工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)——期末復(fù)習(xí)題-77791458609821975-文庫(kù)吧
2025-04-02 00:54 本頁(yè)面
【正文】 1. 解釋相對(duì)濕度，含濕量的含義。寫出水蒸氣分壓力，相對(duì)濕度，含濕量之間的相互關(guān)系。答：（1）相對(duì)濕度：濕空氣的絕對(duì)濕度ρv與同溫度下濕空氣的最大絕對(duì)濕度ρs之比稱為濕空氣的相對(duì)濕度，即：。（2）含濕量：在濕空氣中，與單位質(zhì)量干空氣共存的水蒸氣的質(zhì)量，稱為濕空氣的含濕量。（3）水蒸氣分壓力，相對(duì)濕度，含濕量的關(guān)系為：12. 說(shuō)明朗肯循環(huán)的基本系統(tǒng)組成，指出在每個(gè)設(shè)備中完成的熱力過(guò)程。 答：（1）朗肯循環(huán)的基本系統(tǒng)組成：鍋爐，汽輪機(jī)，冷凝器，給水泵。（2）鍋爐中：未飽和水定壓加熱成為過(guò)熱水蒸氣過(guò)程；汽輪機(jī)中：過(guò)熱水蒸汽在汽輪機(jī)中可逆絕熱膨脹對(duì)外作功至冷凝壓力過(guò)程；冷凝器中：濕蒸氣可逆定壓放熱冷凝為飽和水過(guò)程；給水泵中：飽和水在凝結(jié)水泵中可逆絕熱被壓縮過(guò)程。13. 寫出朗肯循環(huán)熱效率的計(jì)算公式？分析提高朗肯循環(huán)熱效率的方法有哪些？ 答：（1）朗肯循環(huán)熱效率公式為：由：得：（2）提高朗肯循環(huán)熱效率的方法有：1）保持蒸汽的初壓，終壓不變，提高蒸汽的初溫；2）保持蒸汽的初溫，終壓不變，提高蒸汽的初壓；3）保持蒸汽的初壓，初溫不變，降低蒸汽的終壓；4）在朗肯循環(huán)基礎(chǔ)上，改進(jìn)循環(huán)，如采用再熱循環(huán)，回?zé)嵫h(huán)等。14. 分析采用再熱循環(huán)的目的是什么？ 答：再熱循環(huán)的目的主要在于增加蒸汽干度，以便在蒸氣初溫度限制下可以采用較高的初壓力，從而提高循環(huán)熱效率。15. 分析采用回?zé)嵫h(huán)的目的是什么？ 答：回?zé)嵫h(huán)的目的主要是提高進(jìn)入鍋爐之前的給水，且減少冷源損失，從而提高循環(huán)的熱效率。16. 如圖所示為蒸汽一次回?zé)嵫h(huán)的Ts圖，指出圖中與回?zé)嵯嚓P(guān)的熱力過(guò)程，并寫出一次回?zé)嵫h(huán)熱效率的計(jì)算公式。答：（1）與回?zé)嵊嘘P(guān)的熱力過(guò)程為：過(guò)程789：工質(zhì)在回?zé)峒訜崞髦卸▔悍艧徇^(guò)程；過(guò)程49： 工質(zhì)在回?zé)峒訜崞髦卸▔何鼰徇^(guò)程。 （2）熱效率計(jì)算公式：由：得：17. 如圖所示為蒸汽一次再熱循環(huán)的Ts圖，指出與一次再熱相關(guān)的熱力過(guò)程及過(guò)程特點(diǎn)，并寫出一次再熱循環(huán)熱效率的計(jì)算公式。答：（1）與再熱有關(guān)的熱力過(guò)程為：過(guò)程71：工質(zhì)在再熱器中的定壓加熱過(guò)程。 （2）熱效率計(jì)算公式：由：得：。18. 寫出傅里葉定律表達(dá)式的一般形式，說(shuō)明其適用條件及式中負(fù)號(hào)的含義。答：（1）傅里葉定律的表達(dá)形式用向量式表示：熱流量為： 或用熱流密度表示為：。（2）適用條件：各向同性物體。式中負(fù)號(hào)含義：負(fù)號(hào)說(shuō)明導(dǎo)熱熱流量的方向與溫度梯度的方向共線反向，溫度梯度的方向?yàn)檠刂葴孛娴姆ň€方向，并指向溫度升高的方向，熱流量的方向?yàn)闇囟冉德涞姆较颉?19. 寫出直角坐標(biāo)系下，非穩(wěn)態(tài)，常物性，有內(nèi)熱源的導(dǎo)熱微分方程形式，寫出導(dǎo)溫系數(shù)的定義式和物理意義。 答：（1）導(dǎo)熱微分方程形式：；（2）導(dǎo)溫系數(shù)：，其物理意義為：材料傳播溫度變化能力大小的指標(biāo)。 20. 一個(gè)具體導(dǎo)熱問(wèn)題的完整數(shù)學(xué)描述應(yīng)包括哪些方面？ 答：（1）一個(gè)具體導(dǎo)熱問(wèn)題的完整數(shù)學(xué)描述包括：導(dǎo)熱微分方程和相應(yīng)的單值性條件（單值性條件包括4個(gè)方面：幾何條件，物理?xiàng)l件，時(shí)間條件和邊界條件。 21. 什么是導(dǎo)熱問(wèn)題的單值性條件？它包含哪些內(nèi)容？ 答：（1）單值性條件：說(shuō)明了導(dǎo)熱過(guò)程的具體特點(diǎn)，是使導(dǎo)熱微分方程獲得唯一解的條件。（2）單值性條件一般包括4個(gè)方面：幾何條件，物理?xiàng)l件，時(shí)間條件和邊界條件，邊界條件又有第一類邊界條件，第二類邊界條件和第三類邊界條件之分。 22. 說(shuō)明影響對(duì)流換熱的因素有哪些？分析在相同的流動(dòng)和換熱壁面條件下，體積熱容ρcp大的流體，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是大還是??？答：（1）影響對(duì)流換熱的因素有：流動(dòng)的起因（自然對(duì)流或強(qiáng)迫對(duì)流），流動(dòng)的狀態(tài)（層流和湍流），流體有無(wú)相變，流體的物理性質(zhì)（如：等），換熱表面的幾何因素。（2）反映單位體積流體熱容量的大小，在相同的流動(dòng)和換熱壁面條件下，數(shù)值愈大，通過(guò)對(duì)流轉(zhuǎn)移的熱量愈多，對(duì)流換熱愈強(qiáng)烈。23. 說(shuō)明影響對(duì)流換熱的因素有哪些？分析在相同的流動(dòng)和換熱壁面條件下，導(dǎo)熱系數(shù)λ大的流體，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是大還是小。 答：（1）影響對(duì)流換熱的因素有：流動(dòng)的起因（自然對(duì)流或強(qiáng)迫對(duì)流），流動(dòng)的狀態(tài)（層流和湍流），流體有無(wú)相變，流體的物理性質(zhì)（如：等），換熱表面的幾何因素。（2）導(dǎo)熱系數(shù)λ愈大的流體，導(dǎo)熱熱阻愈小，對(duì)流換熱愈強(qiáng)烈。24. 說(shuō)明對(duì)流換熱微分方程組由哪幾個(gè)方程組成？它們各自導(dǎo)出的理論依據(jù)是什么？答：（1）對(duì)流換熱的微分方程組包括：連續(xù)性方程，動(dòng)量微分方程，能量微分方程。（2）導(dǎo)出的理論依據(jù)：1）連續(xù)性方程：根據(jù)微元體的質(zhì)量守恒導(dǎo)出；2）動(dòng)量微分方程：根據(jù)微元體的動(dòng)量守恒導(dǎo)出；3）能量微分方程，根據(jù)微元體的質(zhì)量守恒導(dǎo)出。25. 什么是流動(dòng)邊界層？什么是熱邊界層？說(shuō)明邊界層的特點(diǎn)有哪些？ 答：（1）流動(dòng)邊界層：是流體流過(guò)固體表面時(shí)，存在著較大的速度梯度，粘性力起主要作用的流體薄層。（2）熱邊界層：是流體流過(guò)與之溫度不同的固體表面時(shí)，存在著較大的溫度梯度，發(fā)生熱量交換的流體薄層。（3）邊界層的特點(diǎn)：1）邊界層的厚度與壁面特征長(zhǎng)度相比是很小的量；2）流場(chǎng)劃分為邊界層區(qū)和主流區(qū)；3）根據(jù)流動(dòng)狀態(tài)，邊界層分為層流邊界層和湍流邊界層。湍流邊界層分為層流底層，緩沖層與湍流核心三層。4）在層流邊界層與層流底層，垂直于壁面方向的熱量傳遞主要靠導(dǎo)熱，湍流邊界層的主要熱阻在層流底層。26. 分別寫出畢渥數(shù)，努謝爾特?cái)?shù)的定義式及物理意義。答：（1），物理意義為：物體內(nèi)部的導(dǎo)熱熱阻與邊界處的對(duì)流換熱熱阻 之比。（2），物理意義為：表征流體在壁面外法線方向上的平均無(wú)量綱溫度梯度，其大小反映對(duì)流換熱的強(qiáng)弱。27. 努塞爾特?cái)?shù)和畢渥數(shù)的表達(dá)式的形式完全相同，二者有何區(qū)別？答：努謝爾特?cái)?shù)與畢渥數(shù)的表達(dá)形式完全相同，但具有不同的物理意義。（1）畢渥數(shù)表示在第三類邊界條件下的固體導(dǎo)熱熱阻與邊界處的對(duì)流換熱熱阻之比，表達(dá)式中的表
教學(xué)教案相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1