2017年华北电力大学(保定)动力工程系815传热学二[专业学位]考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、填空题
1. 气体辐射的特点是_____;_____。
【答案】气体辐射对波长有选择性;气体的辐射和吸收是在整个容积中进行的
2. 流体流过弯曲管道或螺旋管时,对流换热系数会_____,这是由于_____。
【答案】增大;流体流过弯曲管道或螺旋管时,加强了流体的扰动与混合,引起二次环流而强化换热
3. 黑体辐射的角系数具有三个性质, 它们是:
(1)_____, 数学表达式为_____; (2)_____, 数学表达式为_____; (3)_____, 数学表达式为_____。 【答案】(1)相对性;(2)完整性;(3)可加性;
4. 强制对流换热系数大小与流体的物性有关,影响它的流体物性有_____。
【答案】
【解析】分析流体物性对强制对流换热系数大小的影响,需要考查相适用的实验关联式。以管槽内湍流强制对流传热为例,Dittus-Boelter 公式为最普遍的关联式:
其中
,
整理后可得:
。
由上式可知,影响强制对流换热系数大小的流体物性有:
5. 灰体是指具有_____性质的物体。
【答案】光谱吸收比与波长无关
6. 流体在大空间沿竖壁作自然对流换热时,对于紊流工况,其对流换热系数正比于竖壁高度的_____次方。
【答案】零
【解析】根据平板的平均表面传热系数:
与竖壁的高度无关,所以对流换热系数正比于竖壁高度的零次方。
7. 无量纲组合
叫_____,它的物理意义是_____。
。可见,对流换热系数
【答案】普朗特数;动量扩散能力与热量扩散能力的一种量度
8. 如果测的通过一块厚50mm 的大木板的热流密度为为25°C , 则另外一侧的表面温度应为_____.
【答案】
【解析】
根据傅里叶定律可知
计算可得木板导热系数为:
当
时,木板两侧温度差为:
把
。
、
代入,
木板两侧的表面温度分别为40°C
该木板的一侧表面温度
和20°C ,则该木板的导热系数为_____; 若将加热热流密度提高到
因为木板一侧的表面温度为25°C,因而另外一侧的表面温度为65°C。
9. 换热器的热计算方法主要有_____和_____。
【答案】平均温差法;传热单元数法
10.肋片效率是_____。
【答案】实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量
二、简答题
11.在某厂生产的测温元件说明书上,标明该元件的时间常数为1s 。从传热学角度,你认为此值可信吗?
【答案】
根据时间常数定义具体分析,不能盲目相信。
12.对于竖壁表面的自然对流,当
在一定条件下
可以认为是常数,但表面传热
系数h 却是与测温元件与被测物的换热条件有关。因此,对该说明书上表明的时间常数值要进行
时,仍有自然对流是因温差引起的,但的流
动边界层区域并不存在温差(温度近似等于),为什么流体仍然存在着流动速度?
【答案】这是由于流体黏性力的拖拽作用,使未被加热的流体沿壁面向上流动的原因。
13.迪图斯-贝尔特公式采用什么方式来修正不均匀物性场对换热的影响?请分析修正方法的合理性。
【答案】(1)迪图斯坝尔特公式的两个表达式为:
式中,用n=0.4;n=0.3。 来修正不均匀物性场对换热的影响。当加热流体时,当冷却流体时,
(2)修正方法的合理性:显然,加热液体时由于壁面附近液体黏性降低,边界层内速度分布 变得平缓,速度梯度增大;同理温度梯度也增大,h 増大,n 取0.4是合理的,符合h 增大的特征。
14.如何理解对流换热过程强弱及对流换热量大小的说法?
【答案】对流换热过程强弱是指传热系数的大小,对流换热的强化与削弱一般从增大或减小传热系数入手。而对流换热量不仅与传热系数有关,还与传热面积、传热温差有关。因此,对流换热量大,对流换热过程不一定强。
15.根据数量级分析,边界层连续性方程并未得到简化,为什么?
【答案】边界层连续性方程并未得到简化充分说明y 向的速度v 与边界层厚度属同一数量级的微小量。
16.热量、热流量与热流密度有何联系与区别?
【答案】(1)①热量Q ,其单位为J (kJ ); ②热流量传递的热量,又称传热速率;③热流密度q ,其单位为积所传递的热量。
(2)如记为传热时间,则三者间有如下的关系:
式中,A 为传热面积,
17.简述气体辐射的特点。
【答案】气体辐射对波长有选择性;气体辐射和吸收是在整个容积中进行的。
18.不同温度的等温面(线)不能相交,热流线能相交吗? 热流线为什么与等温线垂直?
【答案】(1)热流线也不能相交。这是因为与热流线垂直方向没有热流分量。
(2)热流线与等温线垂直的原因是因为如热流线不垂直于等温线,则等温线上必有一热流分量。而等温线上无温差,q=0, 只有热流线垂直于等温线才能使等温线上的分热流为零。
19.两根直径不同的蒸汽管道,外表面敷设厚度相同,材料相同的绝热层。若两管道绝热层内外表面温度分别相同,两者每米长的热损失相同吗?
【答案】不相同,大管的传热面积大,热损失大。
20.用高斯-赛德尔迭代法求解代数方程时是否一定可以得到收敛的解?不能得出收敛的解时是否因为初场的假设不合适而造成?
【答案】(1)高斯-赛德尔迭代法求解代数方程时不一定能得到收敛的解;
(2)不一定能得到收敛的解其原因不是因为初场的假设不合适,而是由于迭代方式不合适。
其单位为W (kW ), 是单位时间内
q 是单位时间内通过单位面
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