2017年安徽工业大学建筑工程学院819传热学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、填空题
1. 如果在一根加热水的管子里(管内水被加热)结了一层水垢,其他条件不变时,管壁温度与无水垢时相比将_____。
【答案】升高
【解析】根据传热基本方程式可知:数为。
。由于管内水与外界环境的温差
。
。设结水垢前后传热量分别为,传热系由于结水垢后传热热阻增加,因而传热系数减小,
即相等,所以结水垢前后的传热量大小关系为:
设结水垢前后的管壁温度分别为
程,可知:
由可得:,利用热阻分析法分析热水与管壁之间的对流传热过。综上,在其他条件不变的情况下,结水垢后管壁温度与无水垢管壁温度相比较升闻了。
2. 在热流给定的传热过程中,传热系数增加一倍,冷热流体间的温差是原来的_____。
【答案】一半
【解析】根据传热方程式在热流一定的情况下,传热系数A 增加一倍,由于A 保持不变,所以冷热流体间的温差是原来的一半。
3. 在求解导热热阻时,常碰到变导热系数的情况。当材料的导热系数为温度的线性函数,常取_____下的导热系数作为平均导热系数。
【答案】材料定型温度,即算数平均温度。
4. _____的物体叫灰体。
【答案】光谱吸收比与波长无关
5. 写出Pr (普朗特数)的无量纲组合:_____。它的物理意义是_____。 【答案】;动量扩散能力与热量扩散能力的一种量度
6. 锅炉炉墙外墙与大气间的换热是_____。
【答案】对流换热
7. Pr (普朗特)准则反映_____的准则,它表征了_____的相对大小。
【答案】流体中动量扩散能力与热扩散能力;流动边界层与热边界层
8. 黑体的温度越高, 其最大辐射力波长越短, 描述这一性质的物理定律叫_____定律。
【答案】维恩位移
9. 维恩位移定律是指_____。
【答案】对应于最大光谱福射力的波长
此式表达的波长与温度T 成反比的规律
10.凝结换热的两种形式是_____和_____。
【答案】珠状凝结;膜状凝结
11.管束强迫对流换热的排列方式主要有_____、_____两种。
【答案】叉排;顺排
与温度T 之间存在如下关系:, 二、简答题
12.若严冬和盛夏时室内温度均维持20℃,人裸背站在室内,其冷热感是否冬夏相同?
【答案】不相同。人体与周围环境的热交换包括对流换热和辐射换热。(1)对流换热,本题可认为对流换热量冬夏差别不大,因为人体温度冬夏基本相同,室内空气温度相同,其自然对流换热系数及换热温差相同,因此对流换热量基本相同;(2)辐射换热,辐射换热量冬夏差别较大,因为冬季围护结构温度比夏季要低得多,因此冬季人体通过辐射散热量要大于夏季,当严冬和盛
夏时室内温度均维持20℃,人裸背站在室内,其冷热感冬夏是不同的,冬季会有明显更冷的感觉。
13.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。
14.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。
15.试说明集总参数法的物理概念及数学上处理的特点。
【答案】(1)集总参数法的物理概念是指当内外热阻之比趋于零时,影响换热的主要环节是在边界上的换热能力,而内部由于热阻很小而温度趋于均匀,以至于不需要关心温度在空间的分布,温度只是时间的函数;
(2)集总参数法数学上处理的特点:数学描述上由偏微分方程转化为常微分方程,大大降低了求解难度。
16.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。
17.采用套管式温度计测量流体温度时为什么会产生测温误差? 如何减小测温误差?
【答案】(1)产生测温误差主要有下列原因:①温度计的感温泡与套管顶部可能存在接触热阻和导热热阻;②套管顶端向根部导热;③套管外表面向流场壁面的辐射换热;④流体与套管外表面的对流换热热阻。稳态时,套管从流体获得的对流热流量正好等于套管向根部的导热和与壁面间的辐射换热量之和。
(2)减小测温误差的措施:①加强测温套管附近流场壁面的保温;②采用尽量长的测温套管;③选用导热系数小的材料做测温套管;④在强度允许的情况下,尽量采用薄壁套管;⑤尽量提高流体与套管的对流换热表面传热系数,并注意不使测温套管端部处于流动死角;⑥在不影响对流换热的条件下,在测温套管外安装遮热板以减少与流场壁间的辐射换热。
18.解释边界层中
【答案】边界层中的物理意义。 的物理意义是指沿壁面法线方向压强p 并不发生变化,边界层外主流区压强变化的规律可推广应用到边界层内。
19.根据对导热系数主要影响因素的分析,试说明在选择和安装保温隔热材料时要注意哪些问题。
【答案】(1)根据工作温度选择适合的保温材料;
(2)进行保温计算时应考虑温度对保温材料导热系数的影响;
(3)选择导热系数小的材料,其密度在最佳密度附近,使其具有最佳保温性能;
(4)保温材料的保温性能受水分影响很大,必须采取防水措施;
(5)采用各向异性材料时要注意导热方向对导热系数的影响。
20.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具体分析,不能盲目相信。
21“热对流”与“对流换热”是否为同一现象?试以实例说明.。对流换热是否属于基本的传热方式?
【答案】(1)热对流与对流换热是两个不同的概念,属于不同现象。
(2)其区别为:①热对流是传热的三种基本方式之一,而对流换热不是传热的基本方式;②
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