傳熱學(xué)試卷5套-資料下載頁
2025-06-07 15:26本頁面
【正文】 60。C. 隨便哪一側(cè) D. 兩側(cè)同樣都加6. 下列各參數(shù)中，屬于物性參數(shù)的是 ( )A. 換熱系數(shù) B. 傳熱系數(shù) C. 吸收率 D. 導(dǎo)溫系數(shù)7. 某熱力管道采用兩種導(dǎo)熱系數(shù)不同的保溫材料進行保溫，為了達到較好的保溫效果，應(yīng)將( )材料放在內(nèi)層。A. 導(dǎo)熱系數(shù)較大的材料 B. 導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料C. 任選一種均可 D. 不能確定8. 物體能夠發(fā)射熱輻射的基本條件是 ( )A. 溫度大于0KB. 具有傳播介質(zhì)C. 具有較高溫度 D. 表面較黑9. 下述哪種氣體可以看作熱輻射透明體 (τ=1的氣體) ? ( )A. 二氧化碳 B. 空氣 C. 水蒸汽 D. 二氧化硫氣體10．灰體的吸收比與投射輻射的波長分布（ ） 得分三．簡答題（共28分） 1．試比較準則數(shù)Nu和Bi的異同。（6分）得分2．應(yīng)用準則關(guān)聯(lián)式求管內(nèi)對流換熱系數(shù)時，定性溫度如何確定？確定定性溫度有何用處？（6分）得分3．用熱電偶測量爐膛出口的煙氣溫度，有哪些因素會引起誤差?對此可采取哪些措施? （8分）得分4．有一鋼管換熱器，熱水在管內(nèi)流動，空氣在管間作多次折流，橫向沖刷管束以冷卻管內(nèi)熱水。擬改造采用管外加肋片并換鋼管為銅管來增加冷卻效果，試從傳熱角度來評價這個方案。（8分）評分閱卷人四．計算題（共32分） 得分1．一溫度為20℃的園鋼，，熱導(dǎo)率為35 W/(mK)，密度為7800 kg/m3，比熱容為460J/(kgK)，通過長6m、溫度為1250℃的加熱爐時表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為100 W/(m2K)。如欲將園鋼加熱到850℃，試求園鋼通過加熱爐的速度。（共8分）得分2． 用實驗測定一薄壁管的流體平均對流換熱系數(shù)。蒸汽在管外凝結(jié)并維持管內(nèi)壁溫度為100℃。水在管內(nèi)流動，流量為G=，水溫從15℃升到45℃。管的內(nèi)徑d=50mm，長L=。試求管內(nèi)流體與壁面間的平均換熱系數(shù)。（已知水在30℃時cp=4174J/(kgK))（6分）得分3．如圖所示的一矩形受熱面接受一加熱器的輻射加熱。該矩形表面長3m，寬1m，溫度T2=600K。加熱器溫度T1=1000K。兩表面互相平行，相距為1m。加熱系統(tǒng)置于一大房間之中，房間壁溫為300K。試求受熱面接受的輻射換熱量。（假設(shè)加熱器表面及受熱面均是漫射的灰體表面，X1,2=X2,1=）（8分）得分4．在一逆流式水水換熱器中，管內(nèi)為熱水，進口溫度=100℃, 出口溫度=80℃；管外流過冷水，進口溫度=20℃，出口溫度=70℃?？倱Q熱量Ф=350kW，共有53根內(nèi)徑為16mm、壁厚為1mm的管子，管壁導(dǎo)熱系數(shù)λ=40W/(mK)，管外流體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h0=1500 W/(m2K)，管內(nèi)流體為一個流程。假設(shè)管子內(nèi)、外表面都是潔凈的，試確定所需的管子長度。（10分）準則方程：水的物性簡表：℃20100445708090100傳熱學(xué)（五）答案及評分標準一．填空題（共20分，每題2分）1．熱流密度，物體溫度沿n方向的變化率；2．無關(guān)；3．厚，??；4．珠狀凝結(jié)和膜狀凝結(jié)；5．導(dǎo)熱系數(shù)小；6．，動量擴散厚度（流動邊界層）與能量擴散厚度（熱邊界層厚度）；7．電磁波，真空；8．最強，最強；9．減小對流換熱；10．平均溫差法和效能傳熱單元數(shù)法二．選擇題（共20分，每題2分）； 2. C ； ； ；； ； ； ； 三．簡答題（共28分）1．答：從形式上看，Nu數(shù)()與Bi數(shù)()完全相同，但二者物理意義卻不同。（1）Nu數(shù)中的為流體的λ導(dǎo)熱系數(shù)，而一般h未知，因而Nu數(shù)一般是待定準則。Nu數(shù)的物理意義表示壁面附近流體的無量綱溫度梯度，他表示流體對流換熱的強弱。（3分）（2）Bi數(shù)中的λ為導(dǎo)熱物體的導(dǎo)熱系數(shù)，且一般情況下h已知，Bi數(shù)一般是已定準則。Bi數(shù)的物理意義是導(dǎo)熱物體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻()與外部對流熱阻()的相對大小。（3分）2．答：定性溫度是指計算流體物性時所采用的溫度。（2分）應(yīng)用準則關(guān)聯(lián)式求管內(nèi)對流換熱系數(shù)時，定性溫度原則上取進出口截面流體溫度的平均值。（2分）定性溫度用以計算流體的物性。在整理實驗數(shù)據(jù)時按定性溫度計算物性，則整個流場中的物性就可認為是相應(yīng)與定性溫度下的值，即相當于把物性視為常數(shù)，于是物性場相似的條件即自動滿足。對同一批實驗數(shù)據(jù)，定性溫度不同使所得的準則方程也可能不同。（2分）3．答：熱電偶測溫產(chǎn)生誤差的原因主要有兩個：（1）由于熱電偶本身向根部導(dǎo)熱引起的；（2分）（2）由于熱電偶與周圍冷表面輻射傳熱造成的。（2分）針對上述兩個原因，有效措施為：（1）熱電偶的插入深度足夠長，第一種測溫誤差即可避免；（2分）（2）采用抽氣遮熱罩式熱電偶，減少熱電偶的輻射散熱量。（2分）4．答：傳熱效果增強，分析如下：（1）強化傳熱時，對熱阻比較大的一側(cè)流體換熱下功夫，往往能收到顯著的效果。即在傳熱溫差不變時，改變傳熱過程中熱阻大的那一環(huán)節(jié)的熱阻，可以大大增加傳熱過程的傳熱量。（2分）（2）一般來說，如果要采取加肋片的方式強化傳熱過程的話，在h較小的一側(cè)加肋片才能收到顯著的強化效果。（2分）（3）銅的導(dǎo)熱系數(shù)（純銅為399W/mK）比鋼的導(dǎo)熱系數(shù)( W/Mk)大（2分）。（4）橫向沖刷時表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大。（橫向沖刷時熱邊界層薄且存在由于邊界層分離而產(chǎn)生的漩渦，增加了流體的擾動，因而換熱強。）（2分）四．計算題（共32分）解：(1) 特征尺寸（2分）(2)用畢渥數(shù)來判斷（2分）=此處近似取，所以本題可用集總參數(shù)法分析。(3) 通過加熱爐所需時間 代入已知數(shù)據(jù)得 求解得 （2分）(4) 圓鋼通過加熱爐的速度 （2分）2．解：水的定性溫度tf=(15+45+/2=30℃水側(cè)吸熱量為 （2分） 管內(nèi)換熱面積為 A=πdL=π=㎡園管內(nèi)對流換熱的進出口換熱溫壓：℃℃平均換熱溫壓℃ （2分） 所以 /（㎡℃）（2分）3．解：本題屬3表面組成封閉系的輻射換熱問題，因房間表面積A3很大，其表面熱阻可取為零。因此，J3=Eb3是個已知量，其輻射網(wǎng)絡(luò)圖如下： （2分） 其中；又因 X1,2=X2,1= X1,3=X2，3== （共2分） 則節(jié)點方程組： （1分） （1分） 帶入已知值，得：J1=；J2= （1分） （1分） 表面輻射凈換熱量為負值表示該表面獲得熱量。5．解：(a) 計算管內(nèi)平均換熱系數(shù)：（共4分）(b)計算傳熱系數(shù)：（2分）(c)計算傳熱平均溫差：（2分）(d)計算傳熱面積及管子長度：（2分）
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