《傳熱學(xué)》試題庫

1．試述三種熱量傳遞基本方式的差別，并各舉1~2個(gè)實(shí)際例子說明。(提示：從三種熱量傳遞基本方式的定義及特點(diǎn)來區(qū)分這三種熱傳遞方式)2．請說明在傳熱設(shè)備中，水垢、灰垢的存在對(duì)傳熱過程會(huì)產(chǎn)生什么影響?如何防止?(提示：從傳熱過程各個(gè)環(huán)節(jié)的熱阻的角度，分析水垢、灰垢對(duì)換熱設(shè)備傳熱能力與壁面3.試比較導(dǎo)熱系數(shù)、對(duì)流傳熱系數(shù)和總傳熱系數(shù)的差別，它們各自的單位是什么?4．在分析傳熱過程時(shí)引入熱阻的概念有何好處?引入熱路歐姆定律有何意義?(提示：分析熱阻與溫壓的關(guān)系，熱路圖在傳熱過程分析中的作用。)(提示：學(xué)會(huì)分析實(shí)際傳熱問題，如水冷式內(nèi)燃機(jī)等)6．在空調(diào)房間內(nèi)，夏季與冬季室內(nèi)溫度都保持在22℃左右，夏季人們可以穿短袖襯衣，而冬季則要穿毛線衣。試用傳熱學(xué)知識(shí)解釋這一現(xiàn)象。(提示：從分析不同季節(jié)時(shí)墻體的傳熱過程和壁溫，以及人體與墻表面的熱交換過程來解釋這一現(xiàn)象(主要是人體與墻面的輻射傳熱的不同))熱系數(shù)成正比關(guān)系(a=λ/cρ)，但導(dǎo)溫系數(shù)不但與材料的導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)，還與材料的熱容量(或儲(chǔ)熱能力)也有關(guān)；從物理意義看，導(dǎo)熱系數(shù)表征材料導(dǎo)熱能力的強(qiáng)弱，導(dǎo)溫系數(shù)表征材(提示：溫度計(jì)套管可以看作是一根吸熱的管狀肋(等截面直肋)，利用等截面直肋計(jì)算肋(1)降低壁面與流體的溫差(tf-t0)，也就是想辦法使肋基溫度t0接近tf，可以通過對(duì)流體通道的外表面采取保溫措施來實(shí)現(xiàn)。計(jì)套管的長度；②減小λ，采用導(dǎo)熱系數(shù)小的材料做溫度計(jì)套管，如采用不銹鋼管，不要用銅管。因?yàn)椴讳P鋼的導(dǎo)熱系數(shù)比銅和碳鋼小。②降低δ，減小溫度計(jì)套管的壁厚，采用薄壁式；并請說明導(dǎo)熱問題常見的三類邊界條件。(提示：直角坐標(biāo)系下一維非穩(wěn)態(tài)無內(nèi)熱源導(dǎo)熱問題的導(dǎo)熱微分方程式a2(提示：直角坐標(biāo)系下一維非穩(wěn)態(tài)無內(nèi)熱源導(dǎo)熱問題的導(dǎo)熱微分方程式a第二類邊界條件：τ>0,tf(x,)wsnwf第三類邊界條件：τ>0,thttsnwfw4．在一根蒸汽管道上需要加裝一根測溫套管，有三種材料可選：銅、鋁、不銹鋼。問選用哪種材料所引起的測溫誤差最小，為什么?為減小測量誤差，在套管尺寸的選擇上還應(yīng)注意哪些問題?(提示：與簡答題2的第(2)點(diǎn)類似，套管材料應(yīng)選用不銹鋼，因給出的三種材料中，不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)最小)(提示：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接觸的表面之間存在間隙，給導(dǎo)熱過程帶來額外熱阻稱為接觸熱阻，接觸熱阻的存在使相鄰的兩個(gè)表面產(chǎn)生溫降(溫度不連續(xù))。接觸熱12？12，因此不能用來計(jì)算非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的熱量。你認(rèn)為9.導(dǎo)熱是由于微觀粒子的擴(kuò)散作用形成的。迄今為止，描述物質(zhì)內(nèi)部導(dǎo)熱機(jī)理的物理模型有哪些？用它們可以分別描述哪些物質(zhì)內(nèi)部的導(dǎo)熱過程？材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而下降，這一規(guī)律與絕熱保溫材料的導(dǎo)熱機(jī)理不符，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置有問11.在超低溫工程中要使用導(dǎo)熱系數(shù)很低的超級(jí)保溫材料。如果要你去研制一種這樣的新哪些措施？并解釋其物理原因？12.試對(duì)比分析在氣體中由分子熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量遷移與在金屬中自由電子熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的能量遷移這兩個(gè)物理模型的共同點(diǎn)和差異之處。哪個(gè)不對(duì)，或者無法判別？陳述你的判斷和理由。14.一維常物性穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中，溫度分布與導(dǎo)熱系數(shù)無關(guān)的條件有哪些？15.發(fā)生在一個(gè)短圓柱中的導(dǎo)熱問題，在哪些情況下可以按一維導(dǎo)熱問題來處理？16.擴(kuò)展表面中的導(dǎo)熱問題可以按一維處理的條件什么？有人認(rèn)為，只要擴(kuò)展表面細(xì)長，平板，試求其單位面積的熱阻表達(dá)式。18.對(duì)于如圖所示的兩種水平夾層，試分析冷、熱表面間熱量交換的方式有何不同？如果(a)夾層冷面在下(b)夾層熱面在下19.在測量金屬導(dǎo)熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)中，為什么通常把試件制作成細(xì)而長的棒？21.肋化系數(shù)，肋效率和肋壁效率是如何定義的？在選用和設(shè)計(jì)肋片時(shí)它們有何用途？0f0f導(dǎo)熱系數(shù)的大小。TTT0BATfxTTf23.為測量管道內(nèi)流體的溫度，可采用溫度計(jì)套管。實(shí)用中常常布置成如圖所示的斜插形式，試從傳熱學(xué)的角度解釋其合理性。24.覆蓋熱絕緣層是否在任何情況下都能減少熱損失？保溫層是否越厚越好？冷凍管道和熱力管道的保溫層設(shè)計(jì)有何不同？26.在管道內(nèi)部貼上一層保溫材料，是否存在某一臨界絕熱直徑？為什么？27.非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的正規(guī)狀況階段或充分發(fā)展階段在物理過程及數(shù)學(xué)處理上有什么特點(diǎn)？28.有人認(rèn)為，當(dāng)非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程經(jīng)歷時(shí)間很長時(shí)，采用諾模圖計(jì)算所得到的結(jié)果是錯(cuò)誤的。理由是：這個(gè)圖表明，物體中各點(diǎn)的過余溫度與中心截面過余溫度的比值僅與幾趨于流體溫度，所以兩者是有矛盾的。你如何看待這一問題？ciccicP這說明物體被流體加熱時(shí)，其入越小(pC一定)反而溫升越快，與事實(shí)不符。請指P2)耐火磚與紅磚之間的溫差。假設(shè)紅磚與耐火磚接觸緊密。m(提示：這是一個(gè)一維穩(wěn)態(tài)通過雙層平壁的導(dǎo)熱問題。答案：q＝1341．5W／m2；度。(提示：這是一個(gè)一維通過雙層圓筒壁的導(dǎo)熱問題。答案：ql=399．8W／m，內(nèi)要求管徑足夠大或d／d＜內(nèi)K1)內(nèi)層所加保溫材料應(yīng)為多厚才能達(dá)到要求?量為多少?(提示：這是一個(gè)一維穩(wěn)態(tài)通過三層平壁的導(dǎo)熱問題。答案：δ＞0．011m，q＝熱損失的角度分析，采用哪種方案最好?(提示：這是一個(gè)計(jì)算多層平壁導(dǎo)熱熱阻的問題，導(dǎo)熱熱阻越大，其熱損失越小。數(shù)取45W／(m·K))，肋片間距為5mm，肋片與管外流體的對(duì)流傳熱系數(shù)為55W／1)環(huán)肋的肋效率為多少?2)若管長為1m，相當(dāng)于整根管子肋側(cè)傳熱面積，其總面積肋效率又為多少?3)加肋前后傳熱面積增大了幾倍?(提示：這是一個(gè)計(jì)算等厚度環(huán)肋的肋效率的問題，可通過查肋效率圖得到肋片效率，再計(jì)算相對(duì)于總換熱面積的總面積肋效率(等于肋片換熱面積乘肋片效率加上肋基光壁面積，除以管子的總換熱面積)。mm熱系數(shù)為55W/(m2.℃)，管壁溫度為1)每米長管子的傳熱量為多少?2)與光管相比傳熱量增大了幾倍?(提示：這是一個(gè)計(jì)算等厚度環(huán)肋肋管總換熱量的問題，可以將肋片換熱量與肋基光壁的換熱量分別計(jì)算相加得到總換熱量，也可通過計(jì)算總面積肋效率后得到總換熱量，這沫磚最高耐溫為300℃，試檢查煤灰泡沫磚的溫度有無超過最高溫度？并求單位管長的10.輸電的導(dǎo)線可以看作為有內(nèi)熱源的無限長圓柱體。假設(shè)圓柱體壁面有均勻恒定的溫度TW，內(nèi)熱源qV和導(dǎo)熱系數(shù)為常數(shù)，圓柱體半徑為r0。試求在穩(wěn)態(tài)條件下圓柱體內(nèi)的溫度分布。溫度，③不用肋片時(shí)肋基壁面的傳熱量，④用導(dǎo)熱系數(shù)為無限大的假想肋片代替不銹鋼肋片時(shí)的傳熱量。hTqrhTqr葉片材料的導(dǎo)熱系數(shù)為170W/mK。假設(shè)允許作準(zhǔn)一維分析，要使葉片端部溫度不超過算葉片根部必須保持的溫度。KWmK一種簡單的吸熱板結(jié)構(gòu)，吸熱板面向太陽的一面涂有一層對(duì)太陽輻射吸收率很高的材料，吸熱板的背面設(shè)置了一組平行的管子，其內(nèi)通以冷卻水以吸收太陽輻射，管子之間則充滿絕熱材料。吸熱板的正面在接受太陽輻射的同時(shí)受到環(huán)境的冷卻。設(shè)凈吸收的太陽輻射為qr，表面對(duì)流換熱系數(shù)為h，空氣溫度為T，管子與吸熱板結(jié)合處的溫度為T，試寫出確定吸熱板中溫度分布的數(shù)學(xué)描寫并求解之。0TT0T(2)吸熱板背面絕熱，相當(dāng)于對(duì)稱面T0TT260(3)建立數(shù)學(xué)模型吸熱板示意圖d2Tqq=dQ==hP(TTqr)vdVAdxAh型試件。試件幾何尺寸如圖所示：沖擊表面積為6103m2，體積為3105m3，冷吹風(fēng)1分鐘后，試件溫度為60℃，試16.有一電烙鐵通電之后，加在電阻絲上的功率為Q0，一方面使烙鐵頭的內(nèi)能增加，另一方面通過烙鐵頭表面向外對(duì)流換熱。如果烙鐵頭可看成是一個(gè)集總熱容體，其物性參數(shù)為已知，環(huán)境溫度及對(duì)流換熱系數(shù)為常數(shù)，試分析烙鐵頭的溫度隨時(shí)間變化a=3.9106m2/s)實(shí)現(xiàn)相似冷卻過程需多少時(shí)間？對(duì)流換熱系數(shù)為多少?中的表面對(duì)流換熱系數(shù)為h=200W/(m2K)，水溫為37℃。試確定(1)在設(shè)計(jì)工況下加熱器的表面溫度；(2)如果放置在37℃的空氣中，表面對(duì)流換熱系數(shù)變?yōu)橛懻摫纠}得到的是一個(gè)代數(shù)方程式。運(yùn)用控制體的概念來進(jìn)行數(shù)學(xué)建模在以后的學(xué)習(xí)中可以K散熱量為cPinoutcPinoutcc4i404熱量0溫度分布。1220dx(dx)dx1dx1022dTxTTT10T26討論上述溫度分布結(jié)果定性示于圖?？梢姰?dāng)導(dǎo)熱系數(shù)不為常數(shù)時(shí)，平壁內(nèi)的溫度不再呈線性ii下A、B復(fù)合壁內(nèi)的溫度分布，絕熱面的溫度，冷卻面溫度，A、B材料的界面溫A、B材料的界面到冷卻水所傳遞的熱流量均相同，故可定性地畫出復(fù)合壁內(nèi)的溫度分布及從界面到2RR22fh1000對(duì)B材料由傅里葉定律，可確定A、B材料的界面溫度TxfTT0ATB1T2A02入150BAA內(nèi)熱源，不同x處截面的熱流量不相等，因而不能應(yīng)用熱阻的概念來作定量分析。12Tf1=150℃，對(duì)流換熱系數(shù)h1=120W/(m2K)；管外空氣溫度Tf2=20℃，對(duì)流換熱系數(shù)h2=10W/(m2K)。試求：①通過單位管長的壁的導(dǎo)熱熱流量ql；②金屬管道內(nèi)、外側(cè)表面的溫度TW1和TW2；③若忽略不計(jì)金屬管壁導(dǎo)熱熱阻，ql將發(fā)生多大變化?f1f212解：蒸汽管道的長度比其外徑尺寸大得多，可視作無限長圓筒壁。而T、f1f212①通過單位長度管壁的導(dǎo)熱熱流量等于此傳熱過程的傳熱熱流量成為：內(nèi)表面對(duì)流換熱熱阻R=1=1=0.0491 外表面對(duì)流換熱熱阻R===0.1989q=Tf1_Tf2=150_20=100.8[W/m]lxR1.2893iq=Tf1_Tf2=150_20=100.87[W/m]lxR1.2887ll討論在傳熱過程的各個(gè)環(huán)節(jié)中，影響熱量傳遞的因素主要體現(xiàn)在熱阻大的環(huán)節(jié)上。在穩(wěn)定的傳熱條件下，傳熱環(huán)節(jié)的熱阻小意味著熱量傳遞所需的動(dòng)力小。特別是當(dāng)這一環(huán)節(jié)熱阻可忽略不計(jì)時(shí)，引起熱量傳遞的溫度差也將趨于零。T試求塞子內(nèi)的溫度2分布，及通過塞子的熱流量。dx4dxx2得到x2x討論利用傅里葉定律積分求解變截面一維導(dǎo)熱問題。放在冷、熱兩表面之間。已知主電爐的直徑d=120mm，儀器冷、熱兩表面溫度分帶來的誤差(假設(shè)通過空氣縫隙的輻射換熱可以忽略不計(jì))。(1)主電爐(2)試材(3)冷卻器④③①②⑤⑥i.④③①②⑤⑥⑦(4)底面輔助電爐(5)側(cè)面輔助電爐(6)(7)保溫層為了保證主電爐產(chǎn)生的熱量垂直穿過平板試件，分別調(diào)整側(cè)輔助電爐和底輔助電爐的功率以保hPhd5028.用熱電偶測量管道內(nèi)的氣流溫度。已知熱接點(diǎn)溫度T=650℃，熱電偶套管根部溫度j氣流與套管之間的對(duì)流換熱系數(shù)h=50W/(m2K)。試求：①熱電偶溫度與氣流真實(shí)溫度之改變套管壁厚6=0.5mm；c、更換套管材料入=16W/(mK)；d、若氣流與套管之間的對(duì)導(dǎo)出，此時(shí)套管根部溫度T=600℃。0TTT0lmlmlh1h1h1h1e.若套管根部溫度Tj=600℃換熱熱阻將熱量傳給套管頂部；然后通過套管(肋片)傳至根部；再通過一個(gè)對(duì)流換熱熱阻將熱量傳TTwR3TTfjWmK流體溫度為70℃，對(duì)流換熱系數(shù)為60W/(m2K)。求肋片的傳熱量。LLL2=2=2.0625r2=2=2.0625rr11ffwwww片和流體的界面后，再通過表面對(duì)流換熱熱阻散入流體。TTW6TWLTTff11在有或沒有肋片時(shí)的散熱量分別取決于所表示的等效熱阻的相對(duì)大小。雖然有肋時(shí)的對(duì)流換熱熱阻遠(yuǎn)小于無肋時(shí)的對(duì)流換熱熱阻，但是如果肋片的平均導(dǎo)熱內(nèi)熱阻R足夠大而可能使wR>R，這樣導(dǎo)致肋片產(chǎn)生絕熱效應(yīng)而不是增大散熱量的有利作用。例如，敷設(shè)由石棉構(gòu)成的ba相當(dāng)厚的肋片就有這樣的作用，因石棉的導(dǎo)熱系數(shù)很小而使R足夠大。w+th(mL)=得到QfBi=Qnf1+Bith(mL)++th(mL)當(dāng)Qf=Bi>1時(shí)，敷設(shè)肋片將起到增加傳熱的有利作用。解不等式，得到Qnf1+Bith(mL)設(shè)物體表面對(duì)流換熱熱阻與物體內(nèi)的導(dǎo)熱熱阻相比可以忽略，即Bi>>1)。T1?T?2T=ff1?9?29=a?T?x2ifi==iifTiffd=cd=c數(shù)據(jù) 29.兩一塊厚度均為30mm的無限大平板，初始溫度為20℃，分別用銅和鋼制成。平板兩側(cè)表面的溫度突然上升到60℃，試計(jì)算使兩板中心溫度均上升到56℃時(shí)兩板9=f(Bi,Fo,x)96i銅鋼鋼銅銅鋼鋼銅30.測量氣流溫度的熱電偶，其結(jié)點(diǎn)可視為球體，結(jié)點(diǎn)與氣流之間的對(duì)流換熱系數(shù)?對(duì)球形結(jié)點(diǎn)由得=h6T=chABi==h(提示：影響強(qiáng)迫對(duì)流換熱系數(shù)的因素及其影響情況可以通過分析強(qiáng)迫對(duì)流傳熱實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)等。)(提示：強(qiáng)迫對(duì)流橫掠管束換熱中，管束叉排與順排的優(yōu)缺點(diǎn)主要可以從換熱強(qiáng)度和流動(dòng)阻力兩方面加以闡述：(1)管束叉排使流體在彎曲的通道中流動(dòng)，流體擾動(dòng)劇烈，對(duì)流換熱系數(shù)較大，同時(shí)流動(dòng)阻力也較大；(2)順排管束中流體在較為平直的通道中流動(dòng)，擾動(dòng)較弱，對(duì)流換熱系數(shù)小于叉排管束，其流阻也較??；(3)順排管束由于通道平直比叉排管束容熱系數(shù)大?厚(提示：可以從以下3個(gè)方面加以闡述：(1)在電廠凝汽器中，水蒸氣在管壁上凝結(jié)，凝(提示：該問題同樣可以從入口效應(yīng)角度加以闡述。在入口段邊界層厚度從零開始增厚，機(jī)?(提示：用大容器飽和沸騰曲線解釋之。以大容器飽和沸騰為例，(1)沸騰過程中，隨著臨界熱流密度是從核態(tài)沸騰向膜態(tài)沸騰轉(zhuǎn)變過程中所對(duì)應(yīng)的最大熱流密度；(2)當(dāng)加熱熱流得多，使換熱系數(shù)迅速下降，傳熱惡化；(3)汽膜的存在使壁溫急劇升高，若為控制熱流加熱設(shè)備，如電加熱設(shè)備，則一旦加熱熱量大于臨界熱流(提示：少量不凝性氣體的存在就將使凝結(jié)換熱系數(shù)減小，這可以從換熱熱阻增加和蒸汽飽和溫度下降兩方面加以闡述。(1)含有不凝性氣體的蒸汽凝結(jié)時(shí)在液膜表面會(huì)逐漸積聚須穿過氣層，使換熱熱阻大大增加；(2)隨著蒸(提示：這是一個(gè)油在圓管內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流換熱的問題。60℃時(shí)被風(fēng)帶走的熱量為多少?(提示：這是一個(gè)流體通過平面的對(duì)流換熱問題，可以通過計(jì)算雷諾數(shù)Re來判斷一個(gè)公式計(jì)算。得到努謝爾特?cái)?shù)Nu后可得到流過平板的對(duì)流換熱系數(shù)，再根據(jù)牛頓冷卻公式得到換熱量。m(提示：這是一個(gè)煙氣在圓管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流換熱問題。求內(nèi)管外表面對(duì)水的對(duì)流傳熱系數(shù)。(提示：這是一個(gè)水在非圓形通道內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流換熱問題，環(huán)形通道的尺寸用當(dāng)量知水的流速為0.5m／s，螺旋管內(nèi)壁的平均溫度為35℃，為了使水的出口溫度低幾個(gè)?(提示：這是一個(gè)流體在彎管內(nèi)的強(qiáng)制對(duì)流換熱問題。smmdmm動(dòng)方向布置了6排管子，順排排列。(提示：這是一個(gè)空氣橫掠順排管束的對(duì)流換熱問題，計(jì)算雷諾數(shù)時(shí)要注意將空氣進(jìn)口流速轉(zhuǎn)換為最窄截面流速計(jì)算。答案：平均對(duì)流換熱系數(shù)為126．35W／管要多長。已知水側(cè)表面對(duì)流傳熱系數(shù)：Nuf＝(提示：這是一個(gè)水在環(huán)形通道內(nèi)流動(dòng)的強(qiáng)制對(duì)流換熱問題，計(jì)算公式已知，環(huán)l動(dòng)有：t(x)t(0)ff=hUx，其中U為截面周長，h為對(duì)流傳熱系數(shù)，t為ttmpttmpfw出口溫度，若假設(shè)值的偏差大于允許值，則代入重算，直至達(dá)到計(jì)算精度。為水平朝上或朝下放置，則其自然對(duì)流散熱量又各為多少?(提示：這是豎板或水平板在空氣中自然對(duì)流散熱的換熱問題。自然對(duì)流散熱量變?yōu)?40W；未絕熱一側(cè)改為水平朝下放置，自然對(duì)流散熱量變?yōu)閃可見，平板熱面朝上放置時(shí)的散熱量最大，熱面向下放置時(shí)的散熱量最然對(duì)流而引起的散熱量。(提示：這是水平管道外的自然對(duì)流換熱問題。答案：自然對(duì)流散熱量為135．91．試用所學(xué)的傳熱學(xué)知識(shí)說明用熱電偶測量高溫氣體溫度時(shí)，產(chǎn)生測量誤差的原因有哪些?可以采取什么措施來減小測量誤差?(提示：用熱電偶測溫時(shí)同時(shí)存在氣流對(duì)熱電偶換熱和熱電偶向四壁的散熱兩種情況，間的換熱熱阻，如抽氣等；②增加熱電偶與爐膛間的輻射熱阻，如加遮熱板；②設(shè)計(jì)出計(jì)算(提示：可以從可見光、紅外線的特性和玻璃的透射比來加以闡述。玻璃在日光(短波輻射)下是一種透明體，透過率在90％以上，使絕大部分陽光可以透過玻璃將溫室內(nèi)物體和空氣升溫。室內(nèi)物體所發(fā)出的輻射是一種長波輻射——紅外線，對(duì)于長波輻射玻璃的透過串接近于零，幾乎是不透明(透熱)的，因此，室內(nèi)物體升溫后所發(fā)出的熱輻射被玻璃擋在室內(nèi)不(提示：可從遮熱板能增加系統(tǒng)熱阻角度加以說明。(1)在輻射換熱表面之間插入金屬使輻射過程的總熱阻增大，系統(tǒng)黑度減少，使輻射換熱量減少。(3)遮熱板對(duì)于削弱輻射換射傳熱中，引入黑體與灰體有什么意義?(提示：可以從黑體、白體、灰體的定義和有關(guān)輻射定律來闡述。根據(jù)黑體、白體、灰體件成立，與波長、溫度無關(guān)，使吸收率的確定及輻射換熱計(jì)算大為簡化，因此具有重要的作(提示：可以從灰體的特性和工業(yè)熱輻射的特點(diǎn)來論述。所謂灰體是針對(duì)熱輻射而言的，(提示：可以從氣體輻射的特點(diǎn)和能量平衡來加以說明。CO2氣體具有相當(dāng)強(qiáng)的輻射和吸的輻射是長波輻射，主要分布于紅外區(qū)域，這部分輻射在CO2氣體的吸放處于平衡狀態(tài)，但如果大氣中的CO2含量增加會(huì)使大氣對(duì)地面輻射的吸收能力增強(qiáng)，導(dǎo)(提示：這是一個(gè)輻射與自然對(duì)流共同作用下的復(fù)合換熱問題，太陽輻射以投入輻射的電纜的輻射散熱量為多少?為了加強(qiáng)電纜的散熱能力，還可以采取哪些措施?(提示：這是一個(gè)求解兩表面之間輻射換熱的輻射問題，可以設(shè)電纜表面與溝槽表面分WmK低溫流體獲得的熱插在兩表面之間，這時(shí)單位管長上低溫流體獲得的熱流量為多少?(提示：這是一個(gè)兩表面之間插人遮熱板的輻射換熱問題，可以通過畫出熱阻圖，然后列5．有一臺(tái)用于確定氣體導(dǎo)熱系數(shù)的裝置：一圓管，加熱導(dǎo)線沿軸線穿過?，F(xiàn)測得通過導(dǎo)傳熱)。能量平衡原理，導(dǎo)線的加熱量等于二表面間的輻射換熱量和通過氣體層的導(dǎo)熱量之和。試求爐膛煙氣的真實(shí)溫度和該熱電偶的測溫誤差(不計(jì)熱電偶套管的導(dǎo)熱熱量損失)。(提示：若不計(jì)熱電偶套的導(dǎo)熱熱量損失，熱電偶的顯示溫度是煙氣對(duì)熱電偶的對(duì)流換熱與輻射換熱和熱電偶對(duì)水冷壁的輻射散熱達(dá)到能量平衡的結(jié)果。熱電偶相對(duì)于爐膛是一個(gè)板后這兩個(gè)大平面之間的輻射傳熱量是未插遮熱板時(shí)的幾分之一。(提示：這是一個(gè)兩個(gè)大平面之間的輻射換熱計(jì)算和在兩個(gè)大平面之間插入遮熱板削弱輻黑表面，試求圓管的內(nèi)壁面與環(huán)境的輻射傳熱量。(提示：圓管的內(nèi)壁面對(duì)環(huán)境的輻射熱量都必須通過圓管的開口，因此可以看作圓管內(nèi)壁(提示:可以從導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射等角度舉出許多隔熱保溫的例子.例如采用遮熱板,可以顯，防止了通過空氣的導(dǎo)熱；再如表面包上高反射率材料或表面鍍銀，則可以減小輻射表面的吸收比和發(fā)射率(黑度)，增大輻射換熱的表面熱阻，使輻射換熱削弱，等等。)(提示：從削弱導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射換熱的途徑方面來闡述。高效隔熱材料都采用蜂窩狀多多孔結(jié)構(gòu)可以顯著減小保溫材料的表觀導(dǎo)熱系數(shù)，阻礙了導(dǎo)熱的進(jìn)行；從對(duì)流換熱角度看，(提示：從順、逆流布置的特點(diǎn)上加以論述。冷、熱流體平行流動(dòng)且方向相同稱為順流，中，一般較多選用逆流布置，使換熱器更為經(jīng)濟(jì)、有效，但同時(shí)也要考慮冷、果不希望換熱器壁面溫度太高，則可以選擇順流布置，或者順、逆流混合布置方式。)壓法和ε—NTU法的原理、特點(diǎn)上加以闡述。兩種方式都可以用于換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算，平均溫差法是利用平均溫差來進(jìn)行換熱器的計(jì)算，而ε—NTU法是利用換熱器效能ε與傳熱單元數(shù)NTU來進(jìn)行換熱器計(jì)算。平均溫壓法要計(jì)算對(duì)數(shù)平均溫壓，而ε—NTU法則