流体传热复习题

1 与牛顿内摩擦定律有关的因素是与牛顿内摩擦定律有关的因素是 A 压强压强 速度和粘度速度和粘度 B 流体的粘度切应力与角变形率流体的粘度切应力与角变形率 C 切应力切应力 温度温度 粘度和速度粘度和速度 D 压强压强 粘度和角变形粘度和角变形 2 流 流 体体 是是 一一 种种 物物 质 质 A 不 不 断断 膨膨 胀胀 直直 到到 充充 满满 容容 器器 的 的 B 实实 际际 上上 是是 不不 可可 压压 缩缩 的 的 C 不能承受剪切力的 不能承受剪切力的 D 在任一剪切力的作用下不能保持静止的 在任一剪切力的作用下不能保持静止的 3 水力学中 单位质量力是指作用在单位水力学中 单位质量力是指作用在单位 液体液体 上的质量力 上的质量力 A 面积面积 B 体积体积 C 质量质量 D 重量重量 4 液体黏度随温度的升高而液体黏度随温度的升高而 气体黏度随温度的 气体黏度随温度的 升高而升高而 A 减小减小 B 增大增大 C 不一定不一定 D 不变不变 5 重重 力力 作作 用用 下下 静静 止止 液液 体体 中 中 等等 压压 面面 是是 水水 平平 面面 的的 条条 件件 是是 A 同同 一一 种种 液液 体 体 B 相相 互互 连连 通 通 C 不不 连连 通 通 D 同同 一一 种种 液液 体 体 相相 互互 连连 通 通 6 压压 力力 表表 的的 读读 值值 是是 A 绝绝 对对 压压 强 强 B 绝绝 对对 压压 强强 与与 当当 地地 大大 气气 压压 的的 差差 值 值 C 绝绝 对对 压压 强强 加加 当当 地地 大大 气气 压 压 D 当当 地地 大大 气气 压压 与与 绝绝 对对 压压 强强 的的 差差 值 值 7 一密闭容器内下部为水一密闭容器内下部为水 上部为空气 液面下上部为空气 液面下4 2米处米处 的测压管高度为的测压管高度为2 2m 设当地压强为 设当地压强为9800Pa 则容器 则容器 内液面的绝对压强为内液面的绝对压强为 水水 柱 柱 4 2 2 2 1 B2 D 3 C4 A B 5 D 6 B7 1m 8 矩形闸门宽 矩形闸门宽 b 1 5 长长 h 2m 米 垂直于图面 米 垂直于图面 闸 闸 门上端与液面间的距离为门上端与液面间的距离为 3m A 端为铰链 端为铰链 B 端连在一端连在一 条倾斜角为条倾斜角为 45 的铁链上 求开启闸门的升力的铁链上 求开启闸门的升力 T 单位 单位 KN 矩形闸门的惯性力矩矩形闸门的惯性力矩 Jc bh3 12 A B 4545 h H 3m T P l x 解 由已知条件得解 由已知条件得 闸门面积闸门面积 A b h 2 1 5 3m yc hc 3 2 2 4m P hcA 9800 4 3 117600N 压力作用点到转轴 A 的距离 2 451 5 2 x 2si n 1176001 08 119 74 2 1 5 2 Pl PlTxT x KN 应用伯努利方程时需注意的问题 应用伯努利方程时需注意的问题 1 有效断面的选取 有效断面的选取 所选取的截面应与流体的流动方向相垂直 并且两截面所选取的截面应与流体的流动方向相垂直 并且两截面 间流体应是定态连续流动 截面宜选在已知量多 计算间流体应是定态连续流动 截面宜选在已知量多 计算 方便处 一般根据流体流动方向确定截面方便处 一般根据流体流动方向确定截面 1 1 2 2 顺序顺序 2 基准水平面的选取 基准水平面的选取 基准水平面可以任意选取 但必须与地面平行 为基准水平面可以任意选取 但必须与地面平行 为 3 2 1 12 2 431 08 4 12 c Dcc cc bh J lyHyHyH y Ayh b m 计算方便 宜于选取两截面中位置较低的截面为基准水计算方便 宜于选取两截面中位置较低的截面为基准水 平面 若截面不是水平面 而是垂直于地面 则基准面平面 若截面不是水平面 而是垂直于地面 则基准面 应选管中心线的水平面 应选管中心线的水平面 3 计算中要注意各物理量的单位保持一致 对于压 计算中要注意各物理量的单位保持一致 对于压 力还应注意表示方法一致 力还应注意表示方法一致 1 用压缩空气将密闭容器 酸蛋 中的硫酸压送至敞用压缩空气将密闭容器 酸蛋 中的硫酸压送至敞 口高位槽 如附图所示 输送量为口高位槽 如附图所示 输送量为 0 1m3 min 输送管 输送管 路为路为 38 3mm 的无缝钢管 酸蛋中的液面离压出管口的无缝钢管 酸蛋中的液面离压出管口 的位差为的位差为 10m 且在压送过程中不变 设管路的总压头 且在压送过程中不变 设管路的总压头 损失为损失为 3 5m 不包括出口 不包括出口 硫酸的密度为 硫酸的密度为 1830 kg m3 问酸蛋中应保持多大的压力 问酸蛋中应保持多大的压力 1 2 解 以酸蛋中液面为解 以酸蛋中液面为 1 1 面 管出口内侧为面 管出口内侧为 2 2 面 并面 并 以以 1 1 面为基准 在面为基准 在 1 1 面 面 2 2 面列方程面列方程 22 1122 12 12 22 l pvpv zzh rgrg z1 0 v1 0 p2 0 表压表压 z2 h d 38 6 32mm 2 2 0 1 60 2 07 3 14 0 032 4 Q vm s A 2 1 2 2 1 2 2 2 07 1830 9 81 103 5 246 3 2 9 8 l v pr hh g Pa 1 在稳态导热中在稳态导热中 决定物体内温度分布的是决定物体内温度分布的是 A 导温系数导温系数 B 导热系数导热系数 C 传热系数传热系数 D 密度密度 2 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 A 雷诺数雷诺数B 雷利数雷利数 C 普朗特数普朗特数 D 努谢尔特数努谢尔特数 3 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 自自 然对流 然对流 A 小于小于B 等于等于 C 大于大于D 无法比较无法比较 4 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热 如果流量等条件相同 则 如果流量等条件相同 则 A 粗管和细管的粗管和细管的 相同相同B 粗管内的粗管内的 大大 C 细管内的细管内的 大大 D 无法比较无法比较 5 在相同的进出口温度条件下 逆流和顺流的平均温差在相同的进出口温度条件下 逆流和顺流的平均温差 的关系为 的关系为 A 逆流大于顺流逆流大于顺流 B 顺流大于逆流顺流大于逆流 C 两者相等两者相等 D 无法比较无法比较 6 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的 A 有效辐射有效辐射 B 辐射力辐射力 C 反射辐射反射辐射 D 黑度黑度 7 是在相同温度条件下辐射能力最强的物体 是在相同温度条件下辐射能力最强的物体 A 灰体灰体B 磨光玻璃磨光玻璃 C 涂料涂料D 黑体黑体 8 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板 而遮热板表面削弱辐射换热的有效方法是加遮热板 而遮热板表面 的黑度应 的黑度应 A 大一点好大一点好 B 小一点好小一点好 C 大 小都一样大 小都一样 D 无法判断无法判断 1 B2 C3 C 4 C 5 A 6 A7 D8 B 导热计算 1 内燃机气缸壁厚 内燃机气缸壁厚 15mm 导热系数 导热系数 1 46 5w m 燃气与气缸内表面的对流换热系数 燃气与气缸内表面的对流换热系数 hci 475W m2 辐射换数系数 辐射换数系数 hri 25W m2 气缸壁外表面与冷却水的对流换热系数气缸壁外表面与冷却水的对流换热系数 ho 2000w m2 设内燃机气缸壁可近似为平壁 计 设内燃机气缸壁可近似为平壁 计 算内燃机气缸壁的总热阻算内燃机气缸壁的总热阻 Rt 运行一段时间后 冷却水运行一段时间后 冷却水 侧结了侧结了 2mm 厚的水垢 水垢的导热系数厚的水垢 水垢的导热系数 2 1 5W m 试估算由于有水垢而使总热阻相对变 试估算由于有水垢而使总热阻相对变 化多少 化多少 2f t 1W t 2W t 3W t 气缸壁气缸壁水垢水垢 1f t 2 一内径为 一内径为 75mm 壁厚 壁厚 2 5mm 的热水管 管壁材料的热水管 管壁材料 的导热系数为的导热系数为 60 管内热水温度为 管内热水温度为 90 管外空气温 管外空气温 度为度为 20 管内外的换热系数分别为 管内外的换热系数分别为 km W500 2 1 和和 试求该热水管单位长度的散热量 试求该热水管单位长度的散热量 km W35 2 2 解 已知 d1 75mm 0 075m 3 1 1110 0151 25475 146 5 12000 1 2 83 10 W tiWo ciriWo RRRR hhAAh A K W 无水垢时 3 2 11 10 0150 0021 4 156 10 25475 146 5 11 5 12000 1 f W tiWfo ciriWfo RRRRR hhAAAh A K W 有水垢时 33 3 3 4 156 102 83 10 47 2 2 83 10 tt t RR R 总热阻的相对增加 d2 75 2 2 5 80mm 0 08m Km W60 tf1 90 tf2 20 221 2 11 2f1f 1 d 1 d d ln 2 1 d 1 tt q 08 0 35 1 075 0 08 0 ln 602 1 075 0 500 1 2090 572 2W m 辐射换热 一 基本概念一 基本概念 主要包括 角系数的定义及性质 漫灰表面辐射换热特 点 气体辐射等 由透热介质隔开的封闭腔中多个黑表向或漫灰表面的辐 射换热 所计算的诸表面必须构成一个封闭空腔 若有敞口存在 应以虚拟表面将其封闭起来 网络分析法是求解黑表面 及 或漫灰表面之间辐射热交换的一种十分有效的方法 两种网络单元 即空间热阻单元和表面热阻单元是组成 任何辐射网络的基本 细胞 它们分别等于 对于黑体 表面热阻等于零 而每一个灰表面则与一个 表面热阻以及若干个空间热阻相连接 采用和求解直流 电路网络类似的方法 可以求出各个灰表面的有效辐射 并进而求得各表面的净辐射热量 二 定量计算二 定量计算 包括 角系数的计算 漫灰表面封闭辐射系统的换热计 算 多漫灰表面封闭辐射系统的换热计算等 1 求如图所示空腔内壁面 2 对开口 1 的角系数 解 利用角系数的互换性和完整性即可求出 由于壁面 2 为凹表面 所以 但 由角系数的互换性得 2 两块平行放置的平板的表面发射宰均为 0 8 温度 分别为 t1 527 及 t2 27 板间距远小于板的宽度 与高度 试计算 1 板 1 的本身辐射 2 对板 1 的投 入辐射 3 板 1 的反射辐射 4 板 1 的有效辐射 5 板 2 的有效辐射 6 板 1 2 间的辐射换热量 解 由于两板间距极小 可视为两无限大平壁间的辐射 换热 根据 得 板 1 的本身辐射 对板 1 的投入辐射即为板 2 的有效辐射 板 1 的反射辐射 板 1 的有效辐射 板 2 的有效辐射 板 1 2 间的辐射换热量 3 两个直径为 0 4m 相距 0 1m 的平行同轴圆盘 放 在环境温度保持为 300K 的大房间