.27、在一维稳态传热过程中，每个传热环节的热阻分别为OQIK/W.0.35K/W和OQo91K/W.在热阻为_0.35K/W_的传热环节上实行强化传热指施效果最好，28、某燃煤电站过热渊中,烟气向管壁传热的加射传热系数为20W(11fk).对流传热系数为40W(m,k),其复,合传热系数为-60W(m"k)_,29、换热器传热计算的两种方法是_，'均出龙法一和一效能传热单兀效法;30、同一温度3照体的辐射实力_加夫_,汲取实力肾大一.31、可以采纳集中参教法的物体.其内部的温度变更与坐标_无心。32、导热系数是物性参数,它取决于一物侦的种类和热力状态33、依据,洋热机理，水的气、液、固三种状态中I我一状态下的导热系数最小。34、热扩散率a=力(/G)是表征一物体传递泡衣变更的实力一的物理Ik35、灰体是指一光谱汲取比与波长无关的物体一PS：即(2)为常数,Xar336、格Ittfc夫准则的物理怠义一表示浮升力与粘性力的表达式Gr="式是I的三次方和r的平方)37、热水腋的双层玻璃中抽口空地为了农小对流换热一38、雪对可见光汲取实力比对红外线的汲取实力氏_.39、第一类边界条件是一给定物为边界I任何时知的温度分仇；40、初始条件是指如M刻作为时间的起算点，在该时刻导热物体内的温度分布一41、谢度边界层越时流传热系数越小，羽化传热应使温度边界层越_薄:42、潦体横掠管束时,一般状况下一叉扑_布置的平均对流传热系数要比埒忆布置时高.43、黑体是指一汲取比为"的物体，白体是指一反射比为1.的物体，透亮体是指一透肘比为1.的物体。灰体是指一Jt谙汲取比IJ波长无为一的物体，44.物体的光i普时力与同温度卜一包体的光谱射力一之比，称为物体的光谱放射率.4S、凝聚有珠状凝聚和膜状凝聚两种彬式,其中_珠状凝1.比一膜状及曼_换热有较大的换热强度，工程上常用的是一曲状凝惧_.46、肋化系数是指小岫精的总换J未加5W的换”,枳一之比。47、传热过程的温压为20C,热流量为1KW,则其热阻为_0.02K/W气体辐射具有2个好点：_41被长仃选外性1.野个容模中进"一三'筒答题1、由耐流换热微分方程瓜=一11«知，该式中没有出现流速,有人Dy）因此得出结论：表面传热系数h与流体速度场无关.试推断这种说法的正确性.答：这种说在小口询I，、，/的速流淌的能量载3对流W流体的温度场，必需先获得其速度场，“流通，换热密不行分”，因此表面传热系数必与流体速度场有关.2、在地球表面某试验室内设计的自然对流换热试验.到太空是否仍旧疔效？为什么？答：谖试验室到人法得到地面上的瓜收结果,因为Fi然时流是由流体内部的温差从向引起密度差并在术力的作用下弓I起的。在太空中试胎装置处F失亮状态，因而无法形成力然对流，所以无法得到预期的试蛉结果.3、在对流讯度差大小相同的条件下,在夏季和冬季，屋顶天花板内表面的对流换热系数是否相同？为什么？答：在夏季和冬季两种状况虽然它力的对流换热温匕可匠f匚尼，；换热系数却不泞定优；.”由：Y"tw.H.高的水平里而在上,温度较低的空气在下（即热而朝下）,自然对流不易产生,因此换热系数较低.反之，在冬季，品位较低的水平壁面在上，而涉度较高的空气在下（即冷面明下），臼然对流运动较矮烈，因此换热系数较高.4、两滴完全相同的水滴在大气压卜分别滴在表面温度为120C和40OC的铁板上,试问滴在哪块板上的水滴先被烧干？为什么？答：在大气压牌换热时，上述两水滴的过热度分别为一"=20C和A=300C.由于大容器泡和沸胸曲城.前者表面发生.的是核态沸脚，吊者发生原态沸鹏，虽然前不传热温差小,但其衣面传热系数大,从而表面热流反而大于后者，所以水滴滴在120C的铁板I先被烧干.5、简述物性多数导热系数和拈度对表面传热系数的膨响，豫沿海热第数大则端体内部、流体与导热热阻小表面借假系数就大拈改大.流速就低表面传热系数就小.6、试比较强迫对流横撩管束传热中管束叉挂与胸挂的优缺点.答：强迫对流横掠管束：.泞束11与顺排的优缺点主要可以从换热强度律n消阻力而方面t11以网述：管束叉排但道中就羯，流体扰动猛熬,对泡代热系欲较大,同时流淌阻力也较大：（2）顺拌管束中流体在较为平直的通道中流消，扰动较弱,对流换热系数小于叉排管束，其流阻也较小：（3）顺排管束田广通道YH比叉排管束简单清洗.7、试用传热原理说明冬天可以用玻璃温室种楂热带植物的原理。答：（提示I可以从可见光、红外IS.和玻璃的透射比来m以例述。玻璃在日光（短波担射）下足一种透亮体,透过率在90%以上使绝大部分阳光可以透过跛病将温室内物体和空气升温.室内的体所发出的辐射是种长波辐射一一红外战，对于长波辐射破璃的透过中接近于等,几乎是不透亮（透热）的。因此.室内物体升温后所发出的热蝌射被玻瑞揩在室内不能穿过.独墙的这种辅射特性.使室内温度不断上升.）8、北方深秋季节的早屣，树叶叶面常常结霜.试问树叶上、下面的哪一面结霜？为什么？答：布会站在构叶的上表面,因为早隈，上表面朝向太空，卜表面朝向地面。而太空友回的甜度低于摄氏零度,而地理表面M度一般在零度以上。由于相对树叶卜表面来说,其上表面须要向太空担射更多的旎扇.所以树叶下表面温度较高,而卜表面温度汝低且可能低于零度.因而简他结霜.9、简述非稔强导热的携木特点。答：题齐导热过程的进行，存热体内舔度不阍变更，似乎海度公从物体的部分渐渐向外一部分转插一样，习惯上称为导显现象.这在稳态导热中是不存在的.非稳态导热过程中导热体自身参加I吸热（或放热），即导热体有储热现软，所以即使对通过平型的非电态不热来说，在与热流方向相垂直的不同技面上的热流Wr也是到处相等的，而在一维柩态导热过程中通过各层的热流量:是相等的,非栖态导热过程中的羽度梯度及两恻壁温差远大于稳态导热.10、请分析遮热板的原理及其在战的拐射换热中的作用.答：在能射换热衣面之间插入金处（或固体海板称为遮热板其胆理是避热板的存在增大了系统中的粗射换热热R便相射过程的总热阻增大系统摞度削减使和射换热吊削战遮热板对于被弱粗射换热具有显著作用如在两个平行辎射表面之间插入块同黑傻的遮热板可使辐射换热忒削战为原来的以苦采纳照度校小的遮热板则效果更为显著，11、什么是临界热绝缘直径？平壁外和囤管外敷设保温材料是否肯定能起到保温的作用,为什么？答：1对应于总热用为微小（ft时的隔热层外检称为临界热绝缘一衿2平壁外敷设保双材料行定能起到保温的作用因为增加一顶导热热阻从而增大了总热阻达到减的传然的目的3例面壁外敷设保温材料不肯定能起到保温的作用虽然增加J'顶热阻但外壁的换热热班随之战小所以总热阻有可能减小也有可能增大。12、为什么高温过热渊一般采纳顺流武和逆流式混合布置的方式？答：1因为在肯定的进出口温度条件下，逆流的平均船型最大，顺流的平均温基最小，即采纳逆流方式，有利f设法的经济运行，2但逆流式换热器也有缺点，其热流体和冷流体的最高补度集中在换热器的同湍，使得该处的壁湖较高，即这一端金麻材料要承受的温衣高于顺流型换热器,不利于设备的平安运行.3所以高温过热港-殷果纳族流式和逆流式混合布置的方式.即在烟温段高区域采纳顺流布竹.，在烟器较低区域采纳逆流布%13、有人说，在电子器件的多种冷却方式中自然对流是一种最军卷（最平安）、最经济、无污染（噪音也是一种污染的冷却方式试对这一说法作出评价并说明这种冷却方式有什么不足之处有什么方法可作肯定程度的弥补？答：电流通过电子涔件时会产生矮耳热，好致温度上升，于是产生了四周空气自然对流的动力。这种冷却方式无需外加动力，亦无噪声，而且一旦停电,电子器件也就不工作了，因而也就不存在冷却何;也.因而说它是最牢靠破经济无噪声污染的冷却方式跄合送的.自然对流冷却方式的最大不足足其换热强度低，一种弥补的方法是果纳扩展衣面即在热衣面上加装垂在放冏的肋片以增和散热面积.14、有一台制管换热隔热水在管内流淌,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,采纳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I该换热器管内为水的对流换热，论外为个1的对讣:投拄k决独以在管外空气仞，9而在管外加装肪片可强化传热,留意到纲的导热系数电然小于钢的.但该换热湍中管壁导热热阻不是传热过程的主要热瓦,因而无需将钢管换成钢管.15、然气与温度低F饱和温度的壁面接触时，有哪两种不同的凝聚形式？产生不可凝结步式的绿出是什么？答：“调索液体能上好地闺源壁d力.'.I1.iW-IZiftIIi'.这种行聚方式称为朕状凝聚,当凝聚液体不能很好地润湿壁曲时.凝聚液体在壁面上形成一个个液珠，且不断发展长大，并沿壁面潦下，壁面将史亚产生液珠、成长、滚落过程，这种凝墩形式林为珠状凝聚。16、有人说：“常温下呈红色的物体表示该物体在常温下红色光的光谱放射率较其它单色光（黄、绿、蓝等）的光谱放射率Ifir.你认为这种说法正确吗？为什么？答；不正确，因为常海卜物体早现的颜色是由于物体时可见光中某种小色光的反射造成的.“色物体正是的干物体对可见光中的黄'绿、蓝等色光的汲取比较大,反射比较小,而对红光的汲Jtt比较小,反射比较大所致.依据基尔备天定电G=凡可见红光的光谣放射率较其他单色光的光谐放射率低而不是高17,与季晴朗的夜晚，测得室外空气温度t高于0C，有人却发觉地面上结有一层薄冰，试说明缘山（若不考虑水表面的蒸发）.答：收定地面温度为了Te,太空温度为Kk.设过程已达稳态，登气与地面的衣面传热系数为h.地球衣面近似价成温度为Tc的黑体，太空可看成温度为TSkV的界体。则由热平衡：（-11）=>47i4-1.*u）1j,a>or.r1sk<or.因此,地球衣向温及Te行可使低F0匕，即行可能结冰。（后面两个T是4次方18.绘图说明气体拂过平板时的流淌边界层和热边界层的形成和发展.答，当11度为tf的源体以U8速度流入干板前缘H1.边界层的厚度6tM沿首X方向.驰杵X的增加，由于耶而粘而力影响渐渐向流体内郃传递,边界层现度渐渐增加，在达到Xe距离（峪界长度XC由Rec来确定）之前，边界层中流体的流满为层流，除为层流边界层，在层流边界层截面上的流速分布,温度分布近似条拊物段,如图所示.在XC之行，随苦边界层厚度5的增加,边界层流淌转为紊流称为紊波边界层,即使在紊流边界层中,猿贴着壁面的薄层流体,由于拈滞力大，液淌仍维持层液状态,此极薄层为层流底层St,在紊流边界层裁向上的速度分布和据度分布在层流底层部分较陡斜，近f口戌，而底层以外区域交更趋于平缓，19、太阳能集热器吸热表面选用具有什么性质的材料为宜？为什么？答：太阳能集热器是川来汲取太二像射能的，因而其衣面应能最大限度地汲取投射来的太阳轴射能,同时又保证得到的热中尽少地散大，即表面尽可能少的向外辑时使，但,太阳轴射是高温狐射.8射能量主要集中于短波光谱(如可见光)集热器本身是低制幅射辐射能量主要½'!'T匕波光谱范阳(如红外线).所以集热器衣面应选择R备时短波汲取率很高，而对长波放肘(汲取)率极低这样性砥的材料.20、热水在两根相同的管内以相同流速流涌,管外分别采纳空气和水进行冷却.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纳空冷还是水冷的管道的传热系数影响较大?为什么？答：聚纳水冷时，管道内外均为换热较强的水,两侧流舛的换热热阻较小,因'u冰垢的产生在总热附中所占的比例较大。而空气冷却时，气侧热组较大.这时,水垢的产生对总热阻影病不大.故水垢产生时采纳水冷的管道的传热系数影响较大.四、计算典。1,一双层玻璃窗，宽1.1.m,12m.I93mm.导热系数为1.05W(mK),中间空气层风SMM,设空气隙仪起导热作用,导热系数为0.026W(mK),室内空气温度为25°,我向传热系数为20W(m2KJ,室外空气温度为IOt,表面传热系数为15W(m2K),试计算通过双层玻璃演的做热量，并与单层玻璃窗相比较，黄定在两种状况下室内、外空气温度及表面传热系数楣同.(1)双层玻璃窗情形，由传热过程计算式:1.1X1.2X25-10HI3X10,5×10,3×10-jI+201.050.0261.05152单层玻璃腐情形:,1A2201.0515明皿，单层玻璃窗的波热城是双层玻璃窗的2.6倍。因此,北方的冬天常常来纳双层玻璃由,使室内保温.2、水以1.2ms的平均流速流过内径为20<nm的长直管,(1)管子壁温为75C水从20C加热到70C(2)管子壁册为1ST水从70'C冷却到20C.试计舞两种情形下的表面传热系数井探时造成差别的绿市？解：(I)定性温度，/=匕2=45C2查45C水的物性参数有：p=990.2kgmCp=4141J/(kg-K).=0.642W/(m-K),v=0.608×10-6m,jPr=3.93,”=60i.4×10*gmj.i4CPvdd1.2x20×10,_.田U，15C时：Re三三h395X10为素流流动V0.608×106则Nu=0.023Re""Pr"=因为是被加热,所以n取0.4/力x20*°:=o.O23X(3.95XIO4)*×3.93u=>h6O1W/m2K0.642tf+，；(2)定性温度=上尸=45C物性参数与(I)相同因为是被冷却.所以n取0.3N“=0.023ReaePr03="20x10=0023x(3.95x104)0×3.9303=>h=5294.5WZzn2K0.642因为加热，近壁处温度而，流体粘度战小,对传热有强化作用，冷却时，近壁处温度低，流体拈度埴加，对传热干j减弱作用。3、已知太阳可视为温度Ts=5800K的黑体.某选择性衣面的光滑汲取比的波长A变更的特性如下图所示，当太阳的投入辎射Gs=8OOWm2时，试计算该去面时太阳辎射的总汲取比及单位面积上所汲取的太阳能地。m解先计算总吸收比。()E,iCJQaa（八）EdA+(a()EmdJOJ1.4=E三O.8Fb(o-,4)+0.IFmi.4-8)=0.8×0.8608+0.1×(1-0.8608)=0.7026单位面积匕所吸收的太阳能9=G,=0.7026×8=562WZm24、有一内腔为O2mXO.2mXO.2m的正方形炉子，被置于室图为27C的大房间中.炉底电加热，底面温度为427C,«=0.8.炉子顶部开口，内腔四周及炉子底面以下均敷设绝热材科。试确定在不计对流换热的状况卜.，为保持炉子恒定的底面温度所需供应的电动率,炉底对炉恻瘠的角系数等干08.答r一.”A.5、两块平行放置的平板】和21=0.8.2=0.4,X1.2两平板之间的辐射换热状：若两平板均为黑2mJI=7-1.-f.1十，画FIX1.a霁Ji1E2EU'1，9¾,.4.'，/U“,567#V4593f.相关尺寸如图示。已知：11=177C、t2=27C、c=0.2.试用N络法求：I体表面，辐射换热吊又等于多少？2mw雳），债S=1.=J-C1-ft,111-faCF,f1.F1.FtXw2F2X力偌”I_“也尹）Y三z1-08I1-0-4O.822*22XO2*"-422=1105.65W若西表面为黑体表面，则E.E.，吨中丁曲7，师寸门个/:门INXNXU.N三1492.63W6、在一根外径为100mm的热力管道外拉包次两层绝热材料，一种材料的导热系数为0.06W(mk),另种为0.12W(mk),两种材料的厚度都取为75mm,试比较把导热系数小的材料紧贴管壁，及把中拄系数大的材料紧贴管壁这两种方法对保温效果的影响，这种影响影响对于半壁的情形是否存在？假设在两种做法中，绝热层内外表面的总温差保持不变.解，将导热系数小的材料紧贴壁管将导热系数大的材料紧贴壁管则2,r2)2-r2)一In2.51.n1.615.47故导热系数大的材料紧贴管壁其保温效果好.若为平壁，则平壁由于6=6=所以不存在此问题。8-20.小块湿度丁，=4（X）K的漫射表曲悬挂在A温度7/=2000K的炉户卜.炉广表面是漫灰的.I1.发射率为025.悬挂表面的光谙发射率如附图所示.试确定该表面的发射率及7、8、对炉墙表面发出的辅射能的吸收比。解同以JEM)=1a-Z-+23÷-+Jb=1Fb(0-,)+,F6-)+jF(,-0)=0.543又因为aj.T1)Et2(r2>a=-；=0.6j2)dO一蒸汽冷凝翳,内测为ts=11（FC的干饱和蒸汽，汽化潜热r=2230,外恻为冷却水，迸出口水温分别为30和80,已知内外1期换热系数分别为104,及3000,该冷凝器面积A=2m2,现为了强化传热在外恻加肋，助壁面积为原面积的4倍，助壁总效率=0.9,若忽视;令凝器本身导热热阻，求单位时间冷凝蒸汽量.,-'-80-30_In竺"In四3050.981-+=1传热系数6=仁4&*1h210000+3000×4×0.9=51293x2X5098=52%XIoW=51923K解：对数平均温差：4'=IIO-30=80c,f=110-80=30-c5.294X1.O3J*I1.J5f单位时间冷凝蒸汽量：-r2230XIO39、（18分）一块大平板.厚度d5cm.有内热源j.平板中的维卷态温度分布为b+cxi.式中Z>200tCc-200Km1.假定平板的导热系数50W（mK）试确定，（1）平板中内热源$之值I（2） x=0和x=<5边界处的热流密度。解：（1）直向坐标中常物性、有内热源的一维稳态导热微分方程式为d2-TT+-=0d2d2t,.=-=-2f=-2×(-20Q)×50=21.04(W(2)根据傅里叶定律和给定的平板温度分布，可得.d也=0x=0处绝热q=-2c)j=-2(-20)5051.0-2=103(Wm1)Jdx.110、30.试i第一空气横擦管束换热的空气梅热器的对流换热量,已知管束有25柞,每排12根光管.管外25三.管长1.5m,叉排形式.横向臂间距SI与OmI1.纵向臂间距S2=380n,胃壁温度120'C,空气来流速度uf=<ks,空气进口温度20°C,出口温度40°C已知空气物ff=O.026717（mK）.vf=16.0×10-6三2s,Prf=0.701.最大流速UnaX=UfS1/（S1.Y）;推并关联代：Nuf=cRenfPrO.36f（PrfPr）11,公式适用条件NN20,光管管束，Prf=O.7-500.除Pe的定性温度为壁温外，其余定性温度为流体在管束中的平均温度，折数n.对气体a=0.对液体,mR.25,Cn值杳下衣r推列方式RcfCnWi1.1.1032×10s0.270.63又推（Svs产2）10j-2×I05O.35(S1S2)°-0.6叉捽(SS*2)IO3-ZX1.O50.400.64.解：空气平均温度tr='r+t",)/2=(20+40)2=3(C杳取相应的物性参数域大流速Ug=士色-=上工=8asS1-d50-25R8x0.025=12500vf16.0×IO由于SS1=5038=1.316<2,15表得：c=0.35(S1.)ft1.=0.35×1,316,M.370n=0.6,由于是空气，所以三f0.Nur=O.37Reet.PrUM,=O.37×12500,b×0.7a,=95.4h=,Nurd=O.0267X95.4/0.025=101.9I(bzK)换热面积A=Nn11d1.=25×12×11×0.025×1.5=35.34m:换热G=hA(-tJ=101.9X35.34×(120-30)=324103W=324.IkW11.一根直径为3mm的铜导线.每米长的电阻为222X103。.导线外包行In1.m、导热系数0.15wm.k的绝缘层，限定绝缘层的最高温度为65C,最低混度(TC,试确定这种条件下仔设中允诈通过的以大电流，I19.97/餐大允许通过电击发牛/电峰质KihiM改为65C,最低温度OC的怖形，此叼.向9砂量,2；7=3.14×0.15×-最大允许通过电流满足("="99所以/“=232.4/12、始终径为0.8m的薄壁球形液乳忙存容器，被另一个直径为1.2m的同心薄壁容器所包困。两容器表面为不透漫灰表面放射率均为0.05,两容器表面之间是真空的，假如外表面的温度为300K内表面温度为95K,试求由于蒸发使液氧损失的质瑾流量。液氧的蒸发潜热为2.13XIOSVkg.解：本题M两表面组成封闭系的辐射换热问即其相射网络图如下Eb1.=T*=5.67×10,×(3)4=459.27IFZm2£“=(TT；=5.67×IOa×954=4.62JFZm2X11=1(3分)A1=.<1'=×1.2*=4.524A2三dj三TO.X2-2.01.m:32.13次(2分)=,21-6,Aa2x21s2-a1故由于蒸发而导致液氧损失的质量流量g“=1=:r=1.51×104kg/s=0.543kh72.BxIO413、一内径为30Omm、原为IonIm的钢管表面包上一层印为20mm的保温材料，网材料及保温材料的导热系数分别为48W<mK)和0.1W(mK),纲管内壁及保温层外壁温度分别为220C及40C,管长为IOm.以求该管壁的散热量.解：已知d1=30On1.Bd2=300+2X10=320md3=320+2X20=36OMn/=IOm1=48W(mK)a=0.1W(mK)tw1.=220CtW2=4OiC表吟+表喷220-40320i160In，+In,211×48×10300211×0Ix1.O320=9591.226W6-5,已知：有人曾经给出卜列流体外掠IE方形柱体（其一面与来流力响垂1*1）的换热数知NuRePr4150002.2125200003.9117410000.7202900000.7求：来用NM=CRePr”的关系式来整理数据并取m=3,试确定其中的常数C与指数n在上述RC及Pr的范用内.当方形柱体的极面对角线与来流方向平行时,可否用此式进14、行计算,为什么？岬：CbNM=CRe"Pr"yjIgN“=IgC+IiIgRe+m1.gPrIgNU-IgPr1.j1.gRc根据实的数据有，”成线性关系IgM,IgRe-IgPrmIgN“TIgPrIgRe1.623.6990.11411.50593.6992.0969430100.19701.89994.3012.06814.6128-0.0522.12014.61282.30544.9542-0.0522.35744.9542=0.678IgC为直线在纵坐标卜的衩即.2.3574-1.50594.9542-3.699不能将上述美联大用1截面对角线。火流平行的情形,囚为两种情彬卜流动方向、物体的相对位置不同.15、已知一上面的光谱汲取比与波长关系如附图所示，在某一瞬间，测得发面温度为1000K.投入辎射G按波长分布的情形示F附图b试;（1）计算单位双向弟所汲取的幅射能：2计算该表面的放射率及相射力:（3）确定在此条件下物体表面的温展的时间如何变更，设物体无内热源，没行其他形式的解:4×t<44*»GXSH=Jau%"+Ja()G1.d+JaU五反+Ja()C7=I1.oo(W!mz解：°,46'：tt()=%6(0-4)+a：&(4-4)=0.4940677W"J<3)v£=40677>Gmm所以在此条件卜物件&面的温度的时间的延长而降低16、一台逆流套管式换热涔在下列条件下运行，传热系数保持不变，次流体质流KtO.125kgs,定压比热为4200Jk8K,入口温度40'C,出口温度95。热流体质流M0125kgs.定压比热为2100JkgK,入口温度210C.若冷、拄流体例的衣面对流传热系数及污垢热用分别为2000Wm2.K、O.O4m2K/W.12OWm2-K、0.01m2K/W.且可忽视管壁的导热热阻，试确定该套管式换热涔的换热面积.解：解：确定换热器最大可能的传热盘:Q=(ZWc,)E(g-*)=0125x21.(X)x(2K)-4()=44625(W)(2)确定换热器的面积：根据热平衡方程式(n1.乂3t“)=(wcptXr.1.-r2)确定热潦体出I温度，即：(叫C-J=210-O.I25×42()x(95-4O)0.125x2100=I100C对数平均温Z：A/Ar：(21095)("040)加班史110-40=9O.65°C换热量:Q=(w,Xfc1.-/*,)=O.I25×21(X)(2IO-110)=26255W)换热系数:1.j='：=01.4Wf(m1K)+r2+().(XX)4+().(XX)Ia,120120换热器的面枳为:26250107.14x90.65=2.7(，/)为增强换热，应梃高小的换热系数，W120W(m2K).17、一烘箱的箱门由两种保温材料A及B做成,且6A=26B已知AA=O.1.W(mK)1AB=0Q6W(mK),燃箱内空气温度tf1.=4C,内壁面总表面传热系数h1.=5OW(m2-K),为平安起见希史烘箱门的外表面温度不得高于50,设可把烘门心热作为一维向Ig处理，试确定所需保温材料的同度，环境温度tf2=25C,外表面总传热系数h2=9.SW(m2K).解：根据稳态热平衡应有：由此解得：%=0.0396?H=O.0793/答：18.节缩小成为实物1/8的极R中.用20X7的空气来投拉I实物中平均淞度为200C空气的加热过程.实物中空气的平均流通为6Q311VS.问模型中的S