傳熱學試題庫

2022-10-17 07:39:11 字數 4473 閱讀 8405

第一章概論

一、 名詞解釋

1.熱流量:單位時間內所傳遞的熱量

2.熱流密度:單位傳熱面上的熱流量

3.導熱:當物體內有溫度差或兩個不同溫度的物體接觸時,在物體各部分之間不發生相對位移的情況下,物質微粒(分子、原子或自由電子)的熱運動傳遞了熱量,這種現象被稱為熱傳導,簡稱導熱。

4.對流傳熱:流體流過固體壁時的熱傳遞過程,就是熱對流和導熱聯合用的熱量傳遞過程,稱為表面對流傳熱,簡稱對流傳熱。

5.輻射傳熱:物體不斷向周圍空間發出熱輻射能,並被周圍物體吸收。同時,物體也不斷接收周圍物體輻射給它的熱能。

這樣,物體發出和接收過程的綜合結果產生了物體間通過熱輻射而進行的熱量傳遞,稱為表面輻射傳熱,簡稱輻射傳熱。

6.總傳熱過程:熱量從溫度較高的流體經過固體壁傳遞給另一側溫度較低流體的過程,稱為總傳熱過程,簡稱傳熱過程。

7.對流傳熱系數:單位時間內單位傳熱麵當流體溫度與壁面溫度差為1k是的對流傳熱量,單位為w/(m2·k)。對流傳熱系數表示對流傳熱能力的大小。

8.輻射傳熱系數:單位時間內單位傳熱麵當流體溫度與壁面溫度差為1k是的輻射傳熱量,單位為w/(m2·k)。輻射傳熱系數表示輻射傳熱能力的大小。

9.復合傳熱系數:單位時間內單位傳熱麵當流體溫度與壁面溫度差為1k是的復合傳熱量,單位為w/(m2·k)。復合傳熱系數表示復合傳熱能力的大小。

10.總傳熱系數:總傳熱過程中熱量傳遞能力的大小。數值上表示傳熱溫差為1k時,單位傳熱面積在單位時間內的傳熱量。

二、 填空題

1. 熱量傳遞的三種基本方式為

(熱傳導、熱對流、熱輻射)

2. 熱流量是指單位是熱流密度是指單位是

(單位時間內所傳遞的熱量,w,單位傳熱面上的熱流量,w/m2)

3. 總傳熱過程是指它的強烈程度用來衡量。

(熱量從溫度較高的流體經過固體壁傳遞給另一側溫度較低流體的過程,總傳熱系數)

4. 總傳熱系數是指單位是

(傳熱溫差為1k時,單位傳熱面積在單位時間內的傳熱量,w/(m2·k))

5. 導熱係數的單位是對流傳熱系數的單位是傳熱系數的單位是

(w/(m·k),w/(m2·k),w/(m2·k))

6. 復合傳熱是指復合傳熱系數等於之和,單位是

(對流傳熱與輻射傳熱之和,對流傳熱系數與輻射傳熱系數之和,w/(m2·k))

7. 單位面積熱阻rt的單位是總面積熱阻rt的單位是

(m2·k/w,k/w)

8. 單位面積導熱熱阻的表示式為 。

(δ/λ)

9. 單位面積對流傳熱熱阻的表示式為

(1/h)

10. 總傳熱系數k與單位面積傳熱熱阻rt的關係為

(rt=1/k)

11. 總傳熱系數k與總面積a的傳熱熱阻rt的關係為

(rt=1/ka)

12. 穩態傳熱過程是指

(物體中各點溫度不隨時間而改變的熱量傳遞過程。)

13. 非穩態傳熱過程是指

(物體中各點溫度隨時間而改變的熱量傳遞過程。)

14. 某燃煤電站過熱器中,煙氣向管壁傳熱的輻射傳熱系數為30w/(對流傳熱系數為70w/(其復合傳熱系數為

(100 w/(

15.由爐膛火焰向水冷壁傳熱的主要方式是

(熱輻射)

16.由煙氣向空氣預熱器傳熱的主要方式是

(熱對流)

17.已知一傳熱過程的熱阻為0.035k/w,溫壓為70℃,則其熱流量為

(2kw)

18.一大平壁傳熱過程的傳熱系數為100w/(熱流體側的傳熱系數為200w/(冷流體側的傳熱系數為250w/(平壁的厚度為5mm,則該平壁的導熱係數為導熱熱阻為

(5 w/(

19.總傳熱方程式可表示為或q

(kaδt,kδt)

20.已知平壁厚0.02m,熱阻為其導熱係數為

(1 w/(m·k))

三、選擇題

1.下列哪幾種傳熱過程不需要有物體的巨集觀運動?

(1)導熱 (2)對流 (3)輻射 (4)復合傳熱

2.熱流密度q與熱流量的關係為(以下式子a為傳熱面積,λ為導熱係數,h為對流傳熱系數):

(1)q=φa (2)q=φ/a (3)q=λφ (4)q=hφ

3.如果在水冷壁的管子裡結了一層水垢,其他條件不變,管壁溫度與無水垢時相比將:

(1)不變 (2)提高 (3)降低 (4)隨機改變

4.下列哪一種表示式是錯誤的

(1)q=λδt/δ (2)q=hδt (3)q=kδt (4)q=rtδt

5.導熱係數的單位是

(1)w/( (2)w/m2 (3)w/(m·k) (4)

6.在傳熱過程中,系統傳熱量與下列哪乙個引數成反比

(1)傳熱面積 (2)流體溫差 (3)傳熱系數 (4)傳熱熱阻

7. 在穩態傳熱過程中,傳熱溫差一定,如果希望系統傳熱量增大,則不能採用下述哪種手段? ( )

(1)增大系統熱阻 (2)增大傳熱面積

(3)增大傳熱系數 (4)增大對流傳熱系數

8. 試判斷下述幾種傳熱過程中哪一種的傳熱系數最小?

(1)從氣體到氣體傳熱 (2)從氣體到水傳熱

(3)從油到水傳熱 (4)從凝結水蒸氣到水傳熱

9.若已知對流傳熱系數為78w/(則其單位面積對流傳熱熱阻為多少?

(1)78w/(m·k) (2)1/78m·k/w

(3)1/78m2·k/w (4)78w/(m2·k)

10.單位時間通過單位面積的熱量稱為什麼?一般用什麼符號表示?

(1)熱流密度,q (2)熱流密度,φ

(3)熱流量,q (4)熱流量,φ

11.太陽與地球間的熱量傳遞屬於下述哪種傳熱方式?

(1)導熱 (2)熱對流

(3)熱輻射 (4)以上幾種都不是

12.熱流量與溫差成正比,與熱阻成反比,此規律稱為什麼?

(1)導熱基本定律 (2)熱路歐姆定律

(3)牛頓冷卻公式 (4)傳熱方程式

13.傳熱過程熱路圖的原理是什麼?

(1)傅利葉定律 (2)牛頓冷卻公式

(3)史蒂芬-波爾茲曼定律 (4)熱路歐姆定律

14.某一傳熱過程的熱流密度q=500w/m2,冷、熱流體間的溫差為10℃,其傳熱系數和單位面積的總傳熱熱阻各為多少?( )

(1)k=50w/(

(2)k=0.02w/(

(3)k=50w/(

(4)k=50w/(

15.平板的單位面積導熱熱阻的計算式應為哪乙個?

(1)δ/λ (2)δ/(ka) (3)1/h (4)1/(ka)

四、簡答題

1.試述三種熱量傳遞基本方式的差別,並各舉1~2個實際例子說明。

(提示:從三種熱量傳遞基本方式的定義及特點來區分這三種熱傳遞方式)

2.請說明在傳熱裝置中,水垢、灰垢的存在對傳熱過程會產生什麼影響?如何防止?

(提示:從傳熱過程各個環節的熱阻的角度,分析水垢、灰垢對換熱裝置傳熱能力與壁面的影響情況)

3. 試比較導熱係數、對流傳熱系數和總傳熱系數的差別,它們各自的單位是什麼?

(提示:寫出三個係數的定義並比較,單位分別為w/(m·k),w/(m2·k),w/(m2·k))

4.在分析傳熱過程時引入熱阻的概念有何好處?引入熱路歐姆定律有何意義?

(提示:分析熱阻與溫壓的關係,熱路圖在傳熱過程分析中的作用。)

5.結合你的工作實踐,舉乙個傳熱過程的例項,分析它是由哪些基本熱量傳遞方式組成的。

(提示:學會分析實際傳熱問題,如水冷式內燃機等)

6.在空調房間內,夏季與冬季室內溫度都保持在22℃左右,夏季人們可以穿短袖襯衣,而冬季則要穿毛線衣。試用傳熱學知識解釋這一現象。

(提示:從分析不同季節時牆體的傳熱過程和壁溫,以及人體與牆表面的熱交換過程來解釋這一現象(主要是人體與牆面的輻射傳熱的不同))

五計算題

1. 有一大平壁,厚度為δ,材料的導熱係數為λ,平壁一側的對流傳熱系數為h1,流體溫度為tf1,另一側的復合傳熱系數為h2,環境溫度為tf2,對於通過平壁的傳熱過程,試分析下列六種情形下壁溫tw1、tw2的情況:

(1)δ/λ—>0;

(2)h1—>∞;

(3)h2—>∞;

(4)δ/λ=0,h1=h2;

(5)δ/λ=0,h1=2h2;

(6)δ/λ=0,h1=0.5h2。

((1)tw1=tw2;(2)tw1=tf1;(3)tw2=tf2;(4)tw1=tw2=( tf1+ tf2)/2;

(5)tw1=tw2=2/3 tf1-1/3 tf2;(6)tw1=tw2=1/3 tf1-2/3 tf2)

2. 有一測量板狀材料導熱係數的儀器,一側為加熱面,另一側為冷卻面,兩側溫度維持均勻、恆定,板狀材料的兩面與熱麵和冷麵接觸良好,無溫度降,並且四周絕熱良好,無散熱。已知熱麵溫度為150℃,冷麵溫度為80℃,熱流量為58.2w,板狀材料厚為25mm,表面積為0.

1m2。試確定板狀材料的導熱係數。

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