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一、名词解释

1． 对流换热

【答案】对流换热是指由于流体的宏观运动，从而流体各部分之间发生相对位移、冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。

2． 定性温度

【答案】定性温度是指用以确定特征数中流体物性的温度。

3． 传热系数。

【答案】传热系数在数值上等于冷、热流体间温差它表征传热过程强烈程度。

2

传热面积A=lm时热流量的值。

二、计算题

4． 有一架空蒸汽管道，管道内径为

有空气以2m/s横掠管道，温度为10℃。求：

（1）管内对流表面传热系数。 （2）管外对流表面传热系数。

（3）每m 蒸汽管道的总热阻及表面传热系数。 （4）每小时每米蒸汽管道的散热量。 备注：

（1）管内流动的对流换热实验关联式：（2）管外横掠的对流换热实验关联式：（3）管外自然对流换热实验关联式：以上三式定性温度均取流体已知温度。 （4）空气的热物性如表1所示。

表

1

（5）干饱和蒸汽热物性如表2所示。

表2

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管壁厚度5mm ，其导热系数为外包有

的保温材料，厚度为40mm ，管道内流有130℃的干饱和蒸汽，流速为41m/s；外

【答案】（1）定性条件已知，由题意知：

（2）定性条件已知，由题意知：

1m 长管道的热阻。（3）总的传热阻共有四部分组成:管道内流体与管道内壁的对流换热热阻，管道内壁到外壁间的导热热阻，管道外壁与保温层外层的导热热阻和和空气对流换热的热阻：

每m 长管道的总的表面传热系数：

（4）散热量：

5． 对管内充分发展的紊流流动换热，试分析在其他条件不变的情况下，将流体加热相同温升，而流体流速増加一倍时，管内对流换热表面传热系数有什么变化？管长又有何变化？

【答案】由题意知，流体流动换热处于紊流充分发展区域，加热流体，因此，

采用公式

，

当其他条件不变，且流速增加一倍时，

即表面传热系数提高74%。 根据化不大，由

有，

因此

即管长需加长15%。

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，流体加热相同温升，且其他条件不变，则变

6． 炉子的炉墙厚13cm ，总面积为掉多少煤？

【答案】

平均导热系数为，内外壁温分别为520℃问每天因热损失要多用

和50℃。试计算通过炉墙的热损失。如果燃煤的发热值为

即每天因热损失要多用掉煤310kg 。

7． 如图所示，一无限长、直径为d=60cm的半圆柱内表面1与另一无限长、边长为a=20cm的正立方柱外表面2放置在一个大房间3中，两者的轴心线重合，求角系数

和

图

【答案】由角系数对称性由互换性

可得

由互换性

由式（1）得

由完整性

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作如图辅助线，得: