传热课后问答题答案.docx

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1、绪论1.冰直落地后，即渐渐溶化，试分析一下，它溶化所需的热量是由哪些途径得到的？答：冰位溶化所需热量主要由三种途径得到：a、地面对冰直导热所得热量；b、冰雹及四周的空气对流换热所得到的热量：c、冰窟四周的物体对冰隹辐射所得的热量。2 .秋天地上草叶在夜间向外界放出热量，温度降低，叶面有露珠生成,请分析这部分热量是通过什么途径放出的？放到哪里去了？到了白天，叶面的露水乂会渐渐蒸发掉，试分析蒸发所需的热量乂是通过哪些途径获得的？答：通过对流换热，草叶把热量散发到空气中；通过辐射，草叶把热量散发到四周的物体上。白天，通过辐射，太阳和卓叶四周的物体把热量传给露水；通过对流换热，空气把热量传给露水。3

2、.现在冬季室内供暖可以采纳多种方法。就你所知试分析每一种供暖方法为人们供应热量的主要传热方式是什么？填写在各箭头上。答：暖气片内的蒸汽或热水蜂港暧气片内壁*媾暖气片外壁用流及热刎政室内空气度学叁谶陋他人体；暖气片外壁“墙壁3人体电热暖气片：电加热后的油I暖气片内壁*媾暧气片外壁与羞解和辐射用流换焦和帽射三匕IJ*/红外电热器：红外电热元件人体人体；红外电热元件由墙壁人体,.Ng,对渔换熊和福射、对流换熊和事射、“电热暖机：电加热器加热风人体冷暖两用空调机（供热时）：加热风1峭B人体太阳照耀：阳光人体4 .自然界和口常生活中存在大量传热现象，如加热、冷却、冷凝、沸腾、升华、凝固、融熔等，试各举一

3、例说明这些现象中热量的传递方式？答：加热：用炭火对锅进行加热一一辐射换热冷却：烙铁在水中冷却一一对流换热和辐射换热凝固：冬天湖水结冰一一对流换热和藉射换热沸腾：水在容器中沸腾一一对流换热和辐射换热升华：结冰的衣物变干一一对流换热和辐射换热冷凝：制冷剂在冷凝器中冷凝一一对流换热和导热融熔：冰在空气中熔化一一对流换热和辐射换热5 .夏季在维持20的室内，穿单衣感到舒适，而冬季在保持同样温度的室内却必需穿绒衣，试从传热的观点分析其缘由？冬季挂上窗帘布后顿觉温煦，缘由又何在？答：夏季室内温度低，室外温度高，室外物体向室内辐射热量，故在20。C的环境中穿单衣感到舒适；而冬季室外温度低于室内，室内向室外辐

4、射散热，所以须要穿绒衣。挂上窗帘布后，辐射减弱，所以感觉温煦。6 .“热对流”和“对流换热”是否同一现象？试以实例说明。对流换热是否为基本传热方式？答：热对流和对流换热不是同一现象。流体及固体壁干脆接触时的换热过程为对流换热，两种温度不同的流体相混合的换热过程为热对流，对流换热不是基本传热方式，因为其中既有热对流，亦有导热过程。7 .一般保温瓶胆为真空玻璃夹层，夹层内两侧镀银，为什么它能较长时间地保持热水的温度？并分析热水的热量是如何通过胆壁传到外界的？什么状况下保温性能会变得很差？答：镀银减弱了水及内壁的辐射换热，而真空夹层阻挡了空气及壁之间的对流换热，两层玻璃之间只有辐射换热，外层的镀银则

5、减弱了外壁及外界之间的辐射作用。假如真空中渗入空气，则保温性能将变得很差。热水如府内壁破外壁如%卜界空气8 .面积为12m2的壁的总导热热阻及它单位面积上的份上热阻R之比为多少？答：R=R./129 .利用式（O-I）分析，在什么条件下图0-2中平壁内的温度呈直线关系变更？什么条件下将呈曲线关系变更？答：当人及温度无关时，平壁中的温度呈直线关系变更：当人及温度有关时，平壁中的温度呈曲线变更。10 .一燃气加热炉，炉子内壁为耐火破，外壁为一般红砖，两种质之间有的填充保温材料，而有的则为空气夹层，试分析这两种状况下由炉内到炉外环境的散热过程？假如是空气夹层，空气层的厚度对炉壁的保温性能是否会有影响

6、？答：中间为保温材料的过程：两壁及外界环境之间为对流和辐射换热,两壁及保温材料之间均为导热：假如是空气夹层，则夹层中为对流换热，空气层的厚度及保温性能无关，因为对流换热及厚度无关。第一章导热理论基础1 .按2(C时，铜、碳钢(1.5*C)、铝和黄铜导热系数的大小，排列它们的依次；隔热保温材料导热系数的数值最大为多少？列举膨胀珍宝岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。答：铜铝黄铜碳钢；隔热保温材料导热系数最大值为O.12W(mK)膨胀珍宝岩散料：25,C60-300Kgm3W/(mK)矿渣棉：30,C207Kgm,0.058W/(mK)软泡沫蝌料：30C41-162Kgm1W/(mK)2 .

7、推导导热微分方程式的已知前提条件是什么？答：导热物体为各向同性材料。其次章稳态导热1 .为什么多层平壁中温度分布曲线不是一条连续的直线而是一条折线？答：因为不同材料的平壁导热系数不同。2 .导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程，若平壁两侧都给定其次类边界条件，问能否惟一地确定平壁中的温度分布？为什么？答：不能。因为在导热系数为常数的无内热源的平壁程态导热中今为UX常数，q为定值，由求解得常数C无法确定，所以不能惟地确定平壁中的温度分布。3 .导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程，试问（1）若平壁两侧给定第一类边界条件U1和ts,为什么这一导热过程的温度分布及平壁的材料无关？为什么？

8、（2）相同的平壁厚度，不同的平壁材料，仍给定第一类边界条件，热流密度是否相同。答：（1）因为在该导热过程中（2）不相同。因为，为定值，而N不同，则q随之而变。4 .假如圆筒壁外表面温度较内表面温度高，这时壁内温度分布曲线的第三章非稳态导热1 .何谓正常状况阶段，这一阶段的特点是什么？答：正常状况阶段：物体内各处温度随时间的变更率具有肯定的规律,该阶段为物体加热或冷却过程中温度分布变更的其次阶段。2 .何谓集总参数分析，应用这种方法的条件是什么？应怎样选择定型尺寸？答：当Bi(r)=(1.+exp(-r)第五章对流换热分析I.影响对流换热的因素有流体种类、速度、物理性质、表面温度、环境温度、形态

9、、尺寸、位置、表面状况.等等，试以你的感性相识举例说明这些因素的存在。答：R常生活中，蒸汽换热及水换热，其种类不同，物理性质也不同，则换热效果也明显不同。在晴朗无风的天气里及有风的天气里晒衣服，其流体速度不同，衣服晒干的时间也是不同的，说明换热效果有不同。一杯水放在空气装配能够及放在冰箱里，环境温度不同，其换热效果有是不同的。板式换热器及肋片式换热器形态不同，定性尺寸也不同，换热效果也不同。粗糙管及光滑管的换热效果也是不一样的。换热器放在窗下面及放在墙角换热效果是不一样的。2 .试设想用什么方法可以实现物体表面温度恒定、表面热流恒定的边界条件？答：加热水使其在沸腾状态，放一物体在沸腾水中，此状

10、况下物体表面温度可认为是恒定的。将一物体外层包袱一层绝热材料，再将物体连入一恒定电流的加热器中，则其物体可认为是表面热流恒定。3 .试就自然界和口常生活中的对流换热现象举例，说明哪些现象可以作为常壁温或者常热流边界条件来处理？哪些现象可以近似地按常壁温或常热流处理？答：在冰箱内层结了一层冰，及冰箱内物体换热，此时，冰箱内壁是常壁温的。电炉加热可视为常热流。水壶烧开水，可近似认为是恒热流的加热方式。暖壶装满热水内壁可近似认为是常壁温的。5 .沸腾水及常温水的温度有没有数量级差别？假如厚度相比是否可以认为是1及之比？答：沸腾水及常温水的温度没有数量级差别。假如流体外掠长度只WImm的平板，那么它的

11、板长及边界厚度相比是可以认为是1及之比。6 .对流换热过程微分方程式及导热过程的第三类边界条件表达式两者有什么不同之处？答：对流换热过程微分方程式：导热过程的第三类边界条件表达式为：h(tI4-tIz)=I式中为X点贴壁处流体的温度梯度，kmo由近壁面的温度场确定,I为流体的导热系数，q,为对流换热量，是随着X的变更而变更的,而中是确定的。式中的/是传热体的导热系数，由传热材料确定。7 .流体外掠平板，在温度条件不变的状况下，主流速度增加时，它的局部和平均表面传热系数都增加，试从换热原理进行分说明。答：主流速度增加时，速度边界层厚度减小，在温度条件不变时即使温度条件不变，热边界层厚度减小，增加

12、了边界层内的温度梯度，从而局部和平均表面传热系数都增加。8 .在相同温度及速度条件下，不同Pr流体外掠平板时的温度及速度边界层厚度、速度及温度梯度及平均表面传热系数等有何差异？答：Pr大的流体，温度边界层厚度小于速度边界层厚度，温度梯度速度大于速度梯度，则平均表面传热系数将较大。第六章单相流体对流换热及准则关联式1.试定性分析下列问题：(1)受季及冬季顶棚内壁的表面传热系数是否一样？（2）夏季及冬季房屋外墙外表面的表面传热系数是否相同？（3）一般热水或蒸汽散热器片型高或矮对其外壁的表面传热系数是否有影响？（4）从传热观点看，为什么散热器一般都放在窗户的下面？（5）相同流速或者相同的流量状况下，

13、大管和小管（管内或管外）的表面传热系数会有什么变更？答：（1）熨季及冬季顶棚内壁的表面传热系数是不一样的。因为熨季及冬季顶棚内壁及室内的空气温度的温差是不一样的。（2）同（I）夏季及冬季房屋外墙外表面的表面传热系数也是不一样的。（3）一般热水或蒸汽散热器片型高或矮对其外壁的表面传热系数是有影响的。因为他们的定性尺寸是不一样的。（4）因为窗户旁边负荷大，散热器放在窗户的下面可以在窗户旁边形成一热幕，使冷负荷尽可能少的进入房间。这样使室内温度更匀称。（5）相同流速或者相同的流量状况下，大管的对流传热系数小,小管的对流传热系数较大些。2.传热学通常把“管内流淌”称为内部流淌，将“外掠平板，外掠圆管”等称为外部流淌，请说明它们的流淌机制有什么差别。这些对流换热问题的数学描写有什么不同？答：管内流淌对流换热的热阻主要在边界层。RQ而为旺盛湍流区，Re=2300e为过度区。无论层流还是湍流，都存在入口段，且入口段的换热很强。管内充分发展的流淌及换热，表面传热系数h为常数。管内流淌的换热边界条件有两种，即恒壁温及恒热流条件。对层流和低z“数介质的流淌，两种边界条件结果不同。但队湍流和高Pr数介质的换热，两种边界条件的影响可以忽视不计，即换热的反此一样的。管内流淌及外部流淌其边界层也是不同的。内部湍流数学描写外掠单管关联式为N、=cRec、n