传热学基础复习资料

传热学基础一、填空题1、传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种。热传导、热对流、热辐射2、传热过程可分为不随时间变化的和随时间变化的。稳态传热、非稳态传热3、对流换热实质是和两种传热机理共同作用的成果。热对流、导热4、某瞬时物体内部各点温度的集合称为该物体的，其同温度各点连成的面称为，其法线方向上温度的变化率用表达。温度场、等温面、温度梯度5、当物质的种类一定期，影响导热系数大小的外因重要是和。6、表达物体的蓄热量与界面上换热量的比值称为。时间常数7、在湍流传热时，热阻重要集中在，因此，减薄该层的厚度是强化的重要途径。层流内层、对流传热8、对流传热系数的重要影响原因有（1）（2）（3）（4）（5）。流体的种类和相变化的状况；流体的性质；流体流动的状态；流体流动的原因；穿热面的形状、分布和大小9、无相变时流体在圆形直管中作强制湍流传热，在α=0.023λ/diRe0.8Prn公式中，n是为校正的影响。当流体被加热时，n取，被冷却时n取。热流方向、0.4、0.310、努塞尔特准数Nu表达的准数，其体现式为，普兰特准数Pr表达的准数，其体现式为。对流传热系数、、物性影响、11、蒸汽冷凝有和两种方式。膜状冷凝、滴状冷凝12、双层平壁定态热传导，两层壁厚面积均相等，各层的导热系数分别为和，其对应的温度差为和，若>，则和的关系为。<二、简答题1、何谓热对流？何谓对流传热？对流换热又可分为哪两大类？答：热对流是指流体中质点发生相对位移而引起的热量传递。一般，对流传热是指流体与固体壁面间的传热过程，它是热对流和热传导的结合。它又可分为强制对流和自然对流两类。2、请简述辐射换热区别于导热和热对流方式最重要的特性。它是唯一一种非接触的传热方式；它不仅产生能量转移，并且还伴伴随能量形式的转换，即发射时从热能转换为辐射能，而被吸取时又从辐射能转换为热能。3、请简述在非稳态导热过程中物体中温度分布存在的两个阶段。（1）在第一阶段内，温度分布重要受初始温度分布的控制，此阶段称为非正规状况的阶段。（2）当过程进行到一定的深度，物体中不一样步刻的温度分布重要取决于边界条件及物性，此时为第二阶段，即正规状况阶段。4、若热流体走管内，冷流体走管外，两流体通过间壁的传热包括那几种过程？答：包括如下三个过程：（1）热流体以对流传热方式将热量传给管内壁（2）热量由内壁面以热传导方式传给外壁面（3）热量由外壁面以对流传热的方式传给冷流体三、计算题1、一红砖平面墙厚度为500，一侧壁面温度为200℃，另一侧壁面温度为30℃，红砖的导热系数可取为0.57（℃）。求：（1）通过平壁的热传导通量。（2）平壁内距离高温侧350处的温度，℃。解：（1）求已知℃，℃，，（℃）单层平壁热传导通量（2）设平壁内距离350处的温度为，则有：解得：2、用平板法测定固的导热系数。在平板一侧用电热器加热，另一侧用冷却器冷却，同步在板的两侧用热电偶测量其表面温度。若所测固体的表面积为0.01，厚度为20。试验测得电流表读数为0.58，伏特计读数为100，两侧表面的温度分别为180℃和30℃。求：该材料的导热系数。（1）由试验测得的电流和电压可求出导热量（2）由单层平壁热传导方程可求出由可得：3、某炉壁由下列三种材料构成，内层是耐火砖，，；中间是保温砖，，；最外层是建筑砖，，。今测得其内壁温度，外壁温度。求（1）通过炉墙单位面积的热损失。（2）各层的温差。（3）各层接触面的温度。（假设各层接触良好）解：设为耐火砖和保温砖之间接触面的温度。为保温砖和建筑砖之间接触面的温度。由多层平壁定态热传导公式可以导出：（2）、、分别为耐火砖层，保温砖层和建筑砖层的温差。因是多层平壁的定态热传导，故由可得，（3）4、平壁炉的炉壁由三种材料所构成，内层是耐火砖，，；中间是绝缘砖，，；最外层是钢板，，。若耐火砖层内表面温度，钢板外表面温度。求（1）导热的热通量。（2）若计算成果与试验的热损失（）不符，分析原因并计算附加热阻。解：（1）由三层平壁的定态热传导公式求计算成果：，分析原因是：阐明平壁层间接触不良，有空气层存在，产生了附加热阻。即代入数据得：解出5、某平壁炉是由一耐火砖与一层一般砖砌成，两层得厚度均为100，其导热系数分别为及。待操作稳定后，测得炉壁得内表面温度为700℃，外表面温度为130℃。为减少热损失，在一般砖的外表面砌一层厚度为40，导热系数为的保温层，待操作稳定后，又测得炉内表面温度为740℃，外表面温度为90℃。今设本来的两层材料导热系数不变。求：加上保温层后单位面1积炉壁的热损失比本来减少的百分数。解：（1）加保温层前，单位面积炉壁的热损失。此时，为两层平壁的热传导：（2）加保温后，单位面积炉壁的热损失为，此时为三层平壁的热传导：（3）增长保温层后，热损失比本来减少的百分数为：6、有一直径为的钢管，其长度为3，已知管内壁温度为100℃，外壁温度为90℃。求该管的热损失为多少。（已知钢管的导热系数为45）解：本题为单层圆筒壁的热传导，求热损失可用式：式中各量为：，，，，代入上式可得7、有一蒸汽管外径为25，管外包以两层保温材料，每层厚度均为25，外层与内层保温材料的导热系数之比为，此时的热损失为。今将内外两层材料互换位置，且设管外壁与保温层外表面的温度均不变，则热损失为。求，并阐明何种材料放在里层为好。解：（1）蒸汽管外半径内层保温层外半径外层保温层外半径已知，故（2）当导热系数小的材料包在里层时，热损失为：（3）当导热系数大的材料包在里层时，热损失为：（4）可求出：，阐明在圆筒壁当采用两种以上材料保温时，为减少热损失，应将小的材料包在里层为好。8、在一种的钢管外包有两层绝热材料,里面为的氧化镁粉,平均导热系数为0.07；外层为20的石棉层，其平均导热系数为0.15，钢的导热系数为45，现测出管内壁温度为500℃，最外层温度为80℃。求（1）每米管长的热损失。（2）两层保温层界面的温度。（假设层间接触良好）求每米管长的热损失，此为三层圆筒壁的热传导。已知：，，代入下式：保温层界面温度,可按两层圆筒壁导热来计算：可解出9、求绝压为140，流量为1000的饱和水蒸汽冷凝后并降温到60℃时所放出的热量。用两种措施计算并比较成果。已知140水蒸汽的饱和温度为109.2℃，冷凝热为2234.4，焓为2692.1；60℃的水的焓为251.21。解：（1）第一种措施（2）第二种措施①冷凝水的平均温度为查出84.6℃下的水的比热容为：②水蒸气冷凝并降温放出的热量为：计算表明两种措施成果同样，不过第一种措施较简朴。10、将0.417、80℃的有机苯