供热工程试题

供热工程模拟试题一一填空每小题分共计分绘制水压图的技术条件有和室内工作区的温度是指距地面高度范围内的温度供热管道的连接方式有和供热管道的敷设方式有和三种室内机械循环热水采暖系统水力计算的经济比摩阻为分户热计量供热系统热负荷计算时应考虑循环水泵运行和停止时压力保持不变的点称为采暖系统由和组成设计采暖系统时系统的最高点应设最低点应设水力稳定性是指其他用户流量改变时保持本身不变的特性采暖热负荷的估算方法有和两种二选择题分低温热水采暖系统是指供水温度为的采暖系统下列室内采暖管道可以采用焊接连接的有的管道单层外门的外门开启附加率双层外门的外门附加率大于小于等于无法判断通行地沟净高为按地带法计算地面传热系数时地带的划分是按建筑物进行划分的内表面向里米建筑轴线向里米外表面向里米内表面向里米组成地面的为保温材料时该地面为保温地面所有材料一层材料几层材料三判断题分室内工作区的温度是指距地面高度范围内的温度计算房间采暖热负荷时凡高于的房间均须进行高度附加自然循环热水采暖系统供回干管坡度一般为机械循环热水采暖系统循环水泵的扬程与建筑高度有关室内机械循环热水采暖系统水力计算的经济比摩阻为半通行地沟净高为四问答题分膨胀水箱的作用是什么其上有哪些配管什么是房间采暖热负荷其包括哪些内容机械循环热水采暖系统与自然循环热水采暖系统的区别是什么提高水力为稳定性的措施有哪些五计算题共分某双管热水采暖系统供回水温度为散热器采用型每片散热器散热面积为室内计算温度为散热器的传热系数为某房间设计热负荷且散热器明装于室内同侧连接试求散热器片数片时片时片时分某伸缩器两端直管段长度为该系统供回水温度分别为试计算该伸缩器的热伸长量分模拟试题二一填空每小题分共计分围护结构的附加耗热量包括和采暖系统由和组成常用的铸铁柱型散热器有和供热管道的敷设方式有和采暖系统的排气装置有和热水供热系统的主要形式有和供热管道支架有和两种二选择题分机械循环热水器采暖系统循环水泵的扬程与有关系统的阻力供暖面积建筑物高度下列热水温度属于高温热水采暖系统的是室内工作区的温度是指距地面高度范围内的温度整个房间膨胀水箱上的配管不可以安装阀门的有膨胀管信号管泄水管半通行地沟的净高为米米米保温地面是指组成地面的材料是保温材料一层所有其中几层三判断题分自然循环热水采暖系统的作用压力与系统阻力有关室内工作区的温度是指距地面米高度范围内的温度供汽压力为的采暖系统属于高压蒸汽采暖系统明装散热器的散热量大于暗装散热器的散热量保温地面是指组成地面的所有材料均为保温材料伸缩器两端必须设固定支架四问答题分计算围护结构耗热量时为什么要进行朝向附加膨胀水箱在机械循环热水采暖系统中有何作用其配管有哪些自然循环热水采暖系统与机械循环热水采暖系统区别是什么伸缩器的作用是什么其热伸长量如何计算影响散热器散热量的因素有哪些五计算题共分如图所示某室内热水采暖系统供回水温度为每组散热器的散热量均为试计算分管段的热负荷及水流量指出管段局部阻力构件名称已知某热水锅炉房供暖面积为万平方米面积热指标为该热水锅炉房供暖系统供回水温度为锅炉房内部阻力为米水柱用户系统的阻力为米水柱最远用户距锅炉房的距离为每笔管道的压力损失为水柱试计算该锅炉房循环水泵的流量扬程分如图所示热水采暖系统供水温度为回水温度为安装管道时的室外温度为试计算两固定支架之间的热伸长量分模拟试题三一填空每小题分共计分围护结构的耗热量包括和供热管道地沟敷设的方式有和三种供热管道支架的形式有和三种伸缩器两端必须设分户计量的供热系统热负荷计算时应考虑循环水泵运行和停止运行时压力保持不变的点称为点供热系统由和组成供热系统的最高点应设最低点应设民用建筑采暖热负荷的估算采用方法分户热计量采暖系统供热管道的管材一般情况下户外采用户内采用水力失调分为和两种二选择题分房间高度高于时应考虑高度附加下列室内采暖管道可以采用焊接连接的有机械循环热水采暖系统循环水泵的扬程与有关建筑高度系统的阻力供回水的温度高温水热水采暖系统是指供水温度为的采暖系统按地带法计算地面传热系数时地带的划分是按建筑物进行划分的内表面向里米建筑轴线向里米外表面向里米室内工作区的温度是指距地面高度范围内的温度整个房间三判断题分保温地面是指组成地面的所有材料均为保温材料自然循环热水采暖系统作用压力只与供回水的密度差有关机械循环热水采暖系统供回干管坡度一般为单层外门的外门开启附加率大于双层外门的外门附加率室内机械循环热水采暖系统水力计算的经济比摩阻为通行地沟净高为四问答题分计算围护结构耗热量时为什么要进行朝向附加影响散热器散热量的因素有哪些自然循环热水采暖系统与机械循环热水采暖系统区别是什么伸缩器的作用是什么其热伸长量如何计算五计算题共分某双管热水采暖系统供回水温度为散热器采用四柱型每片散热器散热面积为室内计算温度为散热器的传热系数为各组散热器的热负荷分别为试求各组散热器片数片时片时片时分已知某热水锅炉房供暖面积为万平方米面积热指标为该热水锅炉房供暖系统供回水温度为锅炉房内部阻力为米水柱用户系统的阻力为米水柱试计算该锅炉房循环水泵的流量扬程分供热工程模拟试题一答案一填空题不超压不汽化不倒空米螺纹连接焊接法兰连接架空埋地地沟户间传热定压点热源供热管网和热用户排气装置泄水阀流量缝隙法换气次数法二选择题三判断题四问答题主要作用是容纳系统中水被加热而膨胀的体积有时还兼有系统定压和排气作用配管有膨胀管溢水管排水管信号管循环管房间采暖热负荷是指用来补偿由于房间温度高于周围环境温度而损失的热量它包括常规的采暖房间热负荷与户间热负荷主要区别为循环动力膨胀水箱的连接点和作用不同排水方式不同热水热网的水力稳定性是指热网中各热用户在其他热用户流量改变时保持本身流量不变的能力五计算题解片解供热工程模拟试题二答案一填空题朝向修正耗热量风力附加耗热量高度附加耗热量外门附加耗热量热源部分输热部分散热部分柱型翼型地上架空和地下地沟和直埋集气罐自动排气阀手动放风门上供下回式系统上供上回式下供下回式固定支架和活动支架二选择题三判断题四问答题朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正当太阳照射建筑物时阳光直接透过玻璃窗使室内得到热量同时由于受阳面的围护结构较干燥外表面和附近空气温升高围护结构向外传递热量减少主要作用是容纳系统中水被加热而膨胀的体积有时还兼有系统定压和排气作用配管有膨胀管溢水管排水管信号管循环管主要区别为循环动力膨胀水箱的连接点和作用不同排水方式不同以补偿管道的热伸长而减弱或消除因热膨胀而产生的应力热力管道的热伸长量为影响散热器传热系数因素有散热器的制造情况和散热器的使用条件都综合地影响散热器的散热性能五计算题旁流三通个散热器组乙字弯个传热学一第一部分选择题单项选择题本大题共小题每小题分共分在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的请将正确选项前的字母填在题后的括号内在稳态导热中决定物体内温度分布的是导温系数导热系数传热系数密度下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响雷诺数雷利数普朗特数努谢尔特数单位面积的导热热阻单位为绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数自然对流小于等于大于无法比较对流换热系数为温度为的空气流经的壁面其对流换热的热流密度为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速等条件相同则粗管和细管的相同粗管内的大细管内的大无法比较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逆流大于顺流顺流大于逆流两者相等无法比较单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的有效辐射辐射力反射辐射黑度是在相同温度条件下辐射能力最强的物体灰体磨光玻璃涂料黑体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大一点好小一点好大小都一样无法判断第二部分非选择题填空题本大题共小题每小题分共分如果温度场随时间变化则为一般来说紊流时的对流换热强度要比层流时导热微分方程式的主要作用是确定当时要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响一般来说顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时膜状凝结时对流换热系数珠状凝结普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律角系数仅与因素有关已知某大平壁的厚度为材料导热系数为壁面两侧的温度差为则通过该平壁导热的热流密度为已知某流体流过固体壁面时被加热并且流体平均温度为则壁面温度为名词解释本大题共小题每小题分共分导热基本定律非稳态导热凝结换热黑度有效辐射简答题本大题共小题每小题分共分简述非稳态导热的基本特点什么是临界热绝缘直径平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用为什么计算题本大题共小题每小题分共分一内径为厚为的钢管表面包上一层厚为的保温材料钢材料及保温材料的导热系数分别为和钢管内壁及保温层外壁温度分别为及管长为试求该管壁的散热量一内径为壁厚的热水管管壁材料的导热系数为管内热水温度为管外空气温度为管内外的换热系数分别为和试求该热水管单位长度的散热量传热学一参考答案单项选择题本大题共小题每小题分共分填空题本大题共小题每小题分共分非稳态温度场强导热体内的温度分布仅答温度分布或温度场导热体内的温度场也可小于或小或低小于黑体单色辐射力或几何名词解释本大题共小题每小题分共分导热基本定律当导热体中进行纯导热时通过导热面的热流密度其值与该处温度梯度的绝对值成正比而方向与温度梯度相反发生在非稳态温度场内的导热过程称为非稳态导热或物体中的温度分布随时间而变化的导热称为非稳态导热蒸汽同低于其饱和温度的冷壁面接触时蒸汽就会在壁面上发生凝结过程成为流液体物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比单位时间内离开单位表面积的总辐射能简答题本大题共小题每小题分共分随着导热过程的进行导热体内温度不断变化好象温度会从物体的一部分逐渐向另一部分转播一样习惯上称为导温现象这在稳态导热中是不存在的非稳态导热过程中导热体自身参与吸热或放热即导热体有储热现象所以即使对通过平壁的非稳态导热来说在与热流方向相垂直的不同截面上的热流量也是处处不等的而在一维稳态导热中通过各层的热流量是相等的非稳态导热过程中的温度梯度及两侧壁温差远大于稳态导热对应于总热阻为极小值时的隔热层外径称为临界热绝缘直径平壁外敷设保温材料一定能起到保温的作用因为增加了一项导热热阻从而增大了总热阻达到削弱传热的目的圆筒壁外敷设保温材料不一定能起到保温的作用虽然增加了一项热阻但外壁的换热热阻随之减小所以总热阻有可能减小也有可能增大计算题本大题共小题每小题分共分解已知解已知传热学二本试题分两部分第一部分为选择题页至页每二部分为非选择题页至页共页选择题分非选择题分满分分考试时间分钟第一部分选择题一单项选择题本大题共小题每小题分共分在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的请将正确选项前的字母填在题后的括号内对于过热器中高温烟气外壁内壁过热的传热过程次序为复合换热导热对流换热导热对流换热复合换热对流换热复合换热导热复合换热对流换热导热温度对辐射换热的影响对对流换热的影响等于大于小于可能大于小于对充换热系数为温度为的水流经的壁面其对流换热的热流密度为流体流过管内进行对流换热时当时要进行入口效应的修正炉墙内壁到外壁的热传递过程为热对流复合换热对流换热导热下述哪个参数表示传热过程的强烈程度雷诺准则反映了的对比关系重力和惯性力惯性和粘性力重力和粘性力浮升力和粘性力下列何种材料表面的法向黑度为最大磨光的银无光泽的黄铜各种颜色的油漆粗糙的沿在热平衡的条件下任何物体对黑体辐射的吸收率同温度下该物体的黑度大于小于恒等于无法比较五种具有实际意义的换热过程为导热对流换热复合换热传热过程和辐射换热热辐射热对流无法确定第二部分非选择题二填空题本大题共小题每小题分共分已知某大平壁的厚度为材料导热系数为则通过该平壁单位导热面积的导热热阻为已知某换热壁面的污垢热阻为若该换热壁面刚投入运行时的传热系数为则该换热壁面有污垢时的传热系数为采用小管径的管子是对流换热的一种措施壁温接近换热系数一侧流体的温度研究对流换热的主要任务是求解进而确定对流换热的热流量热对流时能量与同时转移导热系数的大小表征物质能力的强弱一般情况下气体的对流换热系数液体的对流换热系数在一定的进出口温度条件下的平均温差最大是在相同温度下辐射能力最强的物体三名词解释本大题共小题每小题分共分稳态导热稳态温度场热对流传热过程肋壁总效率四简答题本大题共小题每小题分共分不凝结气体含量如何影响了蒸汽凝结时的对流换热系数值其影响程度如何凝汽器如何解决这个问题写出直角坐标系中导热微分方程的一般表达式它是根据什么原理建立起来的它在导热问题的分析计算中有何作用五计算题本大题共小题每小题分共分两块平行放置的平板和相关尺寸如图示已知试用网络法求两平板之间的辐射换热量若两平板均为黑体表面辐射换热量又等于多少一台逆流式换热器用水来冷却润滑油流量为的冷却水在管内流动其进出口温度分别为和比热为热油进出口温度分别为和比热为传热系数为试计算所需的传热面积传热学二参考答案一单项选择题本大题共小题每小题分共分二填空题本大题共小题每小题分共分若没写单位扣分或或若不写单位扣分强化较大对流换热系数或均可质量或物质导热小于逆流黑体三名词解释本大题共小题每小题分共分参考答案发生在稳态温度场内的导热过程称为稳态导热或物体中的温度分布不随时间而变化的导热称为稳态导热参考答案温度场内各点的温度不随时间变化或温度场不随时间变化参考答案依靠流体各部分之间的宏观运行把热量由一处带到另一处的热传递现象参考答案热量由固体壁面一侧的热流体通过固体壁面传递给另一侧冷流体的过程参考答案肋侧表面总的实际散热量与肋壁测温度均为肋基温度的理想散热量之比四简答题本大题共小题每小题分共分参考答案及评分标准因在工业凝汽器设备的凝结温度下蒸汽中所含有的空气等气体是不会凝结的故称这些气体成分为不凝结气体当蒸汽凝结时不凝结气体聚积在液膜附近形成不凝结气体层远处的蒸汽在抵达液膜表面进行凝结前必须以扩散方式穿过这个气体层这就使凝结换热过程增加了一个热阻即气相热阻所以降低分在一般冷凝温差下当不凝结气体含量为时换热系数将只达纯净蒸汽的左右后果是很严重的分答左右也可这是凝汽器必须装设抽气器的主要原因之一分参考答案及评分标准直角坐标系中导热微分方程的一般表达式为分它是根据导热基本定律或傅里叶定律和能量守恒定律建立起来的分作用确定导热体内的温度分布或温度场分五计算题本大题共小题每小题共分参考答案及评分标准分分分若两表面为黑体表面则分分分若不写单位扣分若直接把值代入而没写出公式也可给分参考答案及评分标准已知计算平均温差分计算水所吸收的热量分计算传热面积由得分若不写单位扣分若没写公式直接把值代入也可给分传热学三本试题分两部分第一部分为选择题页至页第二部分为非选择题页至页本试题共页选择题分非选择题分满分分考试时间分钟第一部分选择题一单项选择题本大题小题每小题分共分在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的请将正确项前的字母填在题后的括号内在锅炉的炉墙中烟气内壁外壁大气的热过和序为辐射换热导热复合换热导热对流换热辐射换热对流换热泪盈眶复合换热导热复合换热对流换热导热由表面和表面组成的封闭系统中等于小于可能大于等于小于大于流体流过短管内进行对流换热时其入口效应修正系数在其他条件相同的情况下下列哪种物质的导热能力最差空气水氢气油下列哪种物质中不可能产生热对流空气水油钢板准则反映了的对比关系重力和惯性力惯性力和粘性力重力和粘性力角系数表面辐射热阻与无关表面粗糙度表面温度表面积角系数气体的导热系数随温度的升高而减小不变套管式换热器无法确定下列哪种设备不属于间壁式换热器型管壳式换热器型管壳式换热器套管式换热器回转式空气预热器热传递的三种基本方式为导热热对流和传热过热导热热对流和辐射换热导热热对流和热辐射导热辐射换热和对流换热第二部分非选择题二填空题本大题共小题每小题分共分在一台顺流式的换热器中已知热流体的进出口温度分别为和冷流体的进出口温度分别为和则对数平均温差为已知一灰体表面的温度为黑度为则其车辆射力为为了达到降低壁温的目的肋片应装在一侧灰体就是吸收率与无关的物体冬季室内暖气壁面与附近空气之间的换热属于换热传热系数的物理意义是指间温度差为时的传热热流密度黑度是表明物体能力强弱的一个物理量肋壁总效率为与肋壁侧温度均为肋基温度时的理想散热量之比在一个传热过程中当壁面两侧换热热阻相差较多时增大换热热阻一侧的换热系数对于提高传热系数最有效型管壳式换热器型号中的表示三名词解释本大题小题每小题分共分换热器的效能有效度大容器沸腾准稳态导热黑体复合换热四简答题本大题共小题每小题分共分气体辐射有哪些特点为什么高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式五计算题本大题小题每小题分共分某炉墙由耐火砖和保温板组成厚度分别为和导热系数分别为和炉墙内外侧壁温分别为和求炉墙单位面积的热损失和两层材料间的温度以的流速在内径为的直管内流动管子内表面温度为水的平均温度为管长试求水所吸收的热量已知时水的物性参数为水时的已知水在管内流动时的准则方程式为适用条件水与壁面间的换热温差适用条件水与壁面间的换热温差以上两个准则方程式的定性温度均为流体的平均温度的定性温度为管内壁温度特性尺度为管内径传热学三参考答案一单项选择题本大题共小题每小题分共分二填空题本大题共小题每小分共分或若不写单位扣分或若不写单位扣分冷流体波长或复合复合热冷流体或冷热流体也可热流体和冷流体也可辐射肋壁实际散热量较大或大较高管程数三名词解释本大题共小题每小题分共分参考答案及评分标准换热器的实际传热量与最大可能传热量之比或参考答案及评分标准高于液体饱和温度的热壁面沉浸在具有自由表面的液体中所发生的沸腾参考答案及评分标准物体内各点温升速度不变的导热过程参考答案及评分标准吸收率等于的物体参考答案及评分标准对流换热与辐射换热同时存在的综合热传递过程四简答题本大题共小题每小题分共分参考答案及评分标准气体的辐射和吸收对波长有强烈的选择性即它只能辐射和吸收某些波长范围内的能量气体的辐射和吸收是在整个容积中进行的固体和液体不能穿透热射线所以它们的辐射和吸收只在表面进行评分标准答出分答出分参考答案及评分标准因为在一定的进出口温度条件下逆流的平均温差最大顺流的平均温差最小即采用逆流方式有利于设备的经济运行但逆流式换热器也有缺点其热流体和冷流体的最高温度集中在换热器的同一端使得该处的壁温较高即这一端金属材料要承受的温度高于顺流型换热器不利于设备的安全运行所以高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式即在烟温较高区域采用顺流布置在烟温较低区域采用逆流布置评分标准答出分答出分答出分五计算题本大题共小题每小题分共分参考答案及评分标准参考答案及评分标准传热学四一填空题每小题分共分复合表面传热学系数单位是二维稳态温度场在直角坐示系中可表示为对于一个传热过程如果固体壁面两侧与流体之间的表面传热数相差比较悬殊为增强传热效果采用助壁的形式常常装在表面传热系数的一侧非稳态导热过程中称为采用集总参数法的物体其内部温差趋近于建立有限差分离散议程的常用方法之一是用代替微商在流场中的内存在较大的速度梯度若两现角的流态及换热均则它们的必定相等管的弯曲半径越小二次不流的影响就一般工业设备中的凝结换热形式均为高于饱和温度的热壁面沉浸在具有自由表面的液体中所进行的沸腾称为凡波长的电磁波属于实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比称为物体的在辐射换热系统中称为由两根同心圆管组成的间壁式换热器称为二单项选择题每小题分共分从每小题的四个备选答案中选出一个正确答案并将正确答案的号码写在题后面的括号中对流换热牛顿冷却定律式为指出其中的热阻表达式是一般而言金属比非金属介电体的导热系数值是较高的较低的相等的接近的当物性参数为常数且无内热源时的导热微分方程式可写为如果温度场不随时间而变化即在非稳态导热时物体的温度随着形状变化重量变化时间变化颜色变化写出的名称努谢尔特准则付立叶准则毕奥准则普兰特准则结束导热问题数值计算迭代过程的判据之一是或流体在泵风机或水压头等作用下产生的流动称为自然对流层流强制对流湍流普朗特准则时则格拉晓夫准则越大则表征浮升力越大粘性力越大惯性力越大动量越大当量直径中表示长度宽度周长润湿周长横掠单管时的对流换热中特性尺度取管长管内径管外径水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取圆筒的长度圆筒外径圆筒内径圆筒壁厚度膜状凝结换热中的定性温度取蒸汽温度凝结液温度凝结液膜层平均温度饱和温度饱和沸腾时壁温与饱和温度之差称为平均温度绝对温差相对温差沸腾温差定向辐射强度与方向无关的规律称为普朗克定律四次方定律维恩定律兰贝特定律灰体的吸收率是大于定值变量对于灰体吸收率愈大其反射率愈小愈大适中不变角系数是纯几何因素与物体的黑度无关有关有较大关系关系很大由辐射物体表面因素产生的热阻称为导热热阻对流热阻表面热阻空间热阻二氧化碳和水蒸汽在光带内都能够吸收辐射反射辐射重辐射不能辐射按传热系数的符号单位从以下列举中选择管壳式换热器归类于间壁式回热式混合式再生式在一般换热器设计中考虑表面污染情况用利用系数污垢系数传热系数表面传热系数表示组分质量浓度的符号是三名词解释每小题分共分温度场吸收率四简答题每小题分共分简述物性参数导热系数和粘度对表面传热系数的影响蒸汽凝结换热中有不凝结气体存在时对凝结换热有什么影响角系数有哪些特性五计算题每小题分共分平壁厚度两表面温度分别维持在和平壁的高温面受到流体的加热流体温度表面传热系数当处于稳态时试确定平壁材料的导热系数压缩空气在中间冷却器的管外横掠流过冷却水在管内流过冷却管是外径为厚的黄铜管求此时的传热系数若管外表面传热系数增加一倍传热系数有何变化若管内表面传热系数增加一倍传热系数又作何变化一顺流换热器其冷流体进出口温度分别为和热流体进出口温度分别为和试比较对数平均温差和算术平均温差并说明能否用算术平均温差代替对数平均温差六综合计算每小题分共分一平壁水泥泡沫砖构成厚度为导热系数高温面维持低温面为试求通过平壁的热流密度维持热流密度不变时计算在墙壁内温度为处距离温墙面的厚度为多少的大铜板被置于的炉中加热分钟后测得铜板温度上升到已知铜板两侧与周围环境间的表面传热系数为铜板的试估算铜板的厚度是多少水以的速度流过内径为的加热管管的内壁温度保持水的进口温度为若要使水的出口温度达到求单位管长换热量不考虑修正提示已知的水抽真空的保冷瓶胆是双壁镀银的夹层结构外壁内表面温度为内壁外表面温度为镀银壁黑度为计算由于辐射换热单位面积人散热量传热学四答案及评分标准一填空题每小题分共分较小付立叶准则差商边界层流动边界层或速度边界层相似越大膜状凝结大容器沸腾可见光黑度表面热阻套管式换热器二单项选择题每小题分共分三名词解释每小题分共分温度场是指某一瞬间物体中各点温度分布的总称外界投射到某物体表面上的辐射能被该物体吸收的百分数四简答题每小题分共分导热系数大则流体内部流体与壁面间的导热热阻小表面传热系数就大粘度大流速就低表面传热系数就小形成气体热阻使表面传热系数大大减少角系数的相对性分角系数的完整性分角系数的可加性分五计算题每小题分共分由分得分对于管外表面积的传热系数为分略计算壁热阻传热系数为传热系数增加了传热系数增加还不到抓住分热阻最大的那个环节进行强化才能收到显著效果对数算术分差别分六综合计算每小巧玲珑题分共分分分由分有分设采用集总数法校核假设假设正确分定性温度流动为紊流分分绪论传热有哪几种基本形式其每种基本形式的特点是什么试用传热理论来分析热水瓶中的传热过程及其基本形式试分析航空发动机五大部件中的传热问题五大部件为进气道压气机燃烧室涡轮尾喷管目前预测世界环境温度在不断升高这种气象变化与传热学有什么关系试分析家用电器中的传热现象如冰箱空调烘箱等如何节省能源提高效率第一章何谓导热系数影响因素是什么试比较有内热源和无内热源时平壁导热的温度分布规律设常数管外包两种不同导热系数材料以减少热损失若试问如何布置合理等截面伸展体稳态导热时肋端边界条件的影响为何时在平壁圆筒壁和球壁中温度分布是何规律何谓热阻平壁圆筒壁和球壁的热阻如何表达对流热阻如何表示谓接触热阻影响因素是什么已知导热系数为的平壁内温度分布为试求单位面积的导热热流量由四种材料构成复合平壁图试求各项导热热阻及热流图通过复合壁的热流量材料左面的温度试考虑如图所示图形中的一维稳定热传导假定无内热生成试推导出导热系数的表达公式已知的单位分别为和一则著名绝热材料制造厂所作的电视广告声称对绝热材料来说重要的不是材料的厚度而是热阻欲使值等于需的岩石的木头或的玻璃纤维认为这则广告合理吗有一种材料的导热系数按下列关系式随温度变化倘用这种材料制成平壁试求其单位面积的热阻方程式图中表示一正方形平板为均匀温度的边界条件试利用热传导方程的精确解求平板中点的温度要求只考虑无穷级数的前五个非零项并估计只取无穷级数前三项所造成的误差砖墙厚导热系数在砖墙外侧敷设保温材料其导热系数为为使热流密度不超过问需敷设多厚的保温材料设内侧壁温外侧壁温等厚度环肋肋厚肋基直径肋的导热系数肋壁与介质间的传热系数为介质温度为当肋片散热热流量为而肋基温度不大于时肋的高度应为多少外径的管道壁温为外装纵肋片肋厚高肋的导热系数为周围介质温度为对流传热系数为求每米管长散热量外径为表面温度为的圆管在它的外面用热系数为的保温材料包扎起来厚为外表面温度小于计算每米管道的散热量如果保温材料换成为的导热系数的材料其它条件不变试计算该保温材料的厚度直径的球整个被大量玻璃纤维所包围安置在球内部的加热器使球外表面保持此时玻璃纤维外边界温度为试问在热稳定条件下必须向加热器提供多少功率测量土壤导热系数方案中将电热长杆垂直埋于地下设计中杆长为直径为为了避免土壤性质明显变化当土壤温度为时杆表面最大温度为如果土壤导热系数为试计算电加热器所需功率厚度为的无限大平壁导热系数为摄氏温度已知在时时如把厚度五等分试写出一维稳定导热的数值解步骤及全部节点方程图给出了某物体一部分面是绝热的面的对流传热系数固体导热系数试用数值法计算节点第二章何谓非稳态导热非稳态导热的数学表达式何谓集中热容法使用该法的判别标准是什么试述热扩散率毕奥数和傅里叶数的组成相它们的物理意义海斯勒图的来由及使用方法试写出如下热传导问题的数学描述一块平板初始温度为当时间时处为绝热边界处边界以对流方式传给温度为零的介质一实心圆柱体初温为当时间投时物体内产生的热量在处以对流形式传给温度为零的介质一实心球初始温度为当时间时物体内产生的热量而处始终保持均温炉用高频电磁场使加热物体内分子产生振荡其效果相当于均匀内热源一般烘箱靠辐射加热需加热时间较长试定性画出一块厚为的平板食物置于上述两种炉子中加热时的温度分布曲线加热开始前刚开始加热加热过程申间时刻接近终了时设终了时最低温度相同温度为的钢板放在的空气中冷却求钢板冷却到时所需要的时间设钢板导热系数厚度直径为的铜球初始温度为把它置于空气中冷却经分钟后铜球的温度为多少铜球表面的始温度为直径为的紫铜棒突然横置于气温为流速为的风道中分钟后紫铜棒温度降至为试计算气体与棒之间的对流传热系数已知铜棒用非稳态导热法测量燃气与叶片的对流传热系数把边长为的铜质立方体埋入叶片一面与燃气流接触其余面均用绝热胶粘结于叶片中可视为绝热若燃气温度为铜块经燃气加热后经秒钟从升至铜的物性直径为的铁球在为的油池内冷却分钟若对直径为的不锈钢球实现相似冷却过程需多少时间对流传热系数为多少一块的肉初始温度为突然将它放入的冷库中冰冻冷库中当量传热系数试问肉的中心温度达时需多少时间已知肉一只初始温度为的苹果放入温度为的冰箱中假若苹果在冰箱中的表面当量传热系数苹果的当量直径试问苹果中心温度降至所需时间在温度为的烘箱中烤山芋设山芋的当量直径为初温为物性可近似取时水的值试估算烘烤分钟后山芋的中心温度取表面对流传热系数直径长的钢制圆柱体初温为将其突然浸入的油槽中淬火对流传热系数求分钟后圆柱体的中心温度分钟后底面和顶面的中心温度边长为的铝制立方体初始温度为将其浸入的液体中对流传热系数试计算分钟后表面中心处的温度铝一直径为的热电偶用来测的气流温度试问热电偶过余温度为初始温度和时所需时间这时热偶指示温度为多少初始温度为总复习题基本概念薄材在加热或冷却过程中若物体内温度分布均匀在任意时刻都可用一个温度来代表整个物体的温度则该物体称为传热由热力学第二定律凡是有温差的地方就有热量自发地从高温物体向低温物体转移这种由于温差引起的热量转移过程统称为导热是指物体内不同温度的各部分之间或不同温度的物体相接触时发生的热量传输的现象对流指物体各部分之间发生相对位移而引起的热量传输现象对流换热指流体流过与其温度不同的物体表面时流体与固体表面之间发生的热量交换过程称为强制对流由于外力作用或其它压差作用而引起的流动自然对流由于流体各部分温度不同致使各部分密度不同引起的流动流动边界层当具有粘性的流体流过壁面时由于粘滞力的作用壁面附近形成一流体薄层在这一层中流体的速度迅速下降为零而在这一流层外流体的速度基本达到主流速度这一流体层即为温度边界层当具有粘性的流体流过壁面时会在壁面附近形成一流体薄层在这一层中流体的温度迅速变化而在这一流层外流体的温度基本达到主流温度这一流体层即为热辐射物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为辐射力物体在单位时间内由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量单色辐射力物体在单位时间内由单位表面积向半球空间发射的波长在范围内的辐射能量立体角是一个空间角度它是以立体角的角端为中心作一半径为的半球将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方的比值作为的大小定向辐射强度单位时间内在单位可见面积单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为传质在含有两种或两种以上组分的流体内部如果有浓度梯度存在则每一种组分都有向低浓度方向转移以减弱这种浓度不均匀的趋势物质由高浓度向低浓度方转移过程称为分子扩散传质静止的流体中或在垂直于浓度梯度方向作层流流动的流体中的传质有微观分子运动所引起称为对流流动传质在流体中由于对流掺混引起的质量传输有效辐射单位时间内离开所研究物体单位表面积的总辐射能灰体单色吸收率单色黑度与波长无关的物体角系数有表面投射到表面的辐射能量占离开表面的总能量的份数称为表面对表面的角系数辐射换热物体之间通过相互辐射和吸收辐射能而产生的热量交换过程填空题当辐射投射到固液表面是表面辐射投射到气体表面是辐射容积气体常数量纲是当辐射物体是时辐射力是任何方向上定向辐射强度的倍漫辐射表面强制对流换热的准数方程形式为描述流体运动方法有和两种方法拉氏法欧拉法对于一个稳态的流动传热现象而言其准数方程式可表示为自然对流换热的准数方程式可表示为热辐射过程中涉及到的三种理想物体有黑体透明体镜体实际上大部分工程材料在范围内都表现出灰体性质红外线善于发射的物体同时也善于吸收角系数是一个与有关的纯几何量辐射物体的尺寸空间位置实际物体的辐射力与的比值恒等于的黑体的辐射力辐射来自于黑体的吸收率同温度下灰体与其他物体辐射换热时首先要克服达到节点而后再克服进行辐射换热表面热阻空间热阻黑体的有效辐射就是黑体的自身辐射为增加辐射换热系统的换热量可通过辐射换热物体表面的黑度来实现增加对流流动传质的准数方程为判断并改错只有管外径小于临界绝热直径时铺设绝热层才能使热损失减小热辐射和流体对流及导热一样需有温差才能发射辐射能通过圆筒壁的一维稳态导热时单位面积上的热流密度是处处相等的导温系数仅出现在非稳态热量传输过程中导温系数越大物体内各处温度越不均匀热量传输一般有导热热对流及热辐射三种基本形式水平热壁面朝上布置时比朝下时的对流换热量大流体的物性参数愈小愈大流体对流换热能力愈大紊流运动粘度与流体运动粘度都是流体的物性参数与和紊流程度有关紊流的普朗特数不表示流体的物性参数表示紊流时热量和动量传递过程的程度和状态两物体之间的辐射换热必须通过中间介质才能进行且热辐射过程中伴随着能量形式的二次转化金属表面在空气中被氧化后在相同温度下其辐射能力比原来争强了与黑体一样灰体也是一种理想物体只是在数值上与黑体成折扣关系同温度下物体辐射力越大其吸收率越小角系数描述的是物体的空间位置和几何形状对辐射换热的影响并与辐射物体本身的特性和温度有关当系统处于热平衡时灰体的有效辐射等于同温度下的黑体辐射并与灰体的表面黑度有关当一铸件在车间内加热时其辐射换热量的大小与车间大小有关当一铸件在车间内加热时其辐射换热量的大小取决于铸件面积和本身黑度问答题热量传输有哪几种基本方式温度场有哪几种表示方法能量微分方程的几种形式均用于哪些条件导温系数表达式及物理意义何谓单值性条件包括哪些边界条件分为哪几类各自数学描述通过平壁的一维稳态导热数学描述及第一三边界条件数学描述温度分布热流密度单多层为常变量时通过圆筒壁的一维稳态导热数学描述及第一三边界条件数学描述温度分布热流密度单多层热阻有何应用推导临界直径公式并分析影响临界直径的因素答热阻的应用利用热阻可将某些热量传输问题转换成相应的模拟电路来分析分析热阻组成弄清各个环节的热阻在总热阻中所占的地位能有效地抓住过程的主要矛盾公式推导已知一管道的内径为外径为设在管道外面包一层绝缘层其直径为圆筒内为热流体其对流换热系数为穿越筒壁向外冷流体对流换热系数为散热此时单位管长的总热阻仅是的函数只与划线部分的热阻有关通过分析得知与间存在极值取得极值的条件是其中为临界绝热层直径当时为极小值此时管道向外散热最多分析影响临界直径的因素当时敷设绝热层会使散热减少与有关可通过选用不同绝热材料改变值何谓薄材厚材如何判别集总系统导热特点数学描述温度分布及瞬时热流量及定义式及物理意义答物理意义物体内部热阻与外部热阻之比求解对流给热系数的方法有哪几种影响对流换热系数的因素有哪些如何作用求解对流换热系数的基本方法是什么边界层微分方程求解思路是什么边界层微分方程求解思路由式和式求解流场的速度分布得代入式得温度场的分布再求温度梯度代入式求得值类比法求解思路推导过程试比较类比法和边界层微分方程组法答边界层微分方程组法只能求解绕流平板的边界层内的层流问题计算较烦类比法即适用于边界层内也适用于边界层外还适用于圆管内的流动即适用于层流也适用于紊流且推导和计算也较方便建立动量边界层和热量边界层厚度受那些因素的影响建立动量传递和热量传递的目的是什么类比解推导过程答建立动量传递和热量传递的目的认为动量热量传递规律是类同的用数学式子把两现象联系起来用已由理论分析或实测得到的阻力规律来求解换热规律层流中紊流中当时此二式相同即也是雷诺类比解成立的条件试说明及的物理意义及定义式答努谢尔特准数定义式物理意义表示实际流体热量传递与导热分子热量传递的比较反映了对流换热的强度普朗特准数定义式物理意义反映了动量扩散与热量扩散的相对大小格拉晓夫准数定义式物理意义是由浮升力粘滞力和惯性力粘滞力的乘积得到的流动边界层温度边界层层流底层紊流边界层定义及边界层特性热辐射定义及其特点是什么其波长主要集中在哪些波长范围内黑体概念及研究黑体的意义是什么辐射力单色辐射力立体角及定向辐射力和辐射强度的概念有何区别黑体辐射的基本规律有哪几个都分别揭示了哪些规律什么是物体表面的吸收率反射率和透过率什么是绝对黑体白体和透明体试说明兰贝特定律的几种表达形式及适用条件什么是物体表面的黑度受哪些因素影响什么是灰体有何特性实际物体的辐射特性与灰体有何不同什么基尔霍夫定律它的适用条件是什么什么是辐射角系数它有什么性质两面三面封闭系统角系数的基本计算方法及线交叉法计算任意两面间的角系数的方法什么是有效辐射和净辐射热流密度试汇出由两面或三面灰体组成的封闭系统的辐射网络图试列出三面灰体组成的封闭系统各面有效辐射的方程式什么是重辐射面它有什么特点试汇出具有辐射绝热面的三面辐射系统的网络图在两面平行板间的换热系统中间加一块与平板黑度相同的遮热板时两面间辐射换热减少多少并会出辐射网络图传质概念及分子扩散传质和对流扩散传质定义二种传质方式的传质量基本计算公式质量传输平衡法方程式及简化形式和单值性条件分之扩散传质中气体通过间壁的扩散通量金属园管的扩散通量及静止介质中通过半无限大物体的浓度分布和传质通量分子扩散传质系数的影响因素有哪些对流流动传质模型有哪几种层流紊流流动时各自的浓度分布及平均传质系数准数方程形式流体通过单个球体及流过填充床时的传质系数计算公式流体在园管内流动时的传质计算动量与热量比拟解雷诺柯尔朋动量与质量比拟解雷诺柯尔朋类比关系准数有哪些各准数间关系怎样动量边界层热量边界层和质量边界层间类比关系怎样证明题流函数的物理意义是什么并证明之分证明在两平行平板中间加一块黑度与平板相同的遮热板后可使两平板间的辐射能减少为原来的二分之一并绘出辐射网络图分计算题有一直径为的钢球初始温度为将其突然置于温度为空气中设钢球表面与周围环境间的总换热系数为试计算钢球冷却到所需的时间已知钢球的分解先验算准数钢球的特征尺寸为故可以按薄材加热处理具有内热源并均匀分布的平壁壁厚为假定平壁的长宽远大于壁厚平壁两表面温度恒为内热源强度为平壁材料的导热系数为常数试推出稳态导热时平壁内的温度分布和中心温度分解因平壁的场宽远大于厚度故此平壁的导热可认为是一维稳态导热导热微分方程为边界条件为求解上述微分方程得由边界条件确定积分常数平壁内的温度分布当则得平壁中心温度将初始温度为直径为的紫铜棒突然横置于气温为流速为的风道之中五分钟后紫铜棒温度降到试计算气体与紫铜棒之间的换热系数已知紫铜棒密度比热导热系数解先假定可以用集总系统法分析紫铜棒的散热过程其中验算一蒸汽管道内外径分别为和为了减少热损失在管外包有三层保温材料内层为厚的石棉白云石中间为厚的石棉白云石互状预制板外壳为厚的石棉硅藻土灰泥钢管壁的管内表面和保温层外表面的温度分别为和求该蒸汽管每米管长的散热量解已知各层每米管长热阻分别为管壁石棉内层石棉预制瓦灰泥外壳蒸汽管道每米长散热量为压力为空气以速度掠过平板板长壁面温度试求该板的换热系数及换热量板宽按计算已知空气物性参数为解按壁面与流体温度的算术平均值做为定性温度确定物性查附录得空气物性为则为紊流对于紊流纵掠平板时局部摩擦系数为的空气在常压下以的速度流过平板板面温度求距前缘处的速度边界层和温度边界层以及和单宽换热量再用类比法求局部摩擦系数已知空气物性参数为解边界层内空气的定性温度由题已知空气物性参数为为层流边界层则局部换热系数单位宽度的换热量空气物性参数为两平行大平板间的辐射换热平板的黑度各为和如果中间加进一块铝箔遮热板其黑度为试计算辐射热减少的百分率并画出辐射网络图解未加遮热板时两大平板单位面积间的辐射换热量为设置遮热板后加入遮热板后的辐射换热量减少的百分率为有两平行黑体表面相距很近他们的温度分别为与试计算它们的辐射换热量如果是灰体表面黑度分别为和它们间的辐射换热量是多少解两黑体表面间的辐射换热量是两灰体表面间的辐射换热量是两个互相平行且相距很近的大平面已知其黑度若两表面间按放一块黑度为的铝箔遮热板设铝箔两边温度相同试求辐射换热量为未加隔热板时的多少成若隔热板的黑度为辐射换热量又为多少解未加遮热板时两大平板间的辐射换热量为设置遮热板后有两个平行钢板温度各保持其黑度两钢板间的距离比起钢板的宽和高相对很小试求这两块钢板的自身辐射有效辐射净辐射热流反射辐射投射辐射和吸收辐射热流解两大平板间的辐射换热量为处于热平衡时自身辐射有效辐射反射辐射总投入辐射已知平板稳流边界层内的速度分布为并有及试推导出边界层厚度的计算式解由湍流圆管内的知识可知当时光滑管中的湍流流动的近似又以代替以代替又将和代入边界层动量积分方程又代入得分离变量积分得已知平板层流边界层内的速度解试导出边界层厚度和摩擦阻力系数的公式层流边界层动量积分方程解由层流的边界层动量积分方程可知式式又带入式得分离变量积分得