高等傳熱思考題

1、1、簡(jiǎn)述超低溫絕熱設(shè)計(jì)原理。2、簡(jiǎn)述吸液芯式熱管工作原理、性能特點(diǎn)，并舉例其應(yīng)用。3、簡(jiǎn)述提高家用燃?xì)庠?炊具熱效率的技術(shù)途徑。4、簡(jiǎn)述保溫技術(shù)內(nèi)涵及新型保溫材料熱設(shè)計(jì)原則。5、簡(jiǎn)述相似三定理及在傳熱實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用6、用相似轉(zhuǎn)換方法導(dǎo)出對(duì)流換熱通用準(zhǔn)數(shù)方程。單管空氣自由對(duì)流放熱準(zhǔn)數(shù)方程表達(dá)式為Nu二C（GrgPr）n，請(qǐng)您設(shè)計(jì)確定方程中常數(shù)C、n的實(shí)驗(yàn)方法，并闡述其實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)過(guò)程，分析實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因。7、建立如下圖所示平板型太陽(yáng)能集熱器吸熱量計(jì)算模型，并對(duì)提高太陽(yáng)能集熱器吸熱效率的技術(shù)途徑進(jìn)行分析。G.G.4絕熱材料；53體8、針對(duì)相變換熱、無(wú)相變換熱、單相傳熱及換熱器綜合傳熱，請(qǐng)分析其

2、強(qiáng)化傳熱途徑。9、某熔制金屬液的火焰爐傳熱、溫度計(jì)算模型及關(guān)系曲線(xiàn)如下。（1）分析其強(qiáng)化傳熱途徑；（2）分析壁溫影響因素；（3）分析計(jì)算模型對(duì)窯爐設(shè)計(jì)和窯爐（t、-f4丫T1100J(100丿Q=CQ=Cnet,fmfmF+a(tt)Fmcfmm壁溫計(jì)算模型：1+Q(1)(1)T4T4T4-T4+ffmwm+申(1)+(1)fmffmfm+申(1)fp-fF其中：C-C，(Dm，F(xiàn)-物料面積；F窯墻面積傳熱計(jì)算模型:fmfm0+申（1）8+8（1一8）Fmwffmfmw-火焰輻射率，-物料輻射率，a一火焰-物料對(duì)流傳熱系數(shù)fmcP揮%與勺、貯的關(guān)系9、為了降低電廠(chǎng)蒸汽再熱循環(huán)換熱器管壁溫度，將

3、裸管設(shè)計(jì)成肋管結(jié)構(gòu)，請(qǐng)建立裸管、肋管器壁溫度關(guān)系模型，分析提高再熱器器壁承受高溫的技術(shù)途徑。Cai(b)P揮%與勺、貯的關(guān)系9、為了降低電廠(chǎng)蒸汽再熱循環(huán)換熱器管壁溫度，將裸管設(shè)計(jì)成肋管結(jié)構(gòu)，請(qǐng)建立裸管、肋管器壁溫度關(guān)系模型，分析提高再熱器器壁承受高溫的技術(shù)途徑。Cai(b)圖縱向內(nèi)肋片管10、建立鍋爐爐膛水冷壁管吸收火焰輻射的熱流密度簡(jiǎn)易測(cè)量模型，并確立下圖所示鍋爐爐膛內(nèi)火焰對(duì)水冷壁管的輻射角系數(shù)計(jì)算式；熱電伺水冷壁熱流密吏則定裝置簡(jiǎn)團(tuán)爐膛火焰對(duì)水拎壁管輻射簡(jiǎn)圖熱電伺水冷壁熱流密吏則定裝置簡(jiǎn)團(tuán)爐膛火焰對(duì)水拎壁管輻射簡(jiǎn)圖16、寫(xiě)出等截面直肋導(dǎo)熱計(jì)算公式，并證明之。工程上常用一支插入裝油鐵套管中的

4、玻璃水銀溫度計(jì)來(lái)測(cè)量壓氣機(jī)儲(chǔ)氣筒里的空氣溫度，如下圖所示。已知溫度計(jì)的讀數(shù)為100C,儲(chǔ)氣筒與溫度計(jì)套管連接處的溫度為t=50C,套管高度H=140mm,壁厚8=lmm，管材導(dǎo)熱系數(shù)九=58.2W/(mK)，套管外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=29.1W/(m2K)。(1)本溫度計(jì)讀數(shù)能否準(zhǔn)確代表被測(cè)處空氣溫度？如果不能，請(qǐng)計(jì)算其誤差值；(3)如何減少測(cè)溫誤差？溫度計(jì)衛(wèi)磚氣筒壁儲(chǔ)氣筒測(cè)溫裝置簡(jiǎn)圖溫度計(jì)衛(wèi)磚氣筒壁儲(chǔ)氣筒測(cè)溫裝置簡(jiǎn)圖17、寫(xiě)出集總參數(shù)法溫度計(jì)算公式，并證明之。一溫度計(jì)水銀泡呈圓柱形，長(zhǎng)為20mm，內(nèi)徑為4mm，初始溫度為，今將其插入到溫度較高的儲(chǔ)氣罐中測(cè)量溫度。設(shè)水銀泡同氣體間的傳熱系數(shù)為11.

5、63W/(m2K)。包覆水銀泡的薄玻璃熱阻可以忽略不計(jì)。(1)試計(jì)算此條件下的溫度計(jì)時(shí)間常數(shù)，(2)插入5分鐘后溫度計(jì)的過(guò)余溫度為初始過(guò)余溫度的百分之幾？(3)提高測(cè)溫裝置動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的技術(shù)途徑。已知水銀物性參數(shù)：C=0.138kJkggK),p=13110kg/m3,九=10.36W/(mgK)。18、逆流套管式換熱器外表面絕熱。管徑d。二25mm,8二1.5mm，九二109WmgK；內(nèi)管流油，油溫t二70C，流量V二55L/min二0.917x10-3m31s，密度11p廣838kg/m3，比熱2.07kJ/(kgK)，油對(duì)管內(nèi)壁的對(duì)流放熱系數(shù)h二420W/(m2k)；管外流冷卻水，冷卻水

6、進(jìn)口溫度t=15C，流量2V二1.93x10-3m3/s，水對(duì)管外的對(duì)流放熱系數(shù)h二5859W/m2K；比熱0c=4.2kJ/(kgK),密度p=1000kg/m3。(1)求：油的出口溫度t(管長(zhǎng)為22125m)；(2)簡(jiǎn)述換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容和步驟；(3)-NTU法、對(duì)數(shù)平均溫差法應(yīng)用于換熱器校核計(jì)算時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn);19、某工業(yè)爐側(cè)墻由三層材料組成，由內(nèi)到外，材料厚度分別為：200mm、100mm、200mm，材料導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.26W/m2C、0.060W/m2C、0.32W/m2C,側(cè)墻二0.9,外表t二50C,環(huán)境t二27Co用熱電偶測(cè)量工業(yè)爐內(nèi)煙氣溫度，wwf已知煙氣對(duì)熱電偶的對(duì)流換熱系

7、數(shù)為h二60W/（mK），熱電偶溫度讀數(shù)為t二1050C，熱電偶的黑度二0.3，求：（1）爐膛的實(shí)際溫度為多少？（2）分11析減少熱電偶測(cè)溫誤差的技術(shù)途徑；（3）若側(cè)墻上開(kāi)有150mm觀(guān)察孔，觀(guān)察孔中線(xiàn)至窯底距離為1000mm，小孔流量系數(shù)0.62，問(wèn)小孔打開(kāi)時(shí)熱輻射損失和呼吸熱漏損各為多少？，對(duì)此，您有何感想？設(shè)工業(yè)爐零壓面位于窯底，窯內(nèi)煙氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度為1.30Kg/Bm3，窯內(nèi)煙氣比熱C=1.43KJ/KgC。計(jì)算公式：X二計(jì)算公式：X二X二（2+D2-2J1+D2）.；D2（D二dih）；20、寫(xiě)出對(duì)流換熱微分方程組，指出各項(xiàng)物理意義，并請(qǐng)您推導(dǎo)運(yùn)動(dòng)流體能量方程。21、簡(jiǎn)述傳熱問(wèn)題數(shù)值

8、模擬分析方法。22、簡(jiǎn)述工程傳熱問(wèn)題研究方法。23、簡(jiǎn)述地球大氣層產(chǎn)生溫室效應(yīng)及大氣溫室效應(yīng)增強(qiáng)的原因。24、簡(jiǎn)述重力式熱管工作原理、性能特點(diǎn)，并舉例其應(yīng)用。25、簡(jiǎn)述減少熱電偶測(cè)溫誤差的技術(shù)途徑。26、寫(xiě)出二灰體間輻射傳熱計(jì)算公式，分析削弱二物體間輻射傳熱的途徑。27、強(qiáng)化管族式空氣加熱器換熱的技術(shù)途徑（管內(nèi)流空氣，管外為飽和蒸汽。28、簡(jiǎn)述相似原理，用相似理論導(dǎo)出自由對(duì)流換熱熱準(zhǔn)數(shù)方程，并設(shè)計(jì)出確定準(zhǔn)數(shù)方程N(yùn)u=C（GrgPr）n中常數(shù)c、n的實(shí)驗(yàn)方法。29、簡(jiǎn)述相似原理的應(yīng)用，并用無(wú)量綱法導(dǎo)出通用對(duì)流換熱準(zhǔn)數(shù)方程，并設(shè)計(jì)出求出準(zhǔn)數(shù)方程式：Nu二C（Re）nPrm中常數(shù)c、n、m的實(shí)驗(yàn)方法

9、。30、證明固體導(dǎo)熱計(jì)算公式，并指出其各項(xiàng)物理意義?；诟盗⑷~導(dǎo)熱定律和穩(wěn)態(tài)傳熱，推導(dǎo)出氣-氣通過(guò)多層球殼傳熱時(shí)傳熱量計(jì)算公式。31、寫(xiě)出對(duì)流換熱微分方程組，指出方程中各項(xiàng)物理意義?；诟盗⑷~導(dǎo)熱定律和穩(wěn)態(tài)傳熱，推導(dǎo)出氣-氣通過(guò)多層圓筒壁時(shí)的傳熱量計(jì)算公式。31、流量為39m3/h的30號(hào)透平油，冷油器進(jìn)口溫度t二58.7C。冷油器采用1-21型管殼式結(jié)構(gòu)，管子為銅管，外徑為15mm,壁厚為1mm,冷油器換熱面積A=51.5m2。每小時(shí)47.7t的河水作為冷卻水在管側(cè)流過(guò)，進(jìn)口溫度為t二33C。2油安排在殼側(cè)，油側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=450W/(m2K)，水側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)oh二5850W/(m2

10、K)。設(shè)30號(hào)透平油在運(yùn)行溫度下的物性為P=879kg/m3，citt=1.95kJ/kgK)；水的c=4.19kJ/kgK)。已知管內(nèi)、外側(cè)污垢熱阻R二0.0005m2gK/W，R=0.0002m2gK/W，管壁熱阻忽略。(1)求出口油溫和io出口水溫；/2)簡(jiǎn)述換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容和步驟。/e(NTU，C)=8(0.87,0.334)=0.54)32、某圓窯高4m,內(nèi)徑3m,由內(nèi)到外，窯墻材料厚度和導(dǎo)熱系數(shù)分別為:200mm，0.26W/m2C；100mm,0.050W/m2C；100mm,25W/m2C。側(cè)墻表面8=0.8,t=60C,環(huán)境t二27C。用熱電偶測(cè)量窯內(nèi)煙氣溫度，已知煙wwf

11、氣對(duì)熱電偶的對(duì)流換熱系數(shù)為h二80W/mK,熱電偶溫度讀數(shù)為t二1420C，熱電偶的黑度e二0.2，求/1)窯墻內(nèi)表面溫度和窯墻材料交界面11溫度；(2)爐膛煙氣的實(shí)際溫度為多少？如何減少測(cè)溫誤差？(3)若窯墻上開(kāi)有150mm觀(guān)察孔，問(wèn)小孔打開(kāi)時(shí)的熱輻射損失為多少？針對(duì)計(jì)算的小孔熱輻射熱損失，您有何感想？附計(jì)算公式提示：X=X=(2+D22J1+D2)/D2,D直徑與厚度之比q=IS(t)4x(t)對(duì)流wfwf33、已知某會(huì)議室的供暖器由2根長(zhǎng)0.94m肋片管組成，每根肋片管嵌套有300個(gè)鋁制矩形剖面環(huán)肋，肋片管兩端留有20mm的安裝距離。已知環(huán)肋的肋高H為15mm,肋片厚度5為1.0mm,肋

12、片的間距為3mm,肋片的裸管外徑為25mm,肋基的溫度為170C,環(huán)境流體的溫度為25C,肋片的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h二130W/(m2K)。設(shè)鋁的導(dǎo)熱系數(shù)九為200W/(mK)。如要維持會(huì)議室溫度需要提供5X104W/s的熱量，問(wèn)供暖器能否滿(mǎn)足要求？設(shè)肋效率耳二0.82。f34、寫(xiě)出集總參數(shù)法溫度計(jì)算公式，并證明之。一直徑為50mm、長(zhǎng)為30mm的鋼圓柱體，初始溫度為30C，將其放入爐溫為1200C的加熱爐中加熱，升溫到800C取出。設(shè)鋼圓柱體與煙氣間的復(fù)合傳熱系數(shù)140W/(m2k)，問(wèn)：需要多長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到加熱要求。已知鋼的物性參數(shù)：c二0.48JIkgK,)P二7753kg/m3，九=33W

13、/(mK)；235、一平板太陽(yáng)能集熱器如下圖所示。已知：包括散射在內(nèi)的太陽(yáng)投射輻射為750W/m2；透明覆蓋采用厚5=0.9mm的普通玻璃，吸熱面采用銅材，其上鍍有8X10-6mg/m2的光譜選擇性涂層黑鎳，實(shí)驗(yàn)測(cè)得吸熱面平均溫度為90C,覆蓋玻璃內(nèi)表面溫度t二50C，吸熱面與覆蓋玻璃的距離為4cm。玻璃對(duì)太陽(yáng)能tr的穿透比為工二0.90，吸熱面對(duì)太陽(yáng)能的吸收比Q二0.93。吸熱面自身發(fā)熱率為s二0.094，覆蓋玻璃發(fā)射率二0.94。計(jì)算太陽(yáng)能集熱器單位面積有效吸熱ptr量和集熱器效率。(2)提高太陽(yáng)能集熱器效率的途徑。已知70C空氣的物性參數(shù)如下：九二2.96X10-2W/(mK)，Pr二0

14、.694，v=20.02X10-6m2/s，水平夾層底向上對(duì)流換熱準(zhǔn)數(shù)方程表達(dá)式如下：Nu二0.212(GrPr)14，10 x104Gr4.6x1055555Gs冷卻水流過(guò)絕平板型太陽(yáng)能集熱器示意圖1透明輻蓋；2熱面；3金屬管;4絕熱材料；5,體36、如何提高熱水瓶的保溫性能？37、耐火磚內(nèi)表面承受的溫度隨窯爐保溫性能如何變化？38、某教室常年空調(diào)溫度為25C,夏天和冬天穿可穿同樣多的衣服嗎？39、柱體非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱無(wú)量綱溫度式與一維非穩(wěn)態(tài)無(wú)限大平板導(dǎo)熱無(wú)量綱溫度式有什么關(guān)系？40、寫(xiě)出固體無(wú)內(nèi)熱源二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱等步長(zhǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)離散方程式。41、不凝結(jié)氣體的存在對(duì)蒸汽凝結(jié)傳熱能力有何影響？42、污垢對(duì)

15、換熱器傳熱和設(shè)計(jì)有何影響？如何測(cè)定污垢的熱阻？43、請(qǐng)解析同管徑、同傳熱條件螺旋管換熱系數(shù)大于直管對(duì)流傳熱系數(shù)的原因。44、試分析民用蒸汽供暖時(shí)暖氣裝置的熱阻構(gòu)成。如何強(qiáng)化供暖氣時(shí)暖氣裝置的傳熱？45、請(qǐng)解析流體高雷諾數(shù)掠過(guò)單管時(shí)，Nu申曲線(xiàn)第一次回升和第二次回升的原因。46、大氣是如何減弱太陽(yáng)光的輻射的？如何保護(hù)大氣中的溴氧成分？47、垂于紙面平面的三個(gè)無(wú)限長(zhǎng)凸面AA?、丸構(gòu)成一輻射體系，三個(gè)面與紙面交線(xiàn)長(zhǎng)分別為1、1，請(qǐng)寫(xiě)出x的表達(dá)式？123a1,a248、金屬溫度升高，其最大單色輻射力波長(zhǎng)和白光比例是如何變化的？39、如何提高遮熱板或遮熱罩的遮熱效果？49、某隧道窯用電燒結(jié)電子瓷。當(dāng)向爐內(nèi)滴入酒精時(shí)，爐內(nèi)傳熱能力如何變化？。51、請(qǐng)您談?wù)剛鳠崂碚撆c傳熱技術(shù)與節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的關(guān)系？52、談?wù)剛鳠釋W(xué)發(fā)展與現(xiàn)代高新技術(shù)發(fā)展的關(guān)系？5