传热学基本概念知识点

传热学根本概念学问点傅里叶定律：单位时间内通过单位截面积所传递的热量，正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率集总参数法：无视物体内部导热热阻的简化分析方法临界热通量：又称为临界热流密度，是大容器饱和沸腾中的热流密度的峰值效能：表示换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比对流换热是怎样的过程，热量如何传递的？对流：指流体各局部之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式。对流仅能发生在流体中，而且必定伴随有导热现象。对流两大类：自然对流与强制对流。影响换热系数因素：流体的物性，换热外表的外形与布置，流速何谓膜状分散过程，不分散气体是如何影响分散换热过程的？蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时，假设分散液体能很好的润湿壁面，它就在壁面上铺展成膜，这种分散形式称为膜状分散。不分散气体对分散换热过程的影响：在靠近液膜外表的蒸气侧，随着蒸气的分散，蒸气分压力减小而不分散气体的分压力增大。蒸气在抵达液膜外表进展分散前，必需以集中方式穿过聚拢在界面四周的不凝结气体层。因此，不分散气体层的存在增加了传递过程的阻力。8试以导热系数为定值，原来处于室温的无限大平壁因其一外表温度突然上升为某确定值而发生非稳态导热过程为例，说明过程中平壁内部温度变化的状况，着重指出几个典型阶段。首先是平壁中紧挨高温外表局部的温度很快上升，而其余局部则仍保持原来的温度，随着时间的推移，温度上升所涉及的范围不断扩大，经受了一段时间后，平壁的其他局部的温度也缓慢上升。主要分为两个阶段：非正规状况阶段和正规状况阶段灰体有什么主要特征？灰体的吸取率与哪些因素有关？灰体的主要特征是光谱吸取比与波长无关。灰体的吸取率恒等于同温度下的放射率，影响因素有：物体种类、外表温度和外表状况。气体与一般固体比较其辐射特性有什么主要差异？气体辐射的主要特点是：〔1〕气体辐射对波长有选择性〔2〕气体辐射和吸取是在整个容积中进展的说明平均传热温压得意义，在纯逆流或顺流时计算方法上有什么差异？平均传热温压就是在利用传热传热方程式来计算整个传热面上的热流量时，需要用到的整个传热面积上的平均温差。纯顺流和纯逆流时都可按对数平均温差计算式计算，只是取值有所不同。边界层，边界层理论边界层理论：〔1〕流场可划分为主流区和边界层区。只有在边界层区考虑粘性对流淌的影响，在主流区可视作抱负流体流淌。〔2〕边界层厚度远小于壁面尺寸〔3〕边界层内流淌状态分为液体发生大容器饱和沸腾时，随着壁面过热度的增高，会消灭哪几个换热规律不同的区域？这几个区域的换热分别有什么特点？为什么把热流密度的峰值称为烧毁点？分为四个区域：1、自然对流区，这个区域传热属于自然对流工况。2、核态沸腾区，换热特点：温压小、传热强。3、过度沸腾区：传热特点：热流密度随着温压的上升而降低，传热很不稳定。4、膜态沸腾区：传热特点：传热系数很小。由于超过热流密度的峰值可能会导致设备烧毁，所以热流密度的峰值也称为烧毁点。阐述兰贝特定律的内容。说明什么是漫射外表？角系数具有哪三共性质？在什么状况下是一个纯几何因子，和两个外表的温度和黑度没有关系？兰贝特定律给出了黑体辐射能按空间方向的分布规律，它说明黑体单位面积辐射出去的能量在空间的不同方向分布是不均匀的，按空间纬度角的余弦规律变化：在垂直于该外表的方向最大，而与外表平行的方向为零。光谱吸取比与波长无关的外表称为漫射外表。角系数的三共性质：相对性、完整性、可加性。当满足两个条件：〔1〕所争论的外表是漫射的〔2〕在所争论外表的不同地点上向外放射的辐射热流密度是均匀的。此时角系数是一个纯几何因子，和两个外表的温度和黑度没有关系。试述气体辐射的根本特点。气体能当灰体来处理吗？请说明缘由气体辐射的根本特点：〔1〕气体辐射对波长具有选择性〔2〕气体辐射和吸取是在整个容积中进展的。气体不能当做灰体来处理，由于气体辐射对波长具有选择性，而只有辐射与波长无关的物体才可以称为灰体。试说明管槽内强制对流换热的入口效应。流体在管内流淌过程中，随着流体在管内流淌局部外表传热系数如何变化的？外掠单管的流动与管内的流淌有什么不同管槽内强制对流换热的入口效应：入口段由于热边界层较薄而具有比较充分的进展段高的外表传热系数。入口段的热边界层较薄，局部外表传热系数较高，且沿着主流方向渐渐降低。充分进展段的局部外表传热系数较低。外掠单管流淌的特点：边界层分别、发生绕流脱体而产生回流、漩涡和涡束。为什么在给圆管加保温材料的时候需要考虑临界热绝缘直径的问题而平壁不需要考虑？圆管外敷设保温层同时具有减小外表对流传热热阻及增加导热热阻两种相反的作用，在这两种作用下会存在一个散热量的最大值，，在此时的圆管外径就是临界绝缘直径。而平壁不存在这样的问题。为什么二氧化碳被称作“温室效应”气体？气体的辐射与吸取对波长具有选择性，二氧化碳等气体聚拢在地球的外侧就似乎给地球罩上了一层玻璃窗：以可见光为主的太阳能可以达到地球的外表，而地球上一般温度下的物体所辐射的红外范围内的热辐射则大量被这些气体吸取，无法散发到宇宙空间，使得地球外表的温度渐渐上升。试分析大空间饱和沸腾和分散两种状况下，假设存在少量不凝性气体会对传热效果分别产生什么影响？缘由？对于分散，蒸气中的不行分散气体会降低外表传热系数，由于在靠近液膜外表的蒸气侧，随着蒸气的分散，蒸气分压力减小而不分散气体的分压力增大。蒸气在抵达液膜外表进展分散前，必需以集中方式穿过聚拢在界面四周的不分散气体层。因此，不分散气体层的存在增加了传递过程的阻力。大空间饱和沸腾过程中，溶解于液体中的不分散气体会使沸腾传热得到某种强化，这是由于，随着工作液体温度的上升，不分散气体会从液体中逸出，使壁面四周的微小凹坑得以活化，成为汽泡的胚芽，从而使qA t沸腾曲线向着△t减小的方向移动，即在一样的△t下产生更高的热流密度，强化了传热。太阳能集热器的吸取板外表有时覆以一层选择性涂层，使外表吸收阳光的力气比本身辐射力气高出很多倍。请问这一现象与吉尔霍夫定律是否冲突？缘由？基尔霍夫定律说明物体的吸取比等于放射率，但是这一结论是在“物体与黑体投入辐射处于热平衡”这样严格的条件下才成立的，而太阳能集热器的吸取板外表涂上选择性涂层，投入辐射既非黑体辐射，更不是处于热平衡，所以，外表吸取阳光的力气比本身辐射力气高出很多倍，这一现象与基尔霍夫定律不相冲突。请说明Nu、Bi的物理意义，Bi趋于0和趋于无穷时各代表什么样的换热条件？Nu数说明壁面上流体的无量纲温度梯度Bi说明固体内部导热热阻与界面上换热热阻之比Bi趋于0时平板内部导热热阻几乎可以无视，因而任一时刻平板中各点的温度接近均匀，并随着时间的推移整体的下降，渐渐趋近于外界温度。Bi趋于无穷时，外表的对流换热热阻几乎可以无视，因而过程一开始平板的外表温度就被冷却到外界温度，随着时间的推移，平板内部各点的温度渐渐下降而趋近于外界温度。举例说明什么是温室效应，以及产生温室效应的缘由位于太阳照耀下被玻璃封闭起来的空间，例如小轿车、培育植物的暖房等，其内的温度明显地高于外界温度，这种现象称为温室效应。这是由于玻璃对太阳辐射具有猛烈的选择性吸取性，从而大局部太阳辐射能穿过玻璃进入有吸热面的腔内，而吸热面发出的常温下的长波辐射却被玻璃阻隔在腔内，从而产生了所谓的温室