【正文】 結(jié)換熱系數(shù)會減小　　　　　　　　。因此，凝汽器應(yīng)裝設(shè)　　　　　　　　以保證凝汽器的正常工作。 二、名詞解釋1．對流換熱—— 2．受迫運動—— 3．自由運動—— 4．定性溫度—— 5．定型尺寸—— 6．核態(tài)沸騰—— 7．膜態(tài)沸騰—— 8．沸騰換熱臨界點—— 9．膜狀凝結(jié)—— 10．珠狀凝結(jié)—— 三、判斷題1．對流換熱是導(dǎo)熱和熱對流綜合作用的結(jié)果。 2．沸騰換熱設(shè)備的安全經(jīng)濟工作段是膜態(tài)沸騰段。 3．流體沿平板流動時，其流場中主流區(qū)流體的速度保持不變。 4．通常情況下，有相變的對流換熱比單相流體的對流換熱強。 5．水在直管中被加熱時的換熱系數(shù)比在彎管中時大。 6．相同條件下，水在螺紋管中被加熱時的換熱系數(shù)比在光管中時大。 7．導(dǎo)熱和對流只能在接觸物體間發(fā)生。 四、選擇題1．流體在管內(nèi)受迫流動換熱時，要考慮入口段的影響是在： （1）l/d60時；　（2）l/d60時；?。?）l/d=60時。 2．當(dāng)Pr1時，速度邊界層厚度δ與溫度邊界層厚度δt的大小關(guān)系是： （1）δδt；?。?）δδt；?。?）δ=δt。 3．當(dāng)管排數(shù)相同時，下列哪種管束排列方式的凝結(jié)換熱系數(shù)最大：（1）叉排；　　（2）順排；　?。?）輻向排列。 4．沸騰換熱設(shè)備安全經(jīng)濟的工作段是： （1）自然對流段；?。?）核態(tài)沸騰段；?。?）膜態(tài)沸騰段。 5．要考慮蒸汽流速對凝結(jié)換熱的影響，是在： （1）流速大于10m/s時；（2）流速小于10m/s時；（3）流速等于10m/s時。 6．下列幾種流體對流換熱系數(shù)的大小順序排列正確的是： （1）α水強制α空氣強制α空氣自然α水沸騰； （2）α水沸騰α空氣強制α水強制α空氣自然； （3）α水沸騰α水強制α空氣強制α空氣自然。 五、問答題1．影響對流換熱的因素主要有哪些？ 2．研究穩(wěn)態(tài)無相變對流換熱時常用哪些準(zhǔn)則？各有何物理意義？ 3．流體受迫運動換熱應(yīng)該如何增強？ 4．簡要說明蒸汽膜狀凝結(jié)換熱的影響因素。 5．簡述邊界層理論的基本論點。 6．在對流溫度差大小相同的條件下，在夏季和冬季，屋頂天花板內(nèi)表面的對流換熱系數(shù)是否相同?為什么?7．空氣橫掠管束時，沿流動方向管排數(shù)越多，則換熱越強；而蒸汽在水平管束外凝結(jié)時，沿液膜流動方向管束排數(shù)越多，換熱強度卻降低。試對上述現(xiàn)象作出解釋。 8．冬天時，當(dāng)你將手伸到室溫下的水中時會感到很冷，但手在同一溫度的空氣中時并無這樣冷的感覺，這是為什么？9．何謂沸騰換熱的臨界熱負荷？它在工程實踐中有何重要意義？ 10．為什么膜狀凝結(jié)時，同一管子橫放比豎放時的換熱系數(shù)較大？ 11．流體在管內(nèi)強制流動時，影響對流換熱的因素有哪些？ 12．流體橫向流經(jīng)管束時，影響對流換熱的因素有哪些？ 六、計算題1．tf′=℃的水流入L=5m的直管，被加熱到tf″=℃，管直徑d=20mm，水在管內(nèi)流速u=2m/s。求水與管壁間的對流換熱系數(shù)。（從表中查出λ=102W/m.℃；v=106m2/s；Pr=。并已知準(zhǔn)則方程式中c=，m=，n=，Cl=1，CR=1） 2．試求空氣橫向流過10排叉排管束的換熱系數(shù)。管外徑為25m，空氣平均溫度為tf=60℃，(λf=102W/m.℃，vf=106m2/s，Prf=)，計算公式為Nu=.3．有一外徑d=400mm、長L=4m的橫管，外壁溫度tw=50℃，周圍空氣溫度tf=30℃，空氣自然對流換熱系數(shù)α=（m2.℃）。求橫管的散熱損失。 4．某鍋爐廠生產(chǎn)的220t/h鍋爐的低溫段管式空氣預(yù)熱器的設(shè)計參數(shù)為：順排布置，s1=76mm, s2=57mm, 管子外徑d2=38mm，壁厚δ=；空氣橫向沖刷管束，在空氣平均溫度為133℃時管間最大流速umax=，空氣流動方向上的總管排數(shù)為44排。設(shè)管壁平均溫度tw=165℃，求管束與空氣間的對流換熱系數(shù)。如將管束改為叉排，其余條件不變，則對流換熱系數(shù)變?yōu)槎嗌伲?5．105Pa下的空氣在內(nèi)徑為76mm的直管內(nèi)流動，入口溫度為65℃，管壁的平均溫度為180℃。問管子要多長才能使空氣加熱到115℃？6．一熱水管道豎直地穿過室溫為20℃的房間。保溫層外徑為20cm，平均壁溫為70℃，高3m。試計算由于自然對流而引起的散熱量。 第十章 輻射換熱一、填空題1．物體以電磁波形式向外傳遞能量的過程稱為　　　　　　　　，被傳遞的能量稱為　　　　　　　　。 2．人們把　　　　　　　　μm到　　　　　　　　μm這一波長范圍的電磁波稱為熱射線。 3．吸收率α=1的物體稱為　　　　　　　　，反射率ρ=1的物體稱為　　　　　　　　，穿透率τ=1的物體稱為　　　　　　　　。 4．熱輻射中，對于一般的固體和液體，其τ=　　　　　　　，則α+ρ=　　　　　　　，即固體和液體對熱射線的吸收和反射幾乎都在　　　　　　　進行。 5．氣體對熱射線的ρ=　　　　　　　　，則α+τ=　　　　　　　　。 6．黑體的吸收率α=　　　　　　　　，黑度ε=　　　　　　　　。 7．黑體的輻射力Eb=　　　　　　　　W/m2，實際物體的輻射力E=　　　　　　　　W/m2。 8．有效輻射指的是　　　　　　　　和　　　　　　　　之和。 9．輻射力大的物體，其吸收率就　　　　　　　　，同溫度下　　　　　　　　的輻射力最大。 10．角系數(shù)只取決于換熱物體的　　　　　　　　、　　　　　　　　和　　　　　　　　，而與物體的性質(zhì)和溫度等無關(guān)。 11．熱射線包括　　　　　　　　、　　　　　　　　和　　　　　　　　。 12．基爾霍夫定律可表示為E/α=　　　　　　　　=　　　　　　　　。 13．兩物體輻射換熱中，角系數(shù)的相對性可表示為：　　　　　　　　。 14．兩無限大平行平板間輻射換熱的系統(tǒng)黑度εn=　　　　　　　　。 15．兩平行平板輻射換熱中在加入一塊黑度與壁面黑度相同的遮熱板后，換熱量將減少為原來的　　　　　　　?。划?dāng)加入n塊黑度與壁面黑度相同的遮熱板后，換熱量將減少為原來的　　　　　　　　。二、名詞解釋1．熱輻射： 2．輻射力： 3．黑體： 4．黑度： 5．灰體： 6．有效輻射： 7．角系數(shù)X1,2： 8．遮熱板： 三、判斷題1．灰體的吸收率恒等于同溫度下的黑度。 2．有效輻射是指該輻射體本身的輻射力。 3．輻射空間熱阻的大小與輻射表面的性質(zhì)及溫度均無關(guān)。 4．同溫度下黑體的輻射力最大。 5．當(dāng)物體的熱力學(xué)溫度升高一倍時，其輻射能力將增大到原來的四倍。 6．黑體、白體與灰體是根據(jù)物體的顏色來區(qū)分的。 7．輻射角系數(shù)是一純幾何因子，與輻射表面的性質(zhì)及溫度均無關(guān)。 8．遮熱板的黑度越小，其遮熱效果越好。 四、選擇題1．對具有一定厚度的耐火材料、磚、木材等，它們對熱射線是： （1）透明的；　　（2）不透明的；　?。?）絕熱的。 2．純凈的空氣可視為： （1）透明體；　?。?）白體；　　　?。?）黑體。 3．當(dāng)物體的熱力學(xué)溫度升高一倍時，其輻射能力將增大到原來的　　　　　　倍： （1）四倍；　　　（2）八倍；　　　?。?）十六倍。 4．熱射線中不包括下列哪種電磁波： （1）X射線；　　　（2）可見光；　　?。?）紅外線。 5．從基爾霍夫定律得出α=ε，下列說法正確的是：（1）說明吸收率和黑度具有相同的意義； （2）說明吸收率在數(shù)值上等于黑度，但意義不同； （3）不能說明什么問題。 6．有一灰體，其黑度ε=，則其吸收率應(yīng)為： （1）α=；　?。?）α=；　　?。?）α。 五、問答題1．與導(dǎo)熱和對流換熱相比，熱輻射過程有何特點？ 2．如何增強與削弱輻射換熱？ 3．氣體熱輻射有什么特點？ 4．畫出兩灰體表面組成的封閉系統(tǒng)的輻射換熱網(wǎng)絡(luò)圖，并標(biāo)出各熱阻的數(shù)學(xué)表達式。 5．保溫瓶的夾層玻璃表面，為什么要鍍一層反射比很高的的材料？ 六、計算題1．某物體的黑度ε=，求當(dāng)t=800℃時的輻射力？2．有一空氣夾層，熱表面t1=300℃，冷表面t2=50℃，兩表面的黑度ε1=ε2=。求此夾層單位表面積的輻射換熱量（按平行平板計算）。 =50mm、長L=8m的鋼管。若鋼管表面溫度t1=250℃，黑度ε1=；磚槽壁溫t2=27℃，黑度ε2=。試計算鋼管的輻射熱損失。4．房內(nèi)有一長10m的蒸汽管道，外徑d=300mm，表面黑度ε1=，表面溫度t1=75℃，房內(nèi)空氣溫度t2=27℃。求蒸汽管道的輻射散熱損失。第十二章 換熱器一、填空題1．換熱器按傳熱原理分為　　　　　　　　、　　　　　　　　及　　　　　　　　三種類型。 2．換熱器傳熱計算分為　　　　　　　　計算和　　　　　　　　計算兩種。 3．換熱器傳熱計算的熱平衡方程式為：Φ=　　　　　　　　=　　　　　　　　。 4．表面式換熱器中，冷、熱流體流動方式可分為　　　　　　　　、　　　　　　　　和　　　　　　　　。 5．表面式換熱器的算術(shù)平均溫差△t=　　　　　　　　。 6．表面式換熱器的對數(shù)平均溫差△tm=　　　　　　　　。 7．表面式換熱器中冷、熱流體無相變，且進出口溫度相同時，△tm逆　　　　　　△tm順。在傳熱量和傳熱系數(shù)一定時，A逆　　　　　　A順。（填大于或小于） 二、名詞解釋1．換熱器—— 2．表面式換熱器—— 3．回?zé)崾綋Q熱器—— 4．混合式換熱器—— 三、判斷題1．換熱器校核計算的目的是計算換熱面積。 2．換熱器設(shè)計計算的目的是計算流體出口溫度。 3．表面式換熱器中流體之一為相變換熱時，其對數(shù)平均溫差與冷、熱流體的流動方式無關(guān)。 4．表面式換熱器中，條件相同且流體無相變時，冷、熱流體采用順流布置的對數(shù)平均溫差最大，逆流最小，交叉流介于二者之間。 5．工程中應(yīng)用最廣泛的換熱器類型是表面式換熱器。 四、選擇題1．三種類型的換熱器，工程中使用最多的是： （1）表面式；　　（2）混合式；　?。?）回?zé)崾健?2．要使t2〞t1〞，表面式換熱器中冷、熱流體應(yīng)采用： （1）順流布置方式；　（2）逆流布置方式；　（3）叉流布置方式。 3．換熱器中流體之一為相變換熱時，其對數(shù)平均溫差與冷、熱流體的流動方式： （1）有關(guān)；　　?。?）無關(guān)。 4．表面式換熱器中，條件相同時，順流布置的傳熱面積A順與逆流布置的傳熱面積A逆相比較（無相變傳熱）： （1）A順〈A逆；?。?）A順〉A(chǔ)逆；　（3）A順=A逆。 5．電廠中下列設(shè)備屬混合式換熱器的是： （1）汽包；　　（2）凝汽器；　?。?）除氧器；　?。?）過熱器。 五、問答題1．表面式換熱器內(nèi)冷、熱流體采用順流和逆流布置各有什么優(yōu)缺點？ 2．簡要說明采用平均溫差法進行表面式換熱器設(shè)計計算的步驟。 3．某人設(shè)計了一臺用高溫?zé)煔鈦砑訜崂渌膿Q熱器，但設(shè)備投入運行一段時間后，出力下降，試分析其原因何在？為使其能達到設(shè)計任務(wù)要求，在設(shè)計及運行中應(yīng)采取一些什么措施？ 4．換熱器的對數(shù)平均溫差與算術(shù)平均溫差的主要區(qū)別在哪里？ 六、計算題1．計算水—油表面式換熱器的傳熱面積。（用對數(shù)平均溫差計算） 水側(cè)：t2ˊ=℃，t2〞=℃，qm2=，cp2=(kg.℃)； 油側(cè)：t1ˊ=110℃，t1〞=℃。換熱器的傳熱系數(shù)為340W/（m2.℃）.2．用對數(shù)平均溫差計算逆流式冷油器的傳熱面積。 水側(cè)：t2ˊ=10℃，qm2=，cp2=(kg.℃)； 油側(cè)：t1ˊ=80℃，t1〞=42℃，qm1=8000Kg/h，cp1=2KJ/(kg.℃)。換熱器的傳熱系數(shù)為600W/（m2.℃）.3．計算一逆流式換熱器的傳熱面積。（用對數(shù)平均溫差計算） 管內(nèi)水側(cè)：t1ˊ=80℃， t1〞=45℃，qm1=50kg/s，cp1=(kg.℃)，а1=500W/（m2.℃）； 管外空氣側(cè)：t2ˊ=25℃，t2〞=35℃，а2=50W/（m2.℃）； 管子：d1=100mm，d2=120mm，λ=36W/（m.℃）.4．求低壓加熱器的傳熱面積。 汽側(cè)：t1ˊ= t1〞=℃，qm1=，а1=6379W/（m2.℃）； 水側(cè)：t2ˊ=40℃，t2〞=90℃， qm2=200000Kg/h， cp2=(kg.℃)，а2=8490W/（m2.℃）。換熱器的傳熱系數(shù)為600W/（m2.℃）； 加熱器管子采用：d1=18mm，d2=20mm，λ=93W/（m.℃）.5．某殼管式換熱器，殼側(cè)熱流體的進、出口溫度分別為300℃和150℃，管側(cè)冷流體的進、出口溫度分別為350℃和85℃。求該換熱器分別為逆流式換熱器、順流式換熱器、叉流式換熱器（兩種流體均非混合）時的平均傳熱溫差。 6．一油冷卻器是由外徑為15mm、壁厚1mm的銅管制成的殼管式換熱器，銅管叉排排列。在油冷卻器中，密度為879kg/m3，比熱容為1950J/(kg℃)，流量為39m3/h的30號透平油從t1′=℃，冷卻到t1″=45℃。冷卻水在油冷卻器管內(nèi)流過，進口溫度t2′=33℃，溫升為4℃，兩個流程，換熱系數(shù)a1=4480W/(m2℃)。油在管外的隔板間流過，對流換熱系數(shù)a2=452W/(m2℃)。試求所需的傳熱面積。