15.導溫係數:材料傳播溫度變化能力大小的指標。
16.穩態導熱:物體中各點溫度不隨時間而改變的導熱過程。
17.非穩態導熱:物體中各點溫度隨時間而改變的導熱過程。
18.傅利葉定律:在各向同性均質的導熱物體中,通過某導熱面積的熱流密度正比於該導熱面法向溫度變化率。
19.保溫(隔熱)材料:λ≤0.12 w/(m·k)(平均溫度不高於350℃時)的材料。
20.肋效率:肋片實際散熱量與肋片最大可能散熱量之比。
21.接觸熱阻:材料表面由於存在一定的粗糙度使相接觸的表面之間存在間隙,給導熱過程帶來額外熱阻。
22.定解條件(單值性條件):使微分方程獲得適合某一特定問題解的附加條件,包括初始條件和邊界條件。位傳熱面積在單位時間內的傳熱量。
速度邊界層:在流場中壁面附近流速發生急劇變化的薄層。
23.溫度邊界層:在流體溫度場中壁面附近溫度發生急劇變化的薄層。
24. 定性溫度:確定換熱過程中流體物性的溫度。
25. 特徵尺度:對於對流傳熱起決定作用的幾何尺寸。
26. 相似準則(如nu,re,pr,gr,ra):由幾個變數組成的無量綱的組合量。
27 .強迫對流傳熱:由於機械(幫浦或風機等)的作用或其它壓差而引起的相對運動。
28 .自然對流傳熱:流體各部分之間由於密度差而引起的相對運動。
29 大空間自然對流傳熱:傳熱面上邊界層的形成和發展不受周圍物體的干擾時的自然對流傳熱。
30.熱輻射·熱運動狀態改變,而將部分內能轉換成電磁波的能量發射出去的過程。
31.吸收比:投射到物體表面的熱輻射中被物體所吸收的比例。
32.反射比:投射到物體表面的熱輻射中被物體表面所反射的比例。
33.穿透比:投射到物體表面的熱輻射中穿透物體的比例。
34.黑體:吸收比α= 1的物體。
35.白體:反射比ρ=l的物體(漫射表面)
36.透明體:透射比τ= 1的物體
37.灰體:光譜吸收比與波長無關的理想物體。
38.黑度:實際物體的輻射力與同溫度下黑體輻射力的比值,即物體發射能力接近黑體的程度。
39.輻射力:單位時間內物體的單位輻射面積向外界(半球空間)發射的全部波長的輻射能。
40.漫反射表面:如果不論外界輻射是以一束射線沿某一方向投入還是從整個半球空間均勻投入,物體表面在半球空間範圍內各方向上都有均勻的反射輻射度lr,則該表面稱為漫反射表面。
41.角係數:從表面1發出的輻射能直接落到表面2上的百分數。
42.有效輻射:單位時間內從單位面積離開的總輻射能,即發射輻射和反射輻射之和。
43.投入輻射:單位時間內投射到單位面積上的總輻射能。
44.定向輻射度:單位時間內,單位可見輻射面積在某一方向p的單位立體角內所發出的總輻射能(發射輻射和反射輻射),稱為在該方向的定向輻射度。
45.漫射表面:如該表面既是漫發射表面,又是漫反射表面,則該表面稱為漫射表面。
46.定向輻射力:單位輻射面積在單位時間內向某一方向單位立體角內發射的輻射能。
47.表面輻射熱阻:由表面的輻射特性所引起的熱阻。
48. 遮熱板:在兩個輻射傳熱表面之間插入一塊或多塊薄板以削弱輻射傳熱。
49. 重輻射面傳熱過程:熱量從高溫流體通過壁面傳向低溫流體的總過程.
50. 復合傳熱:對流傳熱與輻射傳熱同時存在的傳熱過程.
51. 汙垢係數:單位面積的汙垢熱阻.
52. 肋化係數: 肋側表面面積與光壁側表面積之比.
53.順流:兩種流體平行流動且方向相同
54.逆流: 兩種流體平行流動且方向相反
55.效能:換熱器實際傳熱的熱流量與最大可能傳熱的熱流量之比.
56.傳熱單元數:傳熱溫差為1k時的熱流量與熱容量小的流體溫度變化1k所吸收或放出的熱流量之比.它反映了換熱器的初投資和執行費用,是乙個換熱器的綜合經濟技術指標.
57.臨界熱絕緣直徑:對應於最小總熱阻(或最大傳熱量)的保溫層外徑.
58.輻射傳熱系統中表面溫度未定而淨輻射傳熱量為零的表面。
簡答題分析題
1 寫出導熱問題三類邊界條件的定義及其數學描述。(直角座標系下一維非穩態無內熱源導熱問題的導熱微分方程序)
(1)規定了邊界上的溫度值,稱為第一類邊界條件。其數學描述為:時,。對於穩態導熱問題,=常量。
(2)規定了邊界上的熱流密度值,成為第二類邊界條件。其數學描述為:時,,式中,為表面的外法線方向。對於穩態導熱問題,=常量。
(3)規定了邊界上物體與周圍流體間的表面傳熱系數及周圍流體的溫度,成為第三類邊界條件。其數學描述為:。在非穩態導熱時,式中及均可為時間的函式
2 試比較強迫對流橫掠管束傳熱中管束叉排與順排的優缺點。
(提示:強迫對流橫掠管束換熱中,管束叉排與順排的優缺點主要可以從換熱強度和流
動阻力兩方面加以闡述:(1)管束叉排使流體在彎曲的通道中流動,流體擾動劇烈,對流換熱係數較大,同時流動阻力也較大;(2)順排管束中流體在較為平直的通道中流動,擾動較弱,對流換熱係數小於叉排管束,其流阻也較小;(3)順排管束由於通道平直比叉排管束容易清洗。
3、簡述輻射換熱封閉空腔網路法。
答:求解輻射換熱問題時與電學中的歐姆定律相比擬,得出乙個封閉空腔網路法。
由任意放置的兩黑體表面間的輻射換熱計算公式:,
式中(eb1-eb2)相當於電位差,相當於電阻,叫空間熱阻;
又由灰表面間的某表面淨輻射換熱公式:,
式中(eb1-eb2)相當於電位差,相當於電阻,叫表面熱阻。
具體步驟為:首先所有表面必須形成封閉系統,再繪製熱阻網路圖,其具體方法為:
⑴每乙個物體表面為1個節點(該物體表面應具有相同的溫度和表面輻射吸收特性),其熱勢為有效輻射ji;⑵每兩個表面間連線乙個相應的空間熱阻;
⑶每個表面與接地間連線乙個表面熱阻和「電池」(黑體輻射力eb);
⑷若某角係數為0,即空間熱阻→∞,則相應兩個表面間可以斷開,不連線空間熱阻;
5 若某表面絕熱,則其為浮動熱勢,不與接地相連
4試用所學的傳熱學知識說明用溫度計套管測量流體溫度時如何提高測溫精度。
(提示:溫度計套管可以看作是一根吸熱的管狀肋(等截面直肋),利用等截面直肋計算肋端溫度th的結果,可得採用溫度計套管後造成的測量誤差δt為δt=tf-th=,其中,欲使測量誤差δt下降,可以採用以下幾種措施:
(1)降低壁面與流體的溫差(tf-t0),也就是想辦法使肋基溫度t0接近tf,可以通過對流體
通道的外表面採取保溫措施來實現。
(2)增大(mh)值,使分母ch(mh)增大。具體可以用以下手段實現:①增加h,延長溫度計套管的長度;②減小λ,採用導熱係數小的材料做溫度計套管,如採用不銹鋼管,不要用銅管。
因為不鏽鋼的導熱係數比銅和碳鋼小。②降低δ,減小溫度計套管的壁厚,採用薄壁管。④提高h增強溫度計套管與流體之間的熱交換。
)5.簡述集總引數法的物理意義及應用條件。
忽略物體內部導熱熱阻的簡化分析方法稱為集總引數法。如果物體的導熱係數相當大,或者幾何尺寸很小,或表面換熱係數極低,則其導熱問題都可能屬於這一型別的非穩態導熱問題。一般以式作為容許採用集總引數法的判斷條件,其中是與物體幾何形狀有關的無量綱數。
6.什麼是相似原理?判斷物理現象相似的條件是什麼?相似原理在工程中有什麼作用?
對於兩個同類的物理現象,如果在相應的時刻與相應的地點上與現象有關的物理量一一對應成比例,則稱此兩現象彼此相似。
判斷兩個同類物理現象相似的條件是:(1)同名的已定特徵數相等;(2)單值性條件相似。所謂單值性條件,是指使被研究的問題能被唯一地確定下來的條件,它包括:
(1)初始條件;(2)邊界條件;(3)幾何條件;(4)物理條件。
相似原理可用來指導試驗的安排及試驗資料的整理,也可用來知道模化試驗
7. ,,,準則數的物理意義是什麼?
,是壁面上流體的無量綱溫度梯度。
,是慣性力與粘性力之比的一種度量。
,是動量擴散厚度與熱量擴散厚度之比的一種度量。
,是浮公升力與粘性力之比的一種度量。
8.簡述角係數的定義及性質。
把從表面1發出的輻射能中落到表面2上的百分數,成為表面1對表面2的角係數,記為x1,2。
角係數的性質
(1)相對性(2)完整性對n個表面組成的封閉腔有,
(3)可加性設表面2有2a和2b兩部分組成,則有
9..強化傳熱的原則是什麼?
強化傳熱時,對熱阻較大的一側流體換熱下功夫,往往能收到顯著的效果。即在傳熱溫差不變時,改變傳熱過程中熱阻大的那一環節的熱阻,可以大大增加傳熱過程的傳熱量。
如果要採用加肋片的方式強化傳熱過程的話,只有在hi,ho相差較大,而ai,ao相差不大時,在h較小的一側加肋才能收到顯著的強化效果。當aihi≈aoho但數值都很小時,兩側都要強化措施,如雙側強化管。
10.氣體輻射有什麼特點?
(1)不同氣體,輻射和吸收的本領不同。(2)氣體輻射對波長具有選擇性。
(3)氣體的輻射和吸收是在整個容器中進行的,與氣體在容器中的分子數目及容器的形狀和容積有關
11..對流換熱是如何分類的?影響對流換熱的主要物理因素有哪些?
對流換熱的分類如下所示:
影響對流換熱的因素主要有以下五個方面:(1)流體流動的起因;(2)流體有無相變;(3)流體的流動狀態;(4)換熱表面的幾何因素;(5)流體的物理性質
12..速度邊界層和溫度邊界層的物理意義和數學定義是什麼?
在固體表面附近流體速度發生劇烈變化的薄層稱為流動邊界層,又稱速度邊界層。通常規定達到主流速度的99%處的距離為速度邊界層的厚度,記為。
固體表面附近流體溫度發生劇烈變化的薄層稱為溫度邊界層或熱邊界層,其厚度記為。一般以過餘溫度為來流過餘溫度的99%處定義為的外邊界。
13.簡述對流換熱和傳熱過程的區別、表面傳熱系數(對流換熱係數)和傳熱系數的區別。
對流換熱是指流體流過乙個物體表面時的熱量傳遞過程。
傳熱過程是指熱量由壁面一側的流體通過壁面傳到另一側的流體中去的過程。傳熱過程包含著三個環節:(1)從熱流體到壁面高溫側的熱量傳遞;(2)從壁面高溫側到壁面低溫側的熱量傳遞,亦即穿過固體壁的導熱;(3)從壁面低溫側到冷流體的熱量傳遞。
表面傳熱系數是對流換熱計算時的比例係數,,它不僅取決於流體的物性以及換熱表面的形狀、大小與布置,而且還與流速有密切的關係。
傳熱系數為傳熱過程計算時的比例係數,,其大小不僅取決於傳熱過程的兩種流體的種類,還與過程本身有關。
傳熱學考前複習
001 熱能的傳遞 1,熱傳導 2,熱對流 3,熱輻射 002 物體之間不發生相對位移時,依靠分子,原子及等微觀粒子的熱運動而產生的熱能的傳遞為熱傳導.003 單位時間內通過某一給定面積的熱量稱為熱流量。004 熱對流 由於流體的巨集觀運動而引起的流體各部分分子間發生相對位移,冷熱流體相互傪混所導致...
傳熱學實驗
傳熱學b 實驗指導書 楊晚生廣東工業大學土木與交通工程學院 二 一 年六月印刷 實驗指導書 實驗專案名稱 建築材料恆定熱源法熱擴散率及導熱係數的測試 實驗專案性質 綜合性實驗 所屬課程名稱 傳熱學b 實驗計畫學時 4.0 一 實驗目的 通過利用恆定熱源法及熱箱檢測裝置,對建築牆體材料的熱擴散率及導熱...
傳熱學教案
第四章導熱問題的數值解法 1.重點內容 掌握導熱問題數值解法的基本思路 利用熱平衡法和泰勒級數展開法建立節點的離散方程。2.掌握內容 數值解法的實質。3.了解內容 了解非穩態導熱問題的兩種差分格式及其穩定性。由前述可知,求解導熱問題實際上就是對導熱微分方程在定解條件下的積分求解,從而獲得分析解。但是...