傳熱學(xué)問(wèn)答題答案-展示頁(yè)
2024-08-20 03:17本頁(yè)面
【正文】 當(dāng)沒(méi)有攪拌時(shí)，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(duì)流換熱，自熱對(duì)流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)小，當(dāng)快速攪拌時(shí)，杯內(nèi)的水和杯壁之間為強(qiáng)制對(duì)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(huì)顯著地感覺(jué)到熱。6． 用一只手握住盛有熱水的杯子，另一只手用筷子快速攪拌熱水，握杯子的手會(huì)顯著地感到熱。試從傳熱學(xué)的觀點(diǎn)分析這一現(xiàn)象。5． 用鋁制的水壺?zé)_(kāi)水時(shí)，盡管爐火很旺，但水壺仍然安然無(wú)恙。試分析引入傳熱方程式的工程實(shí)用意義。這三個(gè)參數(shù)中，只有導(dǎo)熱系數(shù)是物性參數(shù)，其它均與過(guò)程有關(guān)。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。答：① 傅立葉定律：，其中，－熱流密度；－導(dǎo)熱系數(shù)；－沿x方向的溫度變化率，“－”表示熱量傳遞的方向是沿著溫度降低的方向。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(dāng)熟記的傳熱學(xué)公式。聯(lián)系是：在發(fā)生對(duì)流換熱的同時(shí)必然伴生有導(dǎo)熱。第一章思考題1． 試用簡(jiǎn)練的語(yǔ)言說(shuō)明導(dǎo)熱、對(duì)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。答：導(dǎo)熱和對(duì)流的區(qū)別在于：物體內(nèi)部依靠微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的熱量傳遞現(xiàn)象，稱(chēng)為導(dǎo)熱；對(duì)流則是流體各部分之間發(fā)生宏觀相對(duì)位移及冷熱流體的相互摻混。導(dǎo)熱、對(duì)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(shí)現(xiàn)，而輻射可以在真空中傳播，輻射換熱時(shí)不僅有能量的轉(zhuǎn)移還伴有能量形式的轉(zhuǎn)換。試寫(xiě)出這三個(gè)公式并說(shuō)明其中每一個(gè)符號(hào)及其意義。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。3． 導(dǎo)熱系數(shù)、表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)及傳熱系數(shù)的單位各是什么？哪些是物性參數(shù)，哪些與過(guò)程有關(guān)？答：① 導(dǎo)熱系數(shù)的單位是：W/()；② 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的單位是：W/()；③ 傳熱系數(shù)的單位是：W/()。4． 當(dāng)熱量從壁面一側(cè)的流體穿過(guò)壁面?zhèn)鹘o另一側(cè)的流體時(shí)，冷、熱流體之間的換熱量可以通過(guò)其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)計(jì)算（過(guò)程是穩(wěn)態(tài)的），但本章中又引入了傳熱方程式，并說(shuō)它是“換熱器熱工計(jì)算的基本公式”。答：因?yàn)樵谠S多工業(yè)換熱設(shè)備中，進(jìn)行熱量交換的冷、熱流體也常處于固體壁面的兩側(cè)，是工程技術(shù)中經(jīng)常遇到的一種典型熱量傳遞過(guò)程。而一旦壺內(nèi)的水燒干后，水壺很快就燒壞。答：當(dāng)壺內(nèi)有水時(shí)，可以對(duì)壺底進(jìn)行很好的冷卻（水對(duì)壺底的對(duì)流換熱系數(shù)大），壺底的熱量被很快傳走而不至于溫度升得很高；當(dāng)沒(méi)有水時(shí)，和壺底發(fā)生對(duì)流換熱的是氣體，因?yàn)闅怏w發(fā)生對(duì)流換熱的表面換熱系數(shù)小，壺底的熱量不能很快被傳走，故此壺底升溫很快，容易被燒壞。試分析其原因。7． 什么是串聯(lián)熱阻疊加原則，它在什么前提下成立？以固體中的導(dǎo)熱為例，試討論有哪些情況可能使熱量傳遞方向上不同截面的熱流量不相等。例如：三塊無(wú)限大平板疊加構(gòu)成的平壁。，注入同樣溫度、同樣體積的熱水后不久，A杯的外表面就可以感覺(jué)到熱，而B(niǎo)杯的外表面則感覺(jué)不到溫度的變化，試問(wèn)哪個(gè)保溫杯的質(zhì)量較好？ 答：Ｂ：杯子的保溫質(zhì)量好。第二章思考題1 試寫(xiě)出導(dǎo)熱傅里葉定律的一般形式，并說(shuō)明其中各個(gè)符號(hào)的意義。2 已知導(dǎo)熱物體中某點(diǎn)在x,y,z三個(gè)方向上的熱流密度分別為及，如何獲得該點(diǎn)的 熱密度矢量？答：，其中分別為三個(gè)方向的單位矢量量。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。答：① 第一類(lèi)邊界條件：② 第二類(lèi)邊界條件：③ 第三類(lèi)邊界條件：5 試說(shuō)明串聯(lián)熱阻疊加原則的內(nèi)容及其使用條件。使用條件是對(duì)于各個(gè)傳熱環(huán)節(jié)的傳熱面積必須相等。6 發(fā)生在一個(gè)短圓柱中的導(dǎo)熱問(wèn)題，在下列哪些情形下可以按一維問(wèn)題來(lái)處理？答：當(dāng)采用圓柱坐標(biāo)系，沿半徑方向的導(dǎo)熱就可以按一維問(wèn)題來(lái)處理。不同意，因?yàn)楫?dāng)擴(kuò)展表面的截面不均時(shí)，不同截面上的熱流密度不均勻，不可看作一維問(wèn)題。因而有人認(rèn)為，隨著肋片高度的增加會(huì)出現(xiàn)一個(gè)臨界高度，超過(guò)這個(gè)高度后，肋片導(dǎo)熱熱數(shù)流量反而會(huì)下降。答：錯(cuò)誤，因?yàn)楫?dāng)肋片高度達(dá)到一定值
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1