传热学第四版课后习题复习资料.docx

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1、传热学笫一章思索题1. 试用商练的语说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联乐和区分。答：导赛和对流的区分在于：物体内部作余微观粒子的歌运动而产生的3%量传通现象.称为导热：对流则Jt流体各部分之间发生宏观和对位移及冷热流体的相互掺混。联军Jt:在发生对流换族的同时必定件生有导热。导热、对流这两种热fi传道方式，只有在物质存在的条件下才柜实现，而幅射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能量的格移还伴有能量形式的转换O2. 以热流密度表示的修上叶定洋、牛顿冷轩公式及斯忒薄-玻耳兹曼定律是应当熟记的传然学公式。试写出这三个公式并说明其中将一个符号及其意义。IIH答：傅立叶定漳：,其中，回一

2、热波密度：目-导热系数；J一沿X方向的温度改变率，“一”表示热传递的方向是沿着温度降帐的方向C牛顿冷却公式：1.J,其中.日一热流密度：三一表面传热乐救；-固体表面温度；可-流体的温度,，斯忒藩一破耳巷呈定律：归J,其中.日一拉浓密度；日-斯忒苏-玻耳兹曼憎致；4一和射物体的热力学沮及。3. 导热系数、表而传热系数及传热系数的单位各是什么？哪些是物性参数.哪些与过程有关？答：导热乐数的单位是：()；表而传戏乐数的单位是：(m2);传热灰效的单位处：(m2)0这三个参数中，只有导热系数Jt物性参数，其它均与过程有关O4. 当热量从壁面一侧的流体穿过健而传给另一侧的流体时.冷、热流体之间的换热量可

3、以通过其中任何一个坏卡来计算（过祖A；稳态的），但本章中又引入了传歌方程式，并说它是,换热器热工计算的基本公式二试分析引入传热方程式的工仪好用忠义。答：EJ为在很多工业换热设备中，进行热交换的冷、热流体也供处于固体壁而的M侧，是工程技术中常、常潺到的一种典型曲量传递过程。5. 用铝刎的水焚烧开水时尽管炉火烟旺，但水费仍旧安稳无恙。而一旦受内的水烧干后，水壶很快就烧坏。试从传热学的观点分析这一现冢二答：当壶内有水时，可以对:底进行很好的冷却（水对走底的对流换热瓶数大），受底的热量被祝快传走而不发于温度升W烟衣；当没有水时,和受底发生对流换热的足气体，E1.为气体发生对流换热的表面换热乐数小，壶底

4、的热不能很快被传走，故此爱底升温很快.葡单锹烧坏。6. 用一只手握住盛有热水的杯子.另一只手用侯子快速搅拌热水，猴杯子的手会显著地感到歌。试分析其缘由。答：当没有搅拌时.杯内的水的流速几乎为零.杯内的水和杯壁之间为自热对浓换热，自热对流换热的表面传热乐.数小，当快遑搅拌时，杯内的水和杯壁之间为强制对沃换歌，农而传热瓶数大，熟水有更多的热量被传递到杯坐的外侧.因此会员著地感觉刎热。7. 什么是串联拣阻处加原则，它在什么前提下成立？以EJ体中的导热为例，试探讨有哪些状况可徙1使热量传递方向上不同截面的热流S不相等“答：在一个串联的热量传递过程中.假如通过将个坏量的热流量都和向，则各中联环节的总热血

5、哥于各串联环节热限的和。例如：三块无限大平板ift加构成的平康。例如通过圆衍壁.对于各个传热环节的传热面积不相等.可徒造成热*传递方向上不同我面的热流不相等。8. 有两个外形相同的保温杯A目B,注入同样阻及、同样体积的赛水后不久，A杯的外景面就可以感觉到热，而B杯的外景面则感觉不到温度的改变，试问哪个保温杯的质校好？答：B:杯子的保温质量好。因为保温好的杯子热量从杯子内部传出的热量少.经外部敬热以后.温度改变很小.因此几乎感觉不到热。能量平衡分析1-3淋浴器的啧头正常工作时的供水一般为等分钟0o冷水通过电热器从15被加热到43。试问电热器的加热功率是多少？为了节约能源，有人提出可以枸用过后的热

6、水(温度为38C)运入一个换热铐去加热进入淋浴器的冷水。假如该换热器能将冷水加热到27,试计算采纳余热回收换热器后洗澡15可以节约多少据源?1-12在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热试脸中，通到下列数据：管壁平均温度69C,空气温度20C,卷子外径14,加热段长80,检入加热段的功率8.5w,假如仝都熟通过对流换热传给空气，试问此忖的对流换拱农而传热取数多大？解：依据牛顿冷却公式I1IXI所以=49.33(1)其次拿思索做I试写出导热傅里叶定律的一般形式，并说明其中各个符号的慰义。XI答：傅立叶定律的一般形式为：,其中：口为空间某点的温度梯度；，处通过该点的节温线上的法向单位矢量.指向温

7、度上升的方向；为该处的热波密度矢三,2巳知导热物体中某点在三个方向上的热流密发分别为臼及习，如何获得该点的热密度矢量？答：1,其中山分别为三个方向的单位矢量量。3试说明祖出导热微分方程所依据的基本定律。答：导热微分方程式所依据的基本定律有：傅立叶定理和能守恒定律。4试分别用数学语将传热学术语说明导热问题三种关a的边界条件。答：第一类边界条件：其次类边界条件：第三类边界条件：5试说明串联热电在加原则的内容及其次用条件。答：在一个碓联的热传递辿程中.假如通过每个环节的热流*都相同，则各碓联环节的总热阻等于备串联环节热Ka的和。达用条件是对于各个传热环节的传热固积必需相若7.通过圆筒斑的导薇量仅与内

8、、外半径之比有关而与半径的育定也无关，而通过球壳的导热量计算式并与半径的先定Ia有关.怎样理解？答：因为通过圆筒壁的导热热阻仅和圆筒壁的内外半径比值有关.而通过球光的导歌热班却和球先的用定JX径有关，所以先定半径不同时.导歌量不一样Q6发生在一个短圆柱中的导热问题.在下列哪些忸形下可以按一组问题来处理？答：当采纳圆柱处标系,沿半径方向的导热就可以按一维问趣来处理。8扩展表面中的导赛问题可以按一维问踵来处理的条件是什么？有人认为，只要扩展双面瘦长，就可按一组间题来处理.你问您这种观点吗？答：只要满总等我.面1的JI肋，枕可按一绝问圾来处理。不同1.,EJ为当扩展表面的截而不均忖.不同截面上的热流

9、密度不匀称.不行者作一级间29肋斤衣度增加引起两种效果：助效率下降及散热米面积增加。因而有人认为.血为肋止肉及的增加会出现一个临界舟度，超过这个启发后,肋小导热薇致流量反而会下陈。试分析这一观点的正确性。答：错误.因为当肋小病度法,到注定位时，通过该处祗面的热流密度为寄。通过肋片的歌流巳达到般大值，不会因为渊庆的增加而发生改交。IO在式(2-57)所给出的分析解中.不出现寻热物体的导热系数，ift你供应理论依据。答：由于式(2-57)所描述的问旭为稳态导热.且物体的导热系数沿X方向和y方向的数值和等弁为笊效。11有人对二维矩形物体中的稳态无内热源小物性的导热问题进行了数计算。矩形的一个垃绝热，

10、其余三个边均与温度为目的流体发生对流换热。你舶预料他所福的温度场的解吗？答：徒.因为在一边绝热其余三边为相同边界条件时,矩形物体内部的温度分布应为关于绝热垃的中心线对称分布。习*平板2-6火箭发动机燃烧空是直径为130的圆简体，厚2.1.导欢乐数为23.2(mK)圆面壁外用液体冷P.外螳温度为240Co测洋圆询体的热流密度为4.8x106n.其材料的奴京允讦温度为700C。试推断该燃烧室壁面旦否工作于平安温度范困内？解：2-14外径为I(X)的蒸气褂道，我JS1.密度为20口的极细玻璃棉毡保温。已知蒸气管道外镇温度为400,C.希瞿保温层外表而温度不超过50*,Co且可米长管道上散热量小于I6

11、3W,这确定所需的保温层厚度。解：保湿材料的平均湿及为二1r由附录7竞得导热瓶数为J=代入数据得到g=0.314所以E三2-46一厚为7的平概.一侧绝热，另一侧星期于阻及为30的流体中，内热源g=0.3e三。对流换热灰面传热系数为4501.=J,平壁的寻热系数为18o试确定平空中的最两温度及共位JV第三章思索题1 .试说明某总参数法的物理概全及数学处理的柠点答：当内外热阻之比通于冬时,影响换热的主要环节是在边界上的换热实力。而内部由于热阻很小而温度趋于匀称.以至于不须要关切温度在空间的分布.温度只是时间的国数，数学描述上由偏微分方程转化为淋微分方程.、大大降低了求解难皮。2 .在用热电儡测定气

12、流的非稳态温度场时,怎么才舶改卷热电体的温度响应杓性？a答：要改苦热电偶的温度响应特区.即也大限度降低热电偶的时间游数形态上要降低风光比.要选择热容小的材料.妾强化热电偶表面的对流换赛。3 .试说明”无限大平板”物理柢念,弁举出一二个可以按无限大平板处理的非稳态导热间超答；所调无限大平板，是指其长宽尺度远大于其厚戊，从边埃交换的热量可以忽视不计，当平板两侧换热匀称时.热只垂立于板面方向流淌O如薄板两侧匀称加热或冷却、沪墙或冷库的保温层导热多状况可以按无限大平板处理。4 .什么叫非稳态导热的正视状态或充分发展阶段？这一阶段在物理过程及数学处理上都有答什么特点？省：非稳态峥热过也进行到:fr定理度

13、,初始温度分布的影响就会消逝.虽然各点温戊刃版时间改变,但过余温度的比值已与时闹无关.只M几何位J1.（闫）和垃界条件（效）的函数，亦即天量纲湿戊分布不交，这一阶段称为正城状况阶段或充分发展阶段。这一阶段的数学处理昨淋便利.温度分布计算只相取无穷级数的首项进行计算，5 .有人认为,当昨稳态导热过程经验时间很长时,采纳用3-7记算所出的结果是错误的,理由处：这个网表明,物体中各点的过余温度的比值与几何位置及有关,而与时间无关.但当时间趋于无限大时.物体中各点的沮度应趋近流体沮&.所以两者是有冲突的。你是否向您这种看法,说明你的理由，答：我不同怠这种看法.因为瓯得时间的推稔.显然物体中各点过余温度

14、的比位不变但各点温度的灯定值在无限接近。这与物体中各点温度卷近流体温度的TF实弁不冲突。6 .试说明数的物理念义。山及山各代农什么样的换期条件？有人认为，1.=J代表了绝拣工况,你足否赞同这一观点,为什么？答：数是物体内外热阻之比的相对值W时说明传热热阻主要在边界.内部温度起于匀称，可以用集总冬效法进行分析求解；1.=-I时，说明传热热阻主要在内部.可以近似认为壁温就处流体温度。认为山代双绝热工况处不正确的.该工况是指逸界热阻相对于内部热阻较大，而绝热工况下边界热阻无限大。7 .什么是分非彳电定导热问通的采积解法.他的运用条件是什么？答；对于二维或三绝非稳态净然问1的解若于对应几!一组问题解的

15、乘积，其解的形式足无纲过余温度，这就是非稳态导热问场.的乘机解法，其运用条件足怛温介质.笫三美边界条件或以界温度为定值、初始温度为常数的状况。8 .什么是半无限大”的物体？半无P艮大物体的非稳态导热存在正现阶段吗？答：所词“半大限大”物体足指平面一侧空间无限延长的物体：因为物体向纵深无限延伸.初胎温戈的影响怛久不会洒空,，所以半死限大物体的乖稳念导歌不存在正埋状况阶段。9 .冬天.72的铁与600C的木材拱上去的感觉一样吗，为什么？10 .本章的探讨都足对物性为浜数的情形作出的，对物性温度函数的情形,你认为怎样荻俗其m日电态导热的温度场？答：从分析解形式可见，物体的无纲过余温度是何文叶效（口）

16、的负指致函数.即表示在机网尺寸及换然条件下，导温系数越大的物体到达指定温度所瓣的时间然短、这正说明导湿系数所代表的物观含义。习忠集总理效法分析3-6一初始湿度为I-的物体，被Jt于空温为I的田间中C物体表面的放射率为j,农而与空气间的换热系数为h。物体的体本积为V.参数与换热的面积为A.比热容和卷度分别为C及3物体的内热阻可怒祝不计，试列出物体温度闭.时间改变的微分方程式。*：由题怠知.固体温度始络匀称一样，所以可按某总热容系统处理国体通过热辐射散到四周的热-为：固体通过对流散到四府的热置为：固体敬出的总热量甘于其冷的减小3- 15一种火焰报警器采纳低熔点的金Z丝作为传热元件，当该导段受火焰或

17、商温烟气的作用而塔断时报誓系,疏即被他发，一报誉系统的熔点为5000C,I一,1.-=-j,1一,初始渔魔为25OC。间当它突然受到6500C烟气加热后.为在1内发生报警讯号.导级的立径应限在更少以下?设复合换热器的表面换热系数为。解：采纳*总参效法弭：,要使元件报警则=3I,代入数据环D=0.669验证效：InU-,故可采纳集总导效法。3-51、已知：要在寒冷坨区埋设水管.把地球蔺化成半无限大的物体，冬天用较长时间内地球表面突然处于较低的平均温度这样一种物理过程来模拟。条处地层的-,地球表面阻度由原来均与的15凶变然下降到-20凶.弁达5()天之久。求：估算为便埋首上不出现花冻而必需的般浅埋

18、设深度。解：埋播的深度应使五十天后该处的湿度S大于等于牢度。IX目因而仔,由课妾函数再查当，所以.一第四幸商做方祖的建立4-5、试将直曲坐标中的常物性无内歌源的二维松电导热微分方程化为显式里分格式,并指出其稳定性条件(三o?:*物性无内挑源二组昨稳思方促微分方程为E三扩散项取中心*分.非极定项取向前叁分：所以有稳定性条件节五章贪习题、试用简明的语吉说明热垃界层的概全。答：在斑面旁边的一个廛层内，次体温戊在壁而的法俄方向上发生鳍烈改变，而在此薄层之外，泳体的温度梯度几乎为零,圆体灰面旁边泳体温度发生箍热改文的这一薄屈称为温度边界层或热边界层。2、与完全的能量方程相比，边界层据量方程JRzff1.

19、要的精点是什么？答：与完仝的徙fr方程相比，它怒视了主流方向温度的次改变率X*.因此仅适用于边界内.不适用整个流体。3、式(54)与导歌问题的笫三类边界条件式(217)有什么区分？答：(54)b(211)式(54)中的hJt未知量，而式(217)中的h处作为已知的地界条件给出，此外(217)中的m为固体导热灰致而此式为流体导热瓶数，式(54)将用来导出一个包括h的无处纲数.只是为部农而传热系数，而整个换热表而的表面尿数应当把牛顿冷却公式应用到Jt个表面而福出。4、式(54)农而，在边界上圣立壁面的薇置传递完全依靠导热，那么在对流换热中，泳休的流淌起什么作用？答：固体表面所形成的边界层的厚度除了

20、与流体的粘性有关外还与主流区的速及有关，流淌逆度越大，边界层越薄,因此导热的热祖也就越小.因此起到影响传热大小5、对流换热问照完的数字描连应包括什么内容？既热对大多数实际对流传热问题尚无法求计其精确解，那么法立对流换班问也的数字描述有什么意义？答：对流换热间胆完整的数字描述应包括：对流换热微分方程组及定解条件,定解条件包括.(1)初始条件(2)边界条件(逑反、压力及温庆)建立对流换热问题的效字描述目的在于找出影响对流换热中各物理量之间的相互制约关系.将一种关系都必嘛满怠动量，能量和质量守怛关系，避开在探讨遗漏某种物理因比拟理论5-13.来流温度为20C、速度为4空气沿著平板流淌.在距离刻沿点为

21、2m处的局部切应力为多大？假如平板温度为50,该处的对流传热表而传热瓶数是受少?第六章史习题1、什么叫做两个现象和像，它们有什么共性？答：指那些用相同形式并具有相同内容的然分方程式所描述的观衣,假如在相应的时刻与相应的地点上与现象有关的物理量对于成比例，则称为两个现象和像。凡相像的现豕，邻有-i-乖常重妾的椅性，即描述该现衣的同名特征致(准则)对应相等,(1)初始条件。指非稳态问题中初始时刻的物理a分布。(2)边界条件。所探讨乐筑边界上的遍及(成热六语度)、速度分布等条件。(3)几何条件换热农面的几何形态、位置、以及农而的粗横度等(4)物理条件。物体的种类与物性。2 .试举出工程技术中应用相像

22、原理的两个例子.3 .当一个由若干个物理量所妲成的试脸数据转换成数目较1少的无量纲以后.这个试验数据的性质起了什么改免?4 .外掠单首与管内流淌这两个流淌现象在本质上有什么不同？5、对于外接首求的换热.整个管束的平均表而传热系数只有在流淌方向管排数大于灯定值后才与排数无关，试分析由。答：因后排管受到前排管尾次的影响(扰动)作用对平均表而传歌乐致的影响友到10排管子以上的管子才甚消逝。6、试简述充分发展的管内沆满与换热这一概念的含义。答：由于流体由大空间进入管内时.管内形成的边界层由冬起先发展立判管子的中心线位置，这种影响才不发生变法，同样在此时对流换热系数才不受局部时流换热灰致的影响。7、什么

23、叫大空间白然对流换热?什么叫有限白然对流换班?这与强制对流中的外邰流淌和内邰流淌有什么异同?答：大空间作自然对流时.流体的冷却过程与加热过程互不影响，当其流淌时形成的边界层相互干扰时.称为有限空间白然对流C过与外部流淌和内都流淌的划分有类似的地方，但沆游的动E)不同，一个由外在因素弓I起的流满，一个是由流体的温度不同而弓I起的流淌。8,简述射流冲击传热时被冲击灰面上局部表面传热系数的分布规律.9.简述1一的物理怠义.I数有什么区分？1().对于新理到的一种对流传热现衣，在从参考资料中找寻换热的构征数方板,时要留念什么？相像原理与纲分析6-1、在一台缩小成为实物1/8的模型中，用200C的空气来

24、模拟实物中平均温度为200OC空气的加热过程。实物中空气的平均流速为6.03.同模型中的流速应为若干？着模型中的平均表面传输系数为I95(m2K),求相应实物中的值。在过一实物中，模型与实物中流体的数井不严格相等，你认为这样的模化试览有无好用价值?6-14、已知：下的空气在内径为76的直管内流淌，入口温度为65,C,入口体积流量为-=,管壁的平均温度为I80C。求：管子多长才能使空气加推到115Co煞：定性温度C,相应的物性值为：在入口温度下,故进口质量流量：,先按3计.,65C时,空气在115C时,故加热空气所需热为：纳教村P165上所给的大温妾修正关系式:所需到长：,需进行短管修正。采纳式

25、（5-64）的关系式：,，所疥管长为2.961.0775=2.75n6-33、已知：Jfi1.径为0.1的电热丝与气流方向垂JI的放11.来流温度为20C,电热丝温度为40C.加热功率为17.8。哈去其它的热损失。求：此时的流速。c,解：定性温度O先按表5-5中的第三种状况计算.,符合其次种情形的适用范出。故5号：笫七京思索题1 .什么叫膜状电聚，什么叫珠状就聚?膑状凝聚时热量传递过程的主要电力在什么，电方？答：凝聚淞体在壁面上铺展威胁的凝尿叫膜状配聚，酸秋凝聚的主要热阻在液膊,我聚液体在殳面上形成液珠的兼聚叫珠状象聚,：2 .在努塞尔关于膘状求聚理论分析的8条假定中，最主要的简化假定是哪两条

26、？答：笫3条.急视液卧惯性力，使动量方程得以荷化；笫5条，膘内温及足珑性的.即膜内只有导热而无对流.前化了能量方程。3 .有人说，在其他条件相同的状况下.水平管外的凝聚换热力定比坚JX管恁烈.这一说法肯定成文?答；这一说法不犷定成立，要看管的长径比。4 .为什么水平管外凝聚换赛只介绍层沃的准则式？潞压下的水蒸气在-XIC的水平管外凝聚，假如婆仗液膜中出现淌淀，试近似地估计一下水平管的JX径耍姿大？答：因为换热管径通游较小，水平方外凝聚换热一般在层流比国。日对于水平横W百：临界的诺数由日C.受表：匚三由四eC,查农：1.J即水平管管径达到2.07m时，流淌状友才过渡到湍流。5,试说明大容器沸膈的

27、三曲线中各部分的换热机理O6 .对于热波密度可控及相面温度可控的两种换热忱形，分别说明限制热流密度小于临界热沃密庆及温垩小于临界温差的度.义，并针对上述两种情形分别举出一-工1应用实例。答：对于热流资度可控的设备.加电加热器，限制热波卷度小于临界热流卷度.是为了防止设备被烧毁,对于概温可拉的设备.如冷凝第发却，限制温冬小于临界温芸，是为了防止设备换热fi下降,，7 .这对比水平管外膜状凝聚及水平管外膜态部斶换热过程的异同。答：稳定展态济胸与膘状凝聚在物理上同扃相变换歌，前方赛量必需穿过热HU文大的汽膜，后右执*必娜穿过热限校大的浓股，前者热-由里向外，后者热由外向里。8 .从换歌表面的结构而言

28、，强化凝聚换热的基本思想是什么？强化涕膨换羯的基本,电愆M什么？答：从换热表面的结构而含，强化凝聚换赛的基本思想是尽量减薄粘滞在换热取而上液膜的厚皮.强化冰肠换热的基本思憋是尽如增加换热农面的汽化核心数。9 .在你学习过的对流换热中.表面传热系数计算式中圮含换热温差的有哪几种换热方式？共他换歌方式中不显含温冬是否念味书与沮2没有任何关系？苔：表面传热系数计算式中国含换热浪差的有凝聚换热和沸膈换热C不J含湿差弁不意味着与温差无关.温妾的影响随含在公式适用范田和物件计算中。10 .在图7-14所示的沸膈曲线中，为什么检定膜血淤肠部分的曲蜕会M.zI的增加而快速上升？答：EJ为随粉整面地热度的增加，

29、辐射换热的作用越加明显。习也7-10、一工厂中采纳0.1的饱和水蒸汽在一金属鳖J1.薄壁上凝聚，对过于壁画另一侧的物体进行加热处理。已知竖健与蒸汽接融的农而的平均壁温为70C.蛰商1.2m.宽30。在此条件下.一被加热物体的平均温度可以在半小时内上升30C,热确定这一物体的平均效容o不考虑效热损失。FH1.珞：近似施取100C,1V0诋为县求,与假设一样。平均热容7-35、水在1.013x105的压力下作饱和冰腌时，零使直径为（）.1及1的汽泡耗在水中存在并长大.加热面旁边水的过热度各为多少？（利用克拉贝龙方程导出兼小汽泡半径算式的过枚.可见本书第一版4-4节。）程气泡内介质与四周沆体“热平衡

30、*有目要使气泡长大.应使国100,Cd,有：当R=I.因而：第八*1 .什么叫整体？在热福射理论中为什么要引入这一概念？2 .温戊匀称得空腔壁而上的小孔兵有黑体相射的特性.那么空腔内部咬面的相射Jt否也处黑体辐射?3 .试说明,为什么在定,义物体的幅射力时要加上半球空间及“全部波长”的说明？4 .黑体的辐射能按波长M怎样分布的？光诺汲取力因的单位中分母的f1凹11代表什么怠义？5 .黑体的相射按空间方向是怎样分布的？定向幅射强度与空间方向无关是否血味羯黑体的辐射触在半球空间各方向上是匀称分布的？6 .什么叫光掰汲取比？在不同光源的照射下.物体常星现不间的颜色,如何说明？7,对于一股物体，源型比

31、等于放射不在什么条件下才成立？8,说明灰体的定义以及引入灰体的简化对工程辐射传热计算的意义.9.黑体的和射共有漫射特性.如何理解从黑体模型（阻及匀称的空肢客壁上的小孔）发出的相射矩也其狎注射特性呢？8-11、把地球作为黑体表面，把太阳看成足5800C的黑体，试估算地球表面温度。已知坨琮直径为1三口太阳直径为1.39回m,两者相距c三O地球对太空的辐射可视为OK黑体空间的辐射。解：如图所示。地球投影面枳对太阳球”的张冲为：（球面用）地垓爽面的空间相射热平街为：8-13、从太阳投射到地球大气层外面1的福射能经精确测定为1353o太阳JI径两者相距三m0若认为太阳足黑体.试估计其农面混度“解：太阳看

32、成一个点热源，太阳投射在，电球上的梅纳总-D为所以5774K第九章思索题1、试述向系数的定义。“角系数处一个能几何因子的结论处在什么用提下59出的？答：表面1发出的格*r能若到表面2上的份烦称为表面对*面2的冲系数。,两系数;一个炖几何因子”的结论是在物体表面性质及农而湿度匀称、物体相射听从兰贝抄定律的加提下讨出的。2、才乐致有哪些特性？这些特性的物理背景是什么？答：角系数有相对性、完整性和可加性。相对性足在两物体处于热平衡时.挣相射换热-为筌的条件下导谣的；完整性反映了一个由几个表面组成的封闭系统,中。任一表面所发生的相射施必全部络到封闭系统的各个表而上；可加性是说明从表而1发出而落到灰面2

33、上的总能量等于落到表面2上各部份的辐射能之和。3、为什么计算一个表面与外界之间的净柘射换热量时要采纳封冏腔的模型？答：因为任一农而与外界的幅射换热包括了该表面对空间各个方向发出的辐射耗和从各个方向投入到该双面上的辐射能。4、实际表面系统与黑体系统相比.称射换赛计算增加了哪些困艰性？答：实际表而系胱的辐射换热存在衣时间的空次赁复反射和汲取.光诏幅射力不听从普朗克定碑，光i瞥滋取比与波长有关，幅射能在空间的分布不听从兰贝玲定律，这都给相射换热计算带来了困难性。5、什么足一个农而的白身柄射、投入幅射及有效辐射？有效痛射的引入对于灰体农面乐筑辐射换热的计算有什么作用？答：由物体内龈转交成和射艇叫做自身

34、相射.投向称射表而的称射叫做投入和射，离开辐附表面的辐射叫做有效辐射.有效辐射概念的引入可以避开计算辐射换热计算时出现多次汲取和反射的困唯性。6、对于温度已知的冬农时系统，试花1结水解恭一农而挣他射换热量的基本步5答：（I）画出辐射网络图，与出姗点辐射力、表面热阻和空间热阻：（2）写出由中间节点方程处成的方程斑；（3）解方程组得到各点有效和射；（4）由端点和射力，有效称时和表而热晶计算各表而分相射换热量。7、什么是辐射表面1热阻？什么是福射空间热阻?网络法的实际作用你是怎样相识的？答：出辐射表面杓性引取的热阻称为辐射半面热阻，由辐射双面形态和空间位Ja1.引起的热血称为和射空间热班.网络法的实

35、际作用是为实际物体表面之间的相射换热描述了清楚的物理柢念和供应了商洁的解题方法,8、什么斑遮热板？试依据自己的切身经验举出几个应用这热核的例子。答：所调毡热板是指插人两个称射表面之间以减弱换热的薄板。如反顶隔歌板、遮阳伞都足我们生活中应用遮热板的例子。9、试述气体柘射的基本特点。10、什么是气体相射的平均射珑程长？商开了气体所处的几何空间而谀论气体的放射率与吸然比有没有实际怠义？II、按式（929）当S很大时气体的日越近于1.能否认为此时的气体层具有黑体的性质?12、9.5.1节中关于限制表面热阻的探讨是对图9-37所示的同心圆柱面乐貌进行的，其结论对于像图9-15a所示的两农面对闭系统是否也

36、成文?13、EH9-39所示的电子器件机箱冷却系统中，印制板上大功率元件布置在机箱出口处.试分析共缘由O习题9-6、试用简捷方法确定本题附图中的：系数X1.,2。X(e)4i球内表面局】/4度面(d)球与无限大平面实际物体农面的辐射换热9-23、两块平行放置的平板双面放射率均为0.8,温度t1.=5270C及t2=27OC.板间远小于板的宽戊与高度。试计算：(1)板1的自身和射；(2)对板1的投入和射；(3)板1的反射幅射；(4)板I的有效辐射：(5)板2的有效辐射(6)板1、2间的幅射换热珏。9-45、已知：用袒露的那电偶测定圆管气流的温度.热电偶的指示值为3=170Co管整温度W=90C,

37、气沆对热节点的对流换热乐数为J=50(m2K),热节点*面放射率为？=0.6。求：气流的凡实温度及测温诙妾。解：,测温识差：9-60、已知：在一个刮风的日子里.太阳投射到一植大楼的平屋顶上的布射柜为1.-=J,屋顶与温度为25C的气流间的对流换热的表面传热系数为天空可以新行为-10的黑体。反顶材料对太阳能的汲取比为0.6.自身放射率为求：屋,顶表面在利态下的温度。解：稳定下足顶所汲取的太阳龈等于其向环墟的字让对流及格射换热量.由此俗：解俗：J第十幸思索您所诉双侧强化营足指管内侧与菅外侧均为强化换热表面福百子。i殳一双侧强化管用内径为、外径为d的光管加工而成.试给出其总传热家数的表达式.弁说明管

38、内、外双面传热系数的计算面积。2、 在圆管外敷设保温层与在圆管外侧设置肋片从热阻分析的角度有什么异向?在什么状况下加保温度反而会强化其传热而助斤反而会减班其传热？答：在圆管外敷设保沮层和设Jt肋片都使我而换热歌班降假而导热热班增加.而一般状况下保湿使导热效a增加较多.使换热热阻降低较少，使总热限增加，起到城,题传热的效果；设it肋片使导热热阻增加校少，而换热热阻降阪校多，使总歌班下降，起到强化传琏的作用。Ia当外径小于临界直径时.增加保温层厚度反而会张化传热C理论上只有当肋化系数与肋面总效率的乘积小于1时.助化才会减灯传热。3、 应新探讨传热概而为平殁时其次腮中提出的问题。答：传然壁面为平壁时

39、.保温总Jt起减现传热的作用.加肪Jt否心.强化传热的作用还是取决于肋化系数与肋而总效率的采积是否人于Io4、报导顺流或逆流换热器的对数平均温控计算式时做亍一些什么假设.这烂假设在推导的哪些环节中加以应用？探讨对大学数间壁式换热器箕些假设的运用情形。5、对于1=三三种1IA形.画出顺流与逆砒时冷、热流体温度沿浓满方向的改变曲线，窿向曲线的凹向与H相对大小的关系。6、进行传热器设计时所以据的基本方仪是哪些?有人认为传热单元效法不须要用到传热方程式.你问您吗？答：换热器i殳计所依据的基本方程有：传热单元法将传歌方程隐含在传赛单元和效能之中C7、在传然单元效法中有否用到报导对数平均温老时所做的基本假

40、设，试以顺流换热器效旋的计算式推导过程为例予以说明。答：传歌单元效法中也用到了推导平均温密时的基本假设，说明咯o8、什么叫换热器的设计计算，什么叫校检计算？答：已知沆体及换热参数，i殳计一个析的换热器的过程叫做i火计计算,对已有的换歌器.依据流体参数计算共换歌量和流体出口参数的过程叫做校检计算。9、在进行换执器的校核计算时无论采纳平均温差法还处采纳传执单元效法都须要假设一种介质的出口湿度.为什么此时运用传歌单元效法较为便利？答：用传热单元效法计算过程中.出口温度对传班系数的影响足通过定性温度来体现的，运没有对平均温妾的影响大.所以该法用于核核计算时简单得到收敛的计算结果。10、试用蔺明语言说明

41、强化单相强制对流换热、核态沸膈及膜状凝聚的基本思愁。答：无相爻强制对流换热的强化思路Jt努力诚薄边界层.强化流体的扰动与混合；检态法胎换拣的强化关址在于增加汽化核心致；膜状凝聚换瓶强化措施是使液腰减薄和顺当排出凝聚液。II、在推导换热器效能的计算公式时在哪些环节引入了推导对数平均温妾时提出的四个假设?习题换热器i殳计计算I(M3、-台1-2北壳方式换热用来冷却11号涧清油,冷却水在管内流淌.IX1.流斑为3;热油入口温度为600C.XJo试计算：(1)油的湿量；(2)所传递热量；(3)所需的传热面枳。10-43、已知：一块灰面积为A的平板埋于绝热材料中(如附图所示)。初始时与温度为T二的气流处

42、于平衡状态.后突然受到投入相射G的在作用平相对G的海取比为1.,自身幅射的放射率为,平板的热容为。此时对流换热的t宣传热系数为h。率30002.1=0.8,=0.9,i300K,204(X),50(m3)求：试按某总参数法导出平板温度俄时间改变的关系式，及当平板又一次处于稳态工况时的退及值。1XI.1为什么冰箱结漏后，耗电量增加？答：冰箱结播相出于在冰箱蒸发器和冰箱冷冻空（成冷吸空）之间增加了-附加熟防。因此.妾达到相同的冷冰室（或冷藏宜）温.度.必须墨求更低的蒸发温度，对应的蒸发压力降低，压缩机工作压金增大，耗电增加。某办公交由中心空泄系筑维括室内恒温.尽管冬奥两季套内都处20C,但感觉却不同.为什么？答：冬季和莫季的J大区分是空外温及不同。夏季空外湿度比定内温度怒.而冬季空外气温比空内低.因此冬季和JI季空内墙壁双面温度不同，莫季两而冬季曲。尽管冬夏两季室内湿度都是20C.人体与空内空气的对流换热及本和网.但处冬季人体与墙壁的辐射换热量比夏季布内多。3.什么是骈胎换瓶的临界热流密发?为什么有些换理设备价在加热赛漉密度色于临界热浓密度状态下工作？答：核思济腌与过渡济腌交界处的热流密度峰值叫做沸膨换热的临界热流雷度。对于薇流密&可拉的换热设备，当歌汉雷及趣过时，工况将跳至稳定膜您沸脚.传热温差快速上升（近1000,C）,为保证出务平安运行而不致烧毁，应F艮制qo