【传热学】是研究热量传递规律的学科,主要涉及热传导、对流换热和辐射换热三种基本传热方式。本试卷是兰州交通大学的期末考试试题,旨在考核学生对传热学基本概念、原理及计算方法的掌握程度。
【单项选择题】
1. **导热系数**决定了物体内温度分布,它描述了物质内部单位面积、单位时间内因温度差传递的热量。
2. **努谢尔特数(Nu)**是反映流体物性对对流换热影响的无量纲数,它是基于速度边界层厚度和特征长度的对流传热速率的度量。
3. **黑体**在相同温度下辐射能力最强,黑体能够吸收所有入射的电磁辐射,并且完全转化为热辐射。
4. **采用导热系数较小的材料**可以增加导热热阻,从而削弱传热。
5. 换热器热流体侧结垢会导致传热壁面温度**增加**,因为结垢会增加热阻,热量传递效率下降。
6. 抽成真空的双层玻璃保温瓶主要是为了**减少导热与对流换热**,降低热量损失。
7. 对数平均温差(LMTD)用于计算换热器的平均温度差,此题中的LMTD约为**124°C**。
8. 角系数X1,3可以通过其他角系数计算得出,但具体数值未给出,无法直接计算。
9. 表面黑度影响辐射力,金属块原始黑度0.4,辐射力为1417.5W/m²,黑度增到0.9后,辐射力**将增大**。
10. 在相同条件下,强制湍流对流换热,**细管内的换热系数较大**,因为湍流更强烈。
【填空题】
1. 导热微分方程可以用来确定**温度分布**。
2. 导热的第三类边界条件是**已知热通量**。
3. 影响对流换热的主要因素包括**流体性质**、**流速**、**流动状态**、**温度差**和**几何因素**。
4. 顺排管束的平均对流换热系数通常**小于**叉排。
5. 珠状凝结比膜状凝结**换热强度大**,工程上常用**珠状凝结**。
6. 复合换热系数等于**60W/(m²·K)**,即辐射和对流换热的总和。
7. 气体辐射的特点:(1)**吸收和发射辐射的能力随温度升高而增强**;(2)**辐射能量与波长有关**。
8. 通过大平壁的热流密度为**60 W/m²**。
9. 温度边界层越**厚**,对流换热系数越小,应使温度边界层**薄**以强化传热。
10. **普朗特数(Pr)**反映**粘性力与惯性力**的相对大小,与流体的热物理性质有关。
【名词解释】
1. **导热系数**:物质在单位温度梯度下,单位时间内通过单位面积传递的热量,是衡量物质导热性能的物理量。
2. **对流换热**:由于流体运动引起的热量传递现象,包括自然对流和强制对流两种类型。
3. **辐射换热**:不依赖于介质,通过电磁波(主要是红外线)直接传递能量的热传递方式。
4. **角系数**:在多区域热辐射问题中,描述两个表面之间辐射热交换比例的无量纲系数。
5. **努谢尔特数(Nu)**:无量纲数,表征对流传热强度,与流体的流动状态、物性以及特征长度相关。
6. **黑度**:物体表面的辐射能力与其绝对黑体在相同温度下的辐射能力之比,反映了物体的辐射特性。
这份试题涵盖了传热学的基本概念,包括热传导、对流和辐射的特性、换热器的设计与分析,以及传热强化的方法等。学习和解答这些题目有助于理解并掌握传热学的核心知识。