傳熱學(xué)問答題答案-全文預(yù)覽
【正文】 性有關(guān)外還與主流區(qū)的速度有關(guān)，流動速度越大，邊界層越薄，因此導(dǎo)熱的熱阻也就越小，因此起到影響傳熱大小對流換熱問題完整的數(shù)字描述應(yīng)包括什么內(nèi)容？既然對大多數(shù)實際對流傳熱問題尚無法求得其精確解，那么建立對流換熱問題的數(shù)字描述有什么意義？ 答：對流換熱問題完整的數(shù)字描述應(yīng)包括：對流換熱微分方程組及定解條件，定解條件包括，（1）初始條件 （2）邊界條件 （速度、壓力及溫度）建立對流換熱問題的數(shù)字描述目的在于找出影響對流換熱中各物理量之間的相互制約關(guān)系，每一種關(guān)系都必須滿足動量，能量和質(zhì)量守恒關(guān)系，避免在研究遺漏某種物理因素。第五章復(fù)習(xí)題試用簡明的語言說明熱邊界層的概念。認為代表絕熱工況是不正確的，該工況是指邊界熱阻相對于內(nèi)部熱阻較大，而絕熱工況下邊界熱阻無限大。這與物體中各點溫度趨近流體溫度的事實并不矛盾。這一階段的數(shù)學(xué)處理十分便利，溫度分布計算只需取無窮級數(shù)的首項進行計算。2. 在用熱電偶測定氣流的非穩(wěn)態(tài)溫度場時,怎么才能改善熱電偶的溫度響應(yīng)特性?答：要改善熱電偶的溫度響應(yīng)特性，即最大限度降低熱電偶的時間常數(shù),形狀上要降低體面比，要選擇熱容小的材料，要強化熱電偶表面的對流換熱。矩形的一個邊絕熱，其余三個邊均與溫度為的流體發(fā)生對流換熱。通過肋片的熱流已達到最大值，不會因為高度的增加而發(fā)生變化。9 肋片高度增加引起兩種效果：肋效率下降及散熱表面積增加。、外半徑之比有關(guān)而與半徑的絕對值無關(guān)，而通過球殼的導(dǎo)熱量計算式卻與半徑的絕對值有關(guān)，怎樣理解？ 答：因為通過圓筒壁的導(dǎo)熱熱阻僅和圓筒壁的內(nèi)外半徑比值有關(guān)，而通過球殼的導(dǎo)熱熱阻卻和球殼的絕對直徑有關(guān)，所以絕對半徑不同時，導(dǎo)熱量不一樣。4 試分別用數(shù)學(xué)語言將傳熱學(xué)術(shù)語說明導(dǎo)熱問題三種類型的邊界條件。答：傅立葉定律的一般形式為：，其中：為空間某點的溫度梯度；是通過該點的等溫線上的法向單位矢量，指向溫度升高的方向；為該處的熱流密度矢量。例如通過圓筒壁，對于各個傳熱環(huán)節(jié)的傳熱面積不相等，可能造成熱量傳遞方向上不同截面的熱流量不相等。答：當沒有攪拌時，杯內(nèi)的水的流速幾乎為零，杯內(nèi)的水和杯壁之間為自然對流換熱，自熱對流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)小，當快速攪拌時，杯內(nèi)的水和杯壁之間為強制對流換熱，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大，熱水有更多的熱量被傳遞到杯壁的外側(cè)，因此會顯著地感覺到熱。試從傳熱學(xué)的觀點分析這一現(xiàn)象。試分析引入傳熱方程式的工程實用意義。③ 斯忒藩－玻耳茲曼定律：，其中，－熱流密度；－斯忒藩－玻耳茲曼常數(shù)；－輻射物體的熱力學(xué)溫度。2． 以熱流密度表示的傅立葉定律、牛頓冷卻公式及斯忒藩－玻耳茲曼定律是應(yīng)當熟記的傳熱學(xué)公式。第一章思考題1． 試用簡練的語言說明導(dǎo)熱、對流換熱及輻射換熱三種熱傳遞方式之間的聯(lián)系和區(qū)別。導(dǎo)熱、對流這兩種熱量傳遞方式，只有在物質(zhì)存在的條件下才能實現(xiàn)，而輻射可以在真空中傳播，輻射換熱時不僅有能量的轉(zhuǎn)移還伴有能量形式的轉(zhuǎn)換。② 牛頓冷卻公式：，其中，－熱流密度；－表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；－固體表面溫度；－流體的溫度。4． 當熱量從壁面一側(cè)的流體穿過壁面?zhèn)鹘o另一側(cè)的流體時，冷、熱流體之間的換熱量可以通過其中任何一個環(huán)節(jié)來計算（過程是穩(wěn)態(tài)的），但本章中又引入了傳熱方程式，并說它是“換熱器熱工計算的基本公式”。而一旦壺內(nèi)的水燒干后，水壺很快就燒壞。試分析其原因。例如：三塊無限大平板疊加構(gòu)成的平壁。第二章思考題1 試寫出導(dǎo)熱傅里葉定律的一般形式，并說明其中各個符號的意義。答：導(dǎo)熱微分方程式所依據(jù)的基本定律有：傅立葉定律和能量守恒定律。使用條件是對于各個傳熱環(huán)節(jié)的傳熱面積必須相等。不同意，因為當擴展表面的截面不均時，不同截面上的熱流密度不均勻，不可看作一維問題。答：錯誤，因為當肋片高度達到一定值時，通過該處截面的熱流密度為零。11 有人對二維矩形物體中的穩(wěn)態(tài)無內(nèi)熱源常物性的導(dǎo)熱問題進行了數(shù)值計算。而內(nèi)部由于熱阻很小而溫度趨于均勻，以至于不需要關(guān)心溫度在空間的分布，溫度只是時間的函數(shù)，數(shù)學(xué)
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