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传热学基础复习资料

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传热学基础

一、填空题

1、传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种。

热传导、热对流、热辐射

2、传热过程可分为不随时间变化的和随时间变化的。

稳态传热、非稳态传热

3、对流换热实质是和两种传热机理共同作用的结果。

热对流、导热

4、某瞬时物体内部各点温度的集合称为该物体的,其同温度各点连成的面称为,其法线方向上温度的变化率用表示。

温度场、等温面、温度梯度

5、当物质的种类一定时,影响导热系数大小的外因主要是和。

6、表示物体的蓄热量与界面上换热量的比值称为。

时间常数

7、在湍流传热时,热阻主要集中在,因此,减薄该层的厚度是强化的重要途径。

层流内层、对流传热

8、对流传热系数的主要影响因素有(1)(2)(3)(4)(5)。

流体的种类和相变化的情况;流体的性质;流体流动的状态;流体流动的原因;

穿热面的形状、分布和大小

9、无相变时流体在圆形直管中作强制湍流传热,在α=λ/

公式中,n 是为校正 的影响。当流体被加热时,n 取 ,被冷却时n 取 。

热流方向、、

10、努塞尔特准数Nu 表示 的准数,其表达式为 ,普兰特准数Pr 表示 的准数,其表达式为 。 对流传热系数、λαl Nu =、物性影响、λ

μP C =Pr 11、蒸汽冷凝有 和 两种方式。

膜状冷凝、滴状冷凝

12、双层平壁定态热传导,两层壁厚面积均相等,各层的导热系数分别为1λ和2λ,其对应的温度差为1t ?和2t ?,若1t ?>2t ?,则1λ和2λ的关系为 。 1λ<2λ

二、简答题

1、何谓热对流何谓对流传热对流换热又可分为哪两大类

答:热对流是指流体中质点发生相对位移而引起的热量传递。通常,对流传热是指流体与固体壁面间的传热过程,它是热对流和热传导的结合。它又可分为强制对流和自然对流两类。

2、请简述辐射换热区别于导热和热对流方式最主要的特征。

它是唯一一种非接触的传热方式;它不仅产生能量转移,而且还伴随着能量形式

的转换,即发射时从热能转换为辐射能,而被吸收时又从辐射能转换为热能。

3、请简述在非稳态导热过程中物体中温度分布存在的两个阶段。

(1)在第一阶段内,温度分布主要受初始温度分布的控制,此阶段称为非正规状况的阶段。

(2)当过程进行到一定的深度,物体中不同时刻的温度分布主要取决于边界条件及物性,此时为第二阶段,即正规状况阶段。

4、若热流体走管内,冷流体走管外,两流体通过间壁的传热包括那几个过程 答:包括以下三个过程:

(1)热流体以对流传热方式将热量传给管内壁

(2)热量由内壁面以热传导方式传给外壁面

(3)热量由外壁面以对流传热的方式传给冷流体

三、计算题

1、一红砖平面墙厚度为500mm ,一侧壁面温度为200℃,另一侧壁面温度为30℃,红砖的导热系数可取为/W (m ℃)。求:(1)通过平壁的热传导通量q 。(2)平壁内距离高温侧350mm 处的温度,℃。

解:(1)求q

已知2001=t ℃,302=t ℃,mm b 5.0=,57.0=λ/W (m ℃)

单层平壁热传导通量221/19457.05

.030200m W b t t q =-=-=

λ (2)设平壁内距离350mm 处的温度为t ,则有:

19457

.035

.0200=-=t q 解得:81℃57.035.0194200=?

-=t 2、用平板法测定固的导热系数。在平板一侧用电热器加热,另一侧用冷却器冷却,同时在板的两侧用热电偶测量其表面温度。若所测固体的表面积为2m ,厚度为20mm 。实验测得电流表读数为A ,伏特计读数为100V ,两侧表面的温度分别为180℃和30℃。求:该材料的导热系数λ。

(1)由实验测得的电流和电压可求出导热量Q

W IV Q 58.0==

(2)由单层平壁热传导方程可求出λ 由s b

t t Q λ21-=

可得: ()()()

℃./773.03018001.002.058221m W t t s Qb =-?=-=λ 3、某炉壁由下列三种材料组成,内层是耐火砖,()℃./4.11m W =λ,mm b 2301=;中间是保温砖,()℃./15.02m W =λ,mm b 1152=;最外层是建筑砖,()℃./8.03m W =λ,mm b 2303=。今测得其内壁温度℃9001=t ,外壁温度℃804=t 。求(1)通过炉墙单位面积的热损失2/m W 。(2)各层的温差。(3)各层接触面的温度。(假设各层接触良好)

解:设2t 为耐火砖和保温砖之间接触面的温度。

3t 为保温砖和建筑砖之间接触面的温度。

(1) 由多层平壁定态热传导公式可以导出q :

23

3221141673288.0767.0164.08208.023.015.0115.04.123.080900m W b b b t t S Q q =++=++-=++-==λλλ (2)1t ?、2t ?、3t ?分别为耐火砖层,保温砖层和建筑砖层的温差。因是多层平壁的定态热传导,故q q q q ===321 由1

11λb t q ?=可得,℃6.1104.123.0673111=?==?λb q t ℃0.51615.0115.0673.222=?

==?λb q t ℃5.1938

.023.0673.33

3=?==?λb q t (3)℃4.7896.110900112=-=?-=t t t

℃4.2730.5164.789223=-=?-=t t t

4、平壁炉的炉壁由三种材料所组成,内层是耐火砖,()℃./07.11m W =λ,mm b 2001=;中间是绝缘砖,()℃./14.02m W =λ,mm b 1002=;最外层是钢板,()℃./453m W =λ,mm b 63=。若耐火砖层内表面温度℃11501=t ,钢板外表面温度℃304=t 。求(1)导热的热通量q 。(2)若计算结果与实验的热损失(2/300m W )不符,分析原因并计算附加热阻附R 。

解:(1)由三层平壁的定态热传导公式求q

000133.0714.0187.0112045006.014

.01.007.12.030115033

221141++=++-=++-==λλλb b b t t S Q q 2/1242901.01120m W ==

(1) 计算结果:2/300m W q >,分析原因是:说明平壁层间接触不良,有

空气层存在,产生了附加热阻附R 。 即30033221141=+++-=附R b b b t t q λλλ

代入数据得: 300901.01120=附R q += 解出W

m R ℃=-=附?283.2901.03001120 5、某平壁炉是由一耐火砖与一层普通砖砌成,两层得厚度均为100mm ,其导热系数分别为()℃./9.0m W 及()℃./7.0m W 。待操作稳定后,测得炉壁得内表面温度为700℃,外表面温度为130℃。为减少热损失,在普通砖的外表面砌一层厚度为40mm ,导热系数为()℃./06.0m W 的保温层,待操作稳定后,又测得炉内表面温度为740℃,外表面温度为90℃。今设原来的两层材料导热系数不变。求:加上保温层后单位面1积炉壁的热损失比原来减少的百分数。

解:(1)加保温层前,单位面积炉壁的热损失1q 。此时,为两层平壁的热传导: 22

211311/22407.01.09.01.0130700m W b b t t q =+-=+-=λλ (2)加保温后,单位面积炉壁的热损失为2q ,此时为三层平壁的热传导:

232211412/76006

.004.07.01.09.01.0907403m W b b b t t q =++-=++-=λλλ (3)增加保温层后,热损失比原来减少的百分数为:

%5.68%10022407062240%100121=?-=?-q q q 6、 有一直径为mm 5.332?φ的钢管,其长度为3m ,已知管内壁温度为100℃,外壁温度为90℃。求该管的热损失为多少KW 。(已知钢管的导热系数为45()℃./m W )

解:本题为单层圆筒壁的热传导,求热损失可用式:()1

221ln 12r r t t L Q λπ-= 式中各量为:m r 0125.01=,m r 016.02=,m L 3=,℃1001=t ,℃902=t

代入上式可得

()KW W Q 34.34343400125

.0016.0ln 4519010032==-??=π 7、有一蒸汽管外径为25mm ,管外包以两层保温材料,每层厚度均为25mm ,外层与内层保温材料的导热系数之比为4/12=λλ,此时的热损失为L Q 。今将内外两层材料互换位置,且设管外壁与保温层外表面的温度均不变,则热损失为

L

Q '。求L L Q Q /',并说明何种材料放在里层为好。 解: (1)蒸汽管外半径 mm r 5.122

251== 内层保温层外半径mm r 5.37255.122=+=

外层保温层外半径mm r 5.62255.373=+=

已知4/12=λλ,故124λλ=

(2)当导热系数小的材料包在里层时,热损失L Q 为:

()()()91.485

.375.62ln 415.125.37ln 12ln 1ln 12131113123212131λπλλπλλπt t L t t L r r r r t t L Q L -=+-=+-= W (3)当导热系数大的材料包在里层时,热损失L

Q '为: ()()()14.385

.375.62ln 15.125.37ln 412ln 1ln 12131113123112231λπλλπλλπt t L t t L r r r r t t L Q L -=+-=+-=' W (4)可求出:L L

Q Q /'56.114.391.4==,说明在圆筒壁当采用两种以上材料保温时,为减少热损失,应将λ小的材料包在里层为好。

8、在一个mm 5.360?φ的钢管外包有两层绝热材料,里面为mm 40的氧化镁粉,平均导热系数为()℃./m W ;外层为20mm 的石棉层,其平均导热系数为()℃./m W ,钢的导热系数为45()℃./m W ,现测出管内壁温度为500℃,最外层温度为80℃。求(1)每米管长的热损失。(2)两层保温层界面的温度。(假设层间接触良好)

(1) 求每米管长的热损失L

Q ,此为三层圆筒壁的热传导。 已知:℃,

℃,,,8050009.002.007.007.004.003.003.00035.00265.00265.02

053.0414321===+==+==+===

t t m r m r m r m r ()℃./451m W =λ,()℃./07.02m W =λ,()℃./15.03m W =λ

代入下式:

()()m W r r r r r r t t L

Q /4.19168

.11.120027.0263807.009.0ln 15.0103.007.0ln 07.010265.003.0ln 451805002ln 1ln 1ln 1234

323212141=++=++-=++-=πλλλπ

(2) 保温层界面温度3t ,可按两层圆筒壁导热来计算:

()()4.19103

.007.0ln 07.010265.003.0ln 4515002ln 1ln 12323212131=+-=+-=t r r r r t t L Q πλλπ 可解出()℃1.131,21.120027.04.19150033=+?=-t t π

9、求绝压为140KPa ,流量为1000h kg /的饱和水蒸汽冷凝后并降温到60℃时所放出的热量。用两种方法计算并比较结果。已知140KPa 水蒸汽的饱和温度为℃,冷凝热为Kg KJ /,焓为Kg KJ /;60℃的水的焓为Kg KJ /。 解:(1)第一种方法

()()KW H H W Q h h h 67821.2511.26923600

10002,1,=-?=-= (2)第二种方法

①冷凝水的平均温度为℃6.842

602.10922=+=+=t t t s m 查出℃下的水的比热容为:()℃./201.4Kg KJ c p =

②水蒸气冷凝并降温放出的热量为:

()()KW T T c W r W Q s ph h h 678602.109201.43600

10004.223436001000.2=-?+?=-+= 计算表明两种方法结果一样,但是第一种方法较简单。

10、将s Kg /、80℃的有机苯,通过一换热器冷却到40℃;冷却水初温为30℃,出口温度不超过35℃。假设热损失可略,已查出在平均温度下,硝基苯和水的比热容分别为()℃./Kg KJ 。求:(1)冷却水用量h m /3(2)在(1)题中如将冷却水的流量增加到6h m /3,问此时冷却水的终温将是多少

解:(1)当热损失可略时,求e W

由()()()可得分21221t t c W T T c W Q pc c ph h -=-=

()

()()()()

分2/59.4/4590/275.1303510187.44080106.1417.03331221h m h Kg s Kg t t c T T c W W pc ph h c ≈==-?-??=--=

(2)此时,23,,/6t h m V c h 求=。当热损失可略时,有(水ρ取10003/m Kg )

()()()分)℃(分)(182.333036001000610187.44080106.1417.023010187.43600

100064080106.1417.0332233=+???-???=-???=

-??t t

传热学基本概念知识点

传热学基本概念知识点 1傅里叶定律:单位时间内通过单位截面积所传递的热量,正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率 2集总参数法:忽略物体内部导热热阻的简化分析方法 3临界热通量:又称为临界热流密度,是大容器饱和沸腾中的热流密度的峰值 5效能:表示换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比 6对流换热是怎样的过程,热量如何传递的?对流:指流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式。对流仅能发生在流体中,而且必然伴随有导热现象。对流两大类:自然对流与强制对流。 影响换热系数因素:流体的物性,换热表面的形状与布置,流速 7何谓膜状凝结过程,不凝结气体是如何影响凝结换热过程的? 蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时,如果凝结液体能很好的润湿壁面,它就在壁面上铺展成膜,这种凝结形式称为膜状凝结。 不凝结气体对凝结换热过程的影响:在靠近液膜表面的蒸气侧,随着蒸气的凝结,蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大。蒸气在抵达液膜表面进行凝结前,必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层。因此,不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。 8试以导热系数为定值,原来处于室温的无限大平壁因其一表面温度突然升高为某一定值而发生非稳态导热过程为例,说明过程中平壁内

部温度变化的情况,着重指出几个典型阶段。 首先是平壁中紧挨高温表面部分的温度很快上升,而其余部分则仍保持原来的温度,随着时间的推移,温度上升所波及的范围不断扩大,经历了一段时间后,平壁的其他部分的温度也缓慢上升。 主要分为两个阶段:非正规状况阶段和正规状况阶段 9灰体有什么主要特征?灰体的吸收率与哪些因素有关? 灰体的主要特征是光谱吸收比与波长无关。灰体的吸收率恒等于同温度下的发射率,影响因素有:物体种类、表面温度和表面状况。 10气体与一般固体比较其辐射特性有什么主要差别? 气体辐射的主要特点是:(1)气体辐射对波长有选择性(2)气体辐射和吸收是在整个容积中进行的 11说明平均传热温压得意义,在纯逆流或顺流时计算方法上有什么差别? 平均传热温压就是在利用传热传热方程式来计算整个传热面上的热流量时,需要用到的整个传热面积上的平均温差。 纯顺流和纯逆流时都可按对数平均温差计算式计算,只是取值有所不同。 12边界层,边界层理论 边界层理论:(1)流场可划分为主流区和边界层区。只有在边界层区考虑粘性对流动的影响,在主流区可视作理想流体流动。(2)边界层厚度远小于壁面尺寸(3)边界层内流动状态分为层流与湍流,湍流边界层内紧靠壁面处仍有层流底层。

工程热力学与传热学课程总结与体会

工程热力学与传热学课 程总结与体会 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

工程热力学与传热学 题目:工程热力学与传热学课程总结与体 会 院系:水利建筑工程学院给排水科学与工 程 班级:给排水科学与工程一班 姓名:张琦文 指导老师:姚雪东 日期:2016年5月1日 认识看法地位作用存在问题解决措施未来 发展展望 传热学在高新技术领域中的应用 摘要: 热传递现象无时无处不在【2】它的影响几乎遍及现代所有的工业部门【1】也渗透到农业、林业等许多技术部门中。本文介绍了航空航天、核能、微电子、材料、生物

医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域在不同程度上应用传热研究的最新成果。可以说除了极个别的情况以外,很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。不仅传统工业领域,像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识【1】而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于应用传热研究的最新成果,并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。在某些环节上,传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。 前言:通过对传热学这门课程的学习,了解了传热的基本知识和理论。发现传热学是一门基础学科应用非常广泛,它会解决许许多多的实际问题更是与机械制造这门学科息息相关。传热学是研究由温度差异引起的热量传递过程的科学。传热现象在我们的日常生活中司空见惯。早在人类文明之初人们就学会了烧火取暖。随着工业革命的到来,蒸汽机、内燃机等热动力机械相继出现,传热研究更是得到了飞速的发展,被广泛地应用于工农业生产与人们的日常生活之中。当今世界国与国之间的竞争是经济竞争,而伴随着经济的高速发展也带来了资源、人口与环境等重大国

热力学与传热学.

《热力学与传热学》综合复习题 一、判断说明下列说法是否正确,并说明理由。 1、某种理想气体经过一个不可逆循环后,其熵的变化值大于零。 2、功的数值仅仅取决于工质的初态和终态,与过程无关。 3、理想气体吸热后,温度一定升高。 4、牛顿冷却公式中的△t可以改为热力学温度之差△T。 5、工质进行膨胀时必须对工质加热。 6、在温度同为T1的热源和同为T2的冷源之间工作的一切不可逆循环,其热 效率必小于可逆循环。 7、工质的熵增就意味着工质经历一个吸热过程。 8、已知湿蒸汽的压力和温度,就可以确定其状态。 9、同一温度场中两条等温线可以相交。 二、简答题 1.有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。为使稀饭凉的更快一些,你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水?为什么? 2.对于高温圆筒壁来说,加保温层一定能降低对外散热量,对吗?为什么? 3.在寒冷的北方地区,建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好?为什么? 4.同一物体内不同温度的等温线能够相交,对吗?为什么? 5、在某厂生产的测温元件说明书上,标明该元件的时间常数为1秒。从传热学角度,你认为此值可信吗?为什么?

三、计算题 1.一循环,工质从高温热源吸热3.4×106 kJ,输出功率1.1×106 kJ 。试计算该循环的热效率ηt。若循环是在温度分别为577 ℃和30 ℃的恒温热源间完成的,试计算该循环的热效率ηt与同温限下卡诺循环的热效率ηc之比。 2.可视为理想气体的空气在活塞中从1 bar、20℃经历一可逆绝热过程后,压力升为6bar。已知空气的比定压热容c p=1.0 kJ/(kg?K),比定容热容c V=0.71 kJ/(kg?K)。试计算该过程终了时空气的温度,每千克空气所作的膨胀功。 3.有一直径为5cm初始温度为400℃的钢球,将其突然放到温度为30℃的空气中。设钢球表面与周围环境间的总换热系数为24 W/(m2?K),试计算钢球冷却到180℃所需的时间。已知钢球的c=480 J/(kg?K),ρ =7753 kg/m3,λ=33 W/(m?K)。 4.将氧气压送到容积为2m3的储气罐内,初始时表压力为0.3bar,终态时表压力为3bar,温度由t1=45℃升高到t2=80℃。试求压入的氧气质量。当地大气压为P b=760mmHg,氧气R g=260J/(kg?K)。 5.流体受迫地流过一根内直径为25 mm的直长管,实验测得管内壁面温度为120℃,流体平均温度为60 ℃,流体与管壁间的对流换热系数为350W/(m2?K)。试计算单位管长上流体与管壁间的换热量。 6.相距甚近而平行放置的两个面积相等的灰体表面,黑度各为0.6和0.5,温度各为700℃和350℃,试计算它们之间的辐射换热量。 7.一卡诺热机工作于500 ℃和200 ℃的两个恒温热源之间。已知该卡诺热机每秒中从高温热源吸收100 kJ,求该卡诺热机的热效率及输出功率。 8.在一根外直径为120mm的蒸汽管道外包一厚度为25mm的石棉保温层,保温层的导热系数为0.10 W/(m?K)。已知管子外表面温度为250℃,保温层外表面的温度为38℃,试求单位管长的热损失。 9.一定量的空气,经过下列四个可逆多变过程组成的循环。试求:(1)填充

传热学考研知识点总结 (1)

传热学考研知识点总结 对流换热是怎样的过程,热量如何传递的?如下是小编整理的传 热学考研知识点总结,希望对你有所帮助。 传热学考研知识点总结§1-1 “三个W” §1-2 热量传递的三种基本方式§1-3 传热过程和传热系数 要求:通过本章的学习,读者应对热量传递的三种基本方式、传热过程及热阻的概念有所了解,并能进行简单的计算,能对工程实际中简单的传热问题进行分析。作为绪论,本章对全书的主要内容作了初步概括但没有深化,具体更深入的讨论在随后的章节中体现。本 章重点: 1.传热学研究的基本问题物体内部温度分布的计算方法热量 的传递速率增强或削弱热传递速率的方法 2.热量传递的三种基本方 式 (1).导热:依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递。传热学重点研究的是在宏观温差作用下所发生的热量传递。傅立叶导热公式: (2).对流换热:当流体流过物体表面时所发生的热量传递过程。牛顿冷却公式: (3).辐射换热:任何一个处于绝对零度以上的物体都具有发射热辐射和吸收热辐射的能力,辐射换热就是这两个过程共同作用的结果。由于电磁波只能直线传播,所以只有两个物体相互看得见的部分才能发生辐射换热。黑体热辐射公式:实际物体热辐射:

传热过程及传热系数:热量从固壁一侧的流体通过固壁传向另一侧流体的过程。最简单的传热过程由三个环节串联组成。 传热学研究的基础 傅立叶定律 能量守恒定律+ 牛顿冷却公式 + 质量动量守恒定律四次方定律本章难点 1.对三种传热形式关系的理解各种方式热量传递的机理不同,但却可以同时存在于一个传热现象中。 2.热阻概念的理解严格讲热阻只适用于一维热量传递过程,且在传递过程中热量不能有任何形式的损耗。 思考题: 1.冬天经太阳晒过的棉被盖起来很暖和,经过拍打以后,效果更加明显。为什么? 2.试分析室内暖气片的散热过程。 3.冬天住在新建的居民楼比住旧楼房感觉更冷。试用传热学观点解释原因。 4.从教材表1-1给出的几种h数值,你可以得到什么结论? 5.夏天,有两个完全相同的液氮贮存容器放在一起,一个表面已结霜,另一个则没有。请问哪个容器的隔热性能更好,为什么? §2-1 导热的基本概念和定律§2-2 导热微分方程§2-3 一维稳态导热 §2-4伸展体的一维稳态导热

《热力学与传热学》考试标准答案

《热力学与传热学》考试答案

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《热力学与传热学》考试答案 一、判断题 1.循环净功越大,则循环的热效率也愈大。() 2.经过一个不可逆循环后,工质熵的变化为零。() 3.若容器中气体的绝对压力没有改变,则其压力表的读数就不会改变。() 4、闭口系与外界无物质交换,系统内质量保持恒定,那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统。() 5、功的数值仅仅取确于工质的初态和终态,与过程无关。() 6、气体膨胀时一定对外作功。() 7、比热容仅仅是温度的单值函数。() 8、对于一种确定的理想气体,(c p-c v)一定为一定值。() 二、填空题 1.在两个恒温热源之间有两个可逆循环,其中一个循环的工质是理想气体、热效率为ηA;另一循环的工质是等离子气体,热效率为ηB。试比较这两个循环热效率的大小。 三、简答题 hl的形式,二者有何区别? 1.Nu数和Bi数均可写成 λ 2.冬天,在相同的室外温度条件下,为什么骑摩托车比步行时感到更冷些,一般要戴皮手套和护膝? 3.试比较在其它条件相同时,下列情况管内对流换热系数的相对大小。(请用符号“<”、“=”、“<”表示)(1)层流紊流(2)水空气(3)光滑管粗糙管(4)直管弯管(5)层流入口段层流充分发展段4.在p-v图中有一可逆过程1-2,工质为理想气体。试判断其过程热量q、过程功w 以及热力学能变化?u的正负。 5.已知H2O在压力为p=1.0MPa时饱和温度为t s=179.88?C。试判断H2O在下列情况下的状态:(1)p=1.0MPa、t=200?C;(2)p=1.0MPa、t=160?C;(3)p=1.0MPa、干度x=0.6。 6.写出努塞尔数(Nu)的表达式及物理意义。 7.有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。为使稀饭凉的更快一些,你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水?为什么? 8.对于高温圆筒壁来说,加保温层一定能降低对外散热量,对吗?为什么?

传热学基础知识

传热学基础知识 本文由淹死的鱼张冰贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 传热学基本知识 摘要:本节主要介绍导热,对流换热,辐射换热及稳定传热的基本概念,基本计算方法等内容。 2.1稳定传热的基本概念 2.1.1温度场 温度场:是某一时刻空间中各点温度分布的总称。一般来说,温度场是空间坐标和时间的函数,即 t = f (x, y, z,η ) 式 t ?温;中度 x, y, z ?空坐;间标 η?时。间上式表示物体内部在x,y,z三个方向和在时间上均发生变化的三维非稳态温度场。如果温度场不随时间变化,则上式变为:t = f (x, y, z) 该式所表达的内容是温度场内各点的温度不随时间变化,这样的温度场就是稳态温度场,它只是空间坐标函数。 此外,如果温度场内温度的变化仅与两个或一个坐标有关,则称为二维或一维稳态温度场。随时间变化为非稳态温度场,不随时间变化为稳态温度场。 2.1.2等温面于等温线 等温面:同一时刻在温度场中所有温度相同的点连接构成的面。等温

线:不同的等温面与同一平面相交所得到一簇曲线。同一时刻两个不同等温线不会彼此相交。在任意时刻,标绘出物体中所有等温面(线),即描绘了物体内部温度场。 2.1.3温度梯度 事实证明两个等温线之间的变化以垂直于法线方向上温度的变化率最大,这一温度最大变化率称为温度梯度。用grad t来表示。即: ?t ?t =n ?n→0 ?n ?x 式 n ?法方上单向;中线向的位量?t 示发方温的向数?表沿现向度方倒。?n gradt = n lim gradt = i ?t ?t ?t + j +k ?x ?y ?z 温度梯度在直角坐标系中可表示为: 式 i, j和分是 , y和轴向单向。中 k 别 x z 方的位量温度梯度的负值,称为温度降度。 2.1.4导热定律 单位时间内通过单位给定界面的导热量,称为热流量,记作q,单位W/m2. 傅立叶定律(导热基本定律): q = ?λgradt 上式表明,热流量是一个向量(热流向量),它与温度梯度位于等温面同一法线上,但是指向温度降低的方向,上式中的负号就表示热流量和温度梯度的方向相反,永远顺着温度降低的方向。适用于连续均匀和各向同性材料的稳态和非稳态导热过程。 2.1.5导热系数 导热系数的定义式:导热系数在数值上等于温度降低 1 / m 时单位时间每单位导热面积的导热量。℃ 2 单位是。导热系数是材料固有的

《工程热力学与传热学》——期末复习题

中国石油大学(北京)远程教育学院期末复习题 《工程热力学与传热学》 一. 选择题 1. 孤立系统的热力状态不能发生变化;(×) 2. 孤立系统就是绝热闭口系统;(×) 3. 气体吸热后热力学能一定升高;(×) 4. 只有加热,才能使气体的温度升高;(×) 5. 气体被压缩时一定消耗外功;(√ ) 6. 封闭热力系内发生可逆定容过程,系统一定不对外作容积变化功;(√ ) 7. 流动功的改变量仅取决于系统进出口状态,而与工质经历的过程无关;(√ ) 8. 在闭口热力系中,焓h是由热力学能u和推动功pv两部分组成。(×) 9. 理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程。(×) 10. 对于确定的理想气体,其定压比热容与定容比热容之比cp/cv的大小与气体的温度无关。(×) 11. 一切可逆热机的热效率均相同;(×) 12. 不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率;(×) 13. 如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆 过程的熵变等于可逆过程的熵变;(√ ) 14. 如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆 过程的熵变大于可逆过程的熵变;(×) 15. 不可逆过程的熵变无法计算;(×) 16. 工质被加热熵一定增大,工质放热熵一定减小;(×) 17. 封闭热力系统发生放热过程,系统的熵必然减少。(×) 18. 由理想气体组成的封闭系统吸热后其温度必然增加;(×) 19. 知道了温度和压力,就可确定水蒸气的状态;(×) 20. 水蒸气的定温膨胀过程满足Q=W;(×) 21. 对未饱和湿空气,露点温度即是水蒸气分压力所对应的水的饱和温度。(√) 二. 问答题

工程热力学与传热学

一、选择题 (82分) 1、 定量气体吸收热量50kJ,同时热力学能增加了80kJ,则该过程是()。 A、 压缩过程 B、 膨胀过程 C、 熵减过程 D、 降压过程 正确答案: A 学生答案: A 2、 以下系统中,和外界即没有质量交换,又没有能量交换的系统是()。 A、 闭口系统 B、 开口系统 C、 绝热系统 D、 孤立系统 正确答案: D 学生答案: 3、 下列各热力过程,按多变指数大小排序,正确的是() A、 定熵过程>定温过程>定压过程>定容过程 B、 定容过程>定熵过程>定温过程>定压过程 C、 定压过程>定容过程>定熵过程>定温过程 D、 定温过程>定压过程>定容过程>定熵过程 正确答案: B 学生答案: 4、 等量空气从相同的初态出发,分别经历可逆绝热过程A和不可逆绝热过程B到达相同的终态,则两过程中热力学能的变化()。

可逆过程>不可逆过程 B、 二者相等 C、 可逆过程<不可逆过程 D、 无法确定 正确答案: B 学生答案: 5、 对于理想气体的定容过程,以下说法正确的是()。 A、 定容过程中工质与外界没有功量交换 B、 定容过程中技术功等于工质的体积变化功 C、 工质定容吸热时,温度升高,压力增加 D、 定容过程中工质所吸收的热量全部用于增加工质的焓值 正确答案: C 学生答案: 6、 某液体的温度为T,若其压力大于温度T对应的饱和压力,则该液体一定处于()状态。 A、 未饱和液体 B、 饱和液体 C、 湿蒸汽 D、 过热蒸汽 正确答案: A 学生答案: 7、 在高温恒温热源和低温恒温热源之间有卡诺热机,任意可逆热机以及任意不可逆热机, 以下说法正确的是()。 A、 卡诺热机是一种不需要消耗能量就能对外做功的机器

工程热力学与传热学详解

工程热力学与传热学实验指导书 热工实验 2013年3月

实验一 非稳态(准稳态)法测材料的导热性能 实验 一、实验目的 1. 快速测量绝热材料(不良导体)的导热系数和比热。掌握其测试原理和方法。 2. 掌握使用热电偶测量温差的方法。 二、实验原理 图1 第二类边界条件无限大平板导热的物理模型 本实验是根据第二类边界条件,无限大平板的导热问题来设计的。设平板厚度为2δ,初始温度为t 0,平板两面受恒定的热流密度q c 均匀加热(见图1)。求任何瞬间沿平板厚度方向的温度分布t (x ,τ)。导热微分方程式、初始条件和第二类边界条件如下: 0) ,0( 0),( )0,( ) ,( ),( 0 22=??=+??=??=??x t q x t t x t x x t a x t c τλτδτττ 方程的解为:

???+--=-δδδτλτ63),( 220x a q t x t c ?? ?-??? ??-∑∞ =+102 2 1)( exp cos 2)1(n n n n n F x μδμμδ (1-1) 式中:τ — 时间;λ — 平板的导热系数; a — 平板的导温系数;n μ— πn ,n = 1,2,3,………; F 0 — 2δτa 傅里叶准则;0t — 初始温度; c q — 沿x 方向从端面向平面加热的恒定热流密度。 随着时间τ的延长,F 0数变大,式(1-1)中级数和项愈小,当F 0> 0.5时,级数和项变得很小,可以忽略,式(1-1)变成 ??? ? ??-+=-612),( 2220δδτλδτx a q t x t c (1-2) 由此可见,当F 0> 0.5后,平板各处温度和时间成线性关系,温度随时间变化的速率是常数,并且到处相同。这种状态称为准稳态。 在准稳态时,平板中心面x =0处的温度为: ?? ? ??-= -61),0( 20δτλδτa q t t 平板加热面x =δ处为: ??? ??+= -31),( 20δτλδτδa q t t c 此两面的温差为: λ δ ττδc q t t t ?= -=?21),0( ),( (1-3) 如已知c q 和δ,再测出t ?,就可以由式(1-3)求出导热系数: t q c ?= 2δ λ (1-4) 实际上,无限大平板是无法实现的,实验总是用有限尺寸的试件,一般可认为,试件的横向尺寸为厚度的6倍以上时,两侧散热对试件中心的温度影响可以忽略不计。试件两端面中心处的温度差就等于无限大平板时两端面的温度差。 根据热平衡原理,在准稳态时,有下列关系:

传热学知识点资料讲解

常用的相似准则数:①努谢尔特:Nu=aL/λ分子是实际壁面处的温度变化率,分母是原为l的流体层导热机理引起的温度变化率反应实际传热量与导热分子扩散热量传递的比较。Nu大小表明对流换热强度。②雷诺准则Re=WL/V Re大小反映了流体惯性力和粘性力相对大小。Re是判断流态的。③格拉小夫准则Gr=gβ△tL3/V2 Gr的大小表明浮升力和粘性力的的相对大小,Gr表明自然流动状态兑换热的影响。 ④普朗特准则: Pr=V/a Pr表明动量扩散率与热量扩散率的相对大小。 辐射换热时的角系数:①相对性②完整性③可加性 热交换器通常分为三类:间壁式、混合式和回热式,按传热表面的结构形式分为管式和板式间壁式热交换器按两种流体相互间的流动方向热交换器分为分为顺流,逆流,交叉流。 导温系数α也称为热扩散系数或热扩散率,它象征着物体在被加热或冷却是其内部各点温度趋于均匀一致的能力。Α大的物体被加热时,各处温度能较快的趋于一致。传热学考研总结 1傅里叶定律:单位时间内通过单位截面积所传递的热量,正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率 2集总参数法:忽略物体内部导热热阻的简化分析方法 3临界热通量:又称为临界热流密度,是大容器饱和沸腾中的热流密度的峰值 4效能:表示换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比 5对流换热是怎样的过程,热量如何传递的? 对流换热:指流体各部分之间发生宏观运动产生的热量传递与流体内部分子导热引起的热量传递联合作用的结果。对流仅能发生在流体中,而且必然伴随有导热现象。 对流两大类:自然对流(不依靠泵或风机等外力作用,由于流体内部密度差引起的流动)与强制对流(依靠泵或风机等外力作用引起的流体宏观流动)。 影响换热系数因素:流体的物性,换热表面的形状与布置,流速,流动起因(自然、强制),流动状态(层流、湍流),有无相变。 6何谓凝结换热和沸腾换热,影响凝结换热和沸腾换热的因素? 蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时,将汽化潜热传递给壁面的过程称为凝结过程。 如果凝结液体能很好的润湿壁面,它就在壁面上铺展成膜,这种凝结形式称为膜状凝结。 如果凝结液体不能很好地润湿壁面,在壁面上形成一个个小液珠,这种凝结方式称为珠状凝结。 液体在固液界面上形成气泡引起热量由固体传递给液体的过程称为沸腾换热。 按沸腾液体是否做整体流动可分为大容器沸腾(池沸腾)和管内沸腾;按液体主体温度是否达到饱和温度可分为饱和沸腾和过冷沸腾。 不凝结气体对凝结换热过程的影响:在靠近液膜表面的蒸气侧,随着蒸气的凝结,蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大;蒸气在抵达液膜表面进行凝结前,必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层,因此,不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。 影响凝结换热的因素:不凝结气体、蒸汽流速、管内冷凝、蒸汽过热度、液膜过冷度及温度分布非线性。 影响沸腾换热的因素:不凝结气体(使沸腾换热强化)、过冷度、重力加速度、液位高度、管内沸腾。 7强化凝结换热和沸腾换热的原则? 强化凝结换热的原则:减薄或消除液膜,及时排除冷凝液体。 强化沸腾换热的原则:增加汽化核心,提高壁面过热度。 8试以导热系数为定值,原来处于室温的无限大平壁因其一表面温度突然升高为某一定值而发生非稳态导热过程为例,说明过程中平壁内部温度变化的情况,着重指出几个典型阶段。 首先是平壁中紧挨高温表面部分的温度很快上升,而其余部分则仍保持原来的温度,随着时间的推移,温度上升所波及的范围不断扩大,经历了一段时间后,平壁的其他部分的温度也缓慢上升。 主要分为两个阶段:非正规状况阶段和正规状况阶段 9灰体有什么主要特征?灰体的吸收率与哪些因素有关?

《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用

《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用 (华南农业大学,工程学院,广州510642) 摘要:自18世纪30年代发明近代动力机械以来,人类的生产力出现了质的飞跃,生产水平跨上了一个个新的台阶。随后的蒸汽轮机、内燃机乃至燃气轮机的陆续应用则更使能源的转换和利用技术达到了前所未有的崭新阶段。这个进程至今仍在继续当中。传热学科的建立与发展、不断完善和提高是与上述过程相伴而行的。热传递现象更是无时无处不在,它的影响几乎遍及所有的工业部门,也渗透到农业、林业等许多技术部门中。航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域都在不同程度上应用传热研究的最新成果。 关键词:热传递传热学机械领域发展趋势 The application of engineering thermodynamics and heat transfer in mechanical field Qian Jianping (College of Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China) Abstract: Since the 1730 s, since the invention of the modern machinery, the productivity of human appeared a qualitative leap, the production level up a new step. Then steam turbines, internal combustion engines and gas turbine application in succession, more make the conversion and utilization of energy technology has reached the unprecedented new stage. The process is still continuing. The establishment and development of heat transfer science, and constantly improve and improve and is accompanied by the process. Heat transfer phenomenon is everywhere at all times, and its influence in almost all industrial sectors, also infiltrated in agriculture, forestry and many other technical department. the latest research results of application of heat transfer in different degree was use in Aerospace, nuclear energy, microelectronics, materials, biomedical engineering, environmental engineering, new energy and agricultural engineering, and many other high-tech fields. Key words: heat transfer heat transmission science Mechanical field development tendency 热传递现象无时无处不在,它的影响几乎遍及现代所有的工业部门,也渗透到农业、林业等许多技术部门中。可以说除了极个别的情况以外,很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。不仅传统工业领域,像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识,而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于应用传热研究的最新成果,并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。在某些环节上,传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。 热科学的工程领域包括热力学和传热学。传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析,因后裔只讨论在平衡状态下的系统。这些附加的定律是以三种基本的传热方式为基础的,即导热、对流和辐射。传热学是研究不同温度的物体,或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科。传热不仅是常见的自然现象,而且广泛存在于工程技术领域。例如,提高锅炉的蒸汽产量,防止燃气轮机燃烧室过热、减小内燃机气缸和曲轴的热应力、确定换热器的传热面积和控制热加工时零件的变形等,都是典型的传热问题。 传热学的应用非常广泛,几乎渗透到生活的各个领域,如:传热学在传统机械工业领域和农业机械领域中的应用,传热学在高新技术机械领域中的应用等。 以下将《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用分为两个方面进行介绍。 1、传热学在传统工业机械领域和农业机械领域中的应用

《热力学与传热学》考试问题详解

《热力学与传热学》考试答案 一、判断题 1.循环净功越大,则循环的热效率也愈大。() 2.经过一个不可逆循环后,工质熵的变化为零。() 3.若容器中气体的绝对压力没有改变,则其压力表的读数就不会改变。() 4、闭口系与外界无物质交换,系统内质量保持恒定,那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统。() 5、功的数值仅仅取确于工质的初态和终态,与过程无关。() 6、气体膨胀时一定对外作功。() 7、比热容仅仅是温度的单值函数。() 8、对于一种确定的理想气体,(c p-c v)一定为一定值。() 二、填空题 1.在两个恒温热源之间有两个可逆循环,其中一个循环的工质是理想气体、热效率为ηA;另一循环的工质是等离子气体,热效率为ηB。试比较这两个循环热效率的大小。 三、简答题 hl的形式,二者有何区别? 1.Nu数和Bi数均可写成 λ 2.冬天,在相同的室外温度条件下,为什么骑摩托车比步行时感到更冷些,一般要戴皮手套和护膝? 3.试比较在其它条件相同时,下列情况管内对流换热系数的相对大小。(请用符号“<”、“=”、“<”表示)(1)层流紊流(2)水空气(3)光滑管粗糙管 (4)直管弯管(5)层流入口段层流充分发展段4.在p-v图中有一可逆过程1-2,工质为理想气体。试判断其过程热量q、过程功w 以及热力学能变化?u的正负。 5.已知H2O在压力为p=1.0MPa时饱和温度为t s=179.88?C。试判断H2O在下列情况下的状态:(1)p=1.0MPa、t=200?C;(2)p=1.0MPa、t=160?C;(3)p=1.0MPa、干度x=0.6。 6.写出努塞尔数(Nu)的表达式及物理意义。 7.有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。为使稀饭凉的更快一些,你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水?为什么?

工程热力学与传热学(第十七讲)11_1、2、3

第十一章蒸汽压缩制冷循环 制冷:对物体进行冷却,使其温度低于周围环境温度,并维持这个低温,称为制冷。 制冷技术广泛应用于生产、科研、生活中。 制冷循环的目的:是将低温热源的热量转移到高温热源。 根据热力学第二定律,为了达到这个目的,必须提供机械能或热能作为代价。 根据所消耗的能量形式不同,一般可将逆循环分为两大类: ①消耗机械能的压缩式制冷循环。 包括:空气压缩制冷循环和蒸汽压缩制冷循环。 ②消耗热能的制冷循环。 包括:蒸汽喷射式制冷循环和吸收式制冷循环。 本章介绍最常用的蒸汽压缩制冷循环,并分析提高其经济性的途径。 第一节制冷剂及p-h图 制冷剂是制冷装置的工质,主要是低沸点物质。蒸汽压缩制冷装置中的制冷剂主要是氟里昂和液氨。 常用的氟利昂有:氟利昂12(CF2Cl2)、氟利昂22(CHF2Cl)、氟利昂134a (C2H2F4)、氨等。物理性质见表11-1。

制冷剂在制冷循环中存在汽-液相变,为了计算制冷循环中个过程的能量变化和状态参数,需要查找制冷剂的饱和蒸汽表和过热蒸汽表。 但是,工程上更多的是应用制冷剂的压-焓图(p-h图)进行分析。 p-h图是根据制冷剂蒸汽性质表绘制的。 p-h图是以logp为纵坐标、以h为横坐标建立的半对数坐标图。 如图11-1所示。 说明:①采用logp为坐标,可以使压力从0.001~0.01Mpa,从0.01~0.1Mpa,从0.1~1Mpa所占的坐标高度相同,使低压区图线面积增大,读数更准确。 ②因为实际蒸汽压缩制冷循环常用的工作压力围都远低于临界压力,所以工程上使用的p-h图都没有绘制较高压力部分。 p-h图分析:全图共有六条线、三个区(未饱和液体区、湿蒸汽区、过热蒸汽区)和一个点临界点C)。

武汉理工工程热力学和传热学作业

工程热力学和传热学 第二章基本概念 一.基本概念 系统: 状态参数: 热力学平衡态: 温度: 热平衡定律: 温标: 准平衡过程: 可逆过程: 循环: 可逆循环: 不可逆循环: 二、习题 1.有人说,不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程,这种说法对吗? 2.牛顿温标,用符号°N表示其温度单位,并规定水的冰点和沸点分别为100°N和200°N,且线性分布。(1)试求牛顿温标与国际单位制中的热力学绝对温标(开尔文温标)的换算关系式;(2)绝对零度为牛顿温标上的多少度? 3.某远洋货轮的真空造水设备的真空度为0.0917MPa,而当地大气压力为0.1013MPa,

当航行至另一海域,其真空度变化为0.0874MPa,而当地大气压力变化为0.097MPa。试问该真空造水设备的绝对压力有无变化? 4.如图1-1所示,一刚性绝热容器内盛有水,电流通过容器底部的电阻丝加热 水。试述按下列三种方式取系统时,系统与外界交换的能量形式是什么。 (1)取水为系统;(2)取电阻丝、容器和水为系统;(3)取虚线内空间为系统。 图 1-1 5.判断下列过程中那些是不可逆的,并扼要说明不可逆原因。 (1)在大气压力为0.1013MPa时,将两块0℃的冰互相缓慢摩擦,使之化为0℃的水。 (2)在大气压力为0.1013MPa时,用(0+dt)℃的热源(dt→0)给0℃的冰加热使之变为0℃的水。 (3)一定质量的空气在不导热的气缸中被活塞缓慢地压缩(不计摩擦)。 (4)100℃的水和15℃的水混合。 6.如图1-2所示的一圆筒容器,表A的读数为 360kPa;表B的读数为170kPa,表示室I压力高于 室II的压力。大气压力为760mmHg。试求: (1)真空室以及I室和II室的绝对压力; (2)表C的读数; (3)圆筒顶面所受的作用力。 图1-2 第三章热力学第一定律

传热学基础知识

传热学基础知识 余热发电专业理论知识培训教材 传热学基础知识介绍 由于温度的不同而引起的两物体间或一个物体各部分 之间热量传递的过程,称为热交换。热量传递的基本方式由 三种:导热、对流、热辐射。 一、导热 导热是指直接接触的物体各部分之间的热交换过程。影响导热的因素: 1) 接触壁面面积; 2) 热流密度:单位时间内通过单位面积的热量。 热流密度与导热系数、壁厚、壁间温差有关。其中 导热系数起决定性作用,它是由材料的种类和工作 温度决定的。 一般金属的导热系数随温度的升高而降低。而耐火 材料和保温材料的导热系数则随温度的升高而升 高。 当锅炉的受热面上敷上一层灰或内壁附上一层水 垢后,它的导热系数会马上下降。因为积灰和水垢 的导热系数分别为钢的1/400和1/80。这一方面降 低了热流密度,另一方面也可能造成局部过热,缩 短管子寿命,引起管子破裂。 二、对流换热 流体流过壁面同壁面间产生的热量交换称为对流换

热。 影响对流换热的因素有: 1) 换热面面积; 2) 对流换热系数; 3) 壁面温度与流体温度之差。 其中,流速对对流换热系数影响最大,流速越高,对 流换热系数越大。但流速也不能过高,因为流体阻力 与流速的平方成正比。 三、热辐射 以电磁波的方式进行的物体之间的热交换称为辐射换 热。 影响辐射换热的因素有: 1) 辐射温度; 2) 辐射常数; 3) 辐射表面积。 以上分别讨论了导热、对流、热辐射三种基本的换热方式。在实际过程中,这些换热方式往往不是单独出现的。比如,省煤器和凝汽器的换热过程如下: 对流、辐射导热对流省煤器:废气——?管外壁——?管内壁——?水; 对流导热对流凝器器:乏汽——?管外壁——?管内壁——?水。 上述传热过程都是在理想状态下进行的,在锅炉的实际运行中,由于受热面外壁会出现积灰,内壁会出现结垢,氧化,这些都影响了换热效果。所以,日常运行中,一定要进行水的软化处理来防止上述情况的发生,从而保证锅炉安全、经济的运行。

工程热力学与传热学课程总结与体会(DOC)

工程热力学与传热学 题目:工程热力学与传热学课程总结与体会院系:水利建筑工程学院给排水科学与工程班级:给排水科学与工程一班 姓名:张琦文 指导老师:姚雪东 日期:2016年5月1日 认识看法地位作用存在问题解决措施未来 发展展望

传热学在高新技术领域中的应用 摘要: 热传递现象无时无处不在【2】它的影响几乎遍及现代所有的工业部门【1】也渗透到农业、林业等许多技术部门中。本文介绍了航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域在不同程度上应用传热研究的最新成果。可以说除了极个别的情况以外,很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。不仅传统工业领域,像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识【1】而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于 应用传热研究的最新成果,并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。在某些环节上,传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。 前言:通过对传热学这门课程的学习,了解了传热的基本知识和理论。发现传热学是一门基础学科应用非常广泛,它会解决许许多多的实际问题更是与机械制造这门学科息息相关。传热学是研究由温度差异引起的热量传递过程的科学。传热现

象在我们的日常生活中司空见惯。早在人类文明之初人们就学会了烧火取暖。随着工业革命的到来,蒸汽机、内燃机等热动力机械相继出现,传热研究更是得到了飞速的发展,被广泛地应用于工农业生产与人们的日常生活之中。当今世界国与国之间的竞争是经济竞争,而伴随着经济的高速发展也带来了资源、人口与环境等重大国际问题。传热学在促进经薪发展和加强环境保护方面起着举足轻重的作用。20世纪以前传热学是作为物理热学的一部分而逐步发展起来的。20世纪以后,传热学作为一门独立的技术学科获得迅速发展,越来越多地与热力学、流体力学、燃烧学、电磁学和机械工程学等一些学科相互渗透,形成多相传热、非牛顿流体传热、燃烧传热、等离子体传热和数值计算传热等许多重要分支。现在,机械工程仍不断地向传热学提出大量新的课题。如浇铸和冷冻技术中的相变导热,切削加工中的接触热阻和喷射冷却,等离子工艺中带电粒子的传热特性。核工程中有限空间的自然对流,动力和化工机械中超临界区换热,小温差换热,两相流换热,复杂几何形状物体的换热湍流换热等。随着激光等新的实验技术的引入和计算机的应用,为传热学的发展提供了广阔前景。 传热学是研究热量传递规律的一门学科,生产部门存在的多种多样的热量传递问题都可以用传热学来解决,这些部门包括能源、化工、冶金、建筑、机械制造、电子、制冷、

中国石油大学 热力学与传热学在线第一阶段作业答案

中国石油大学 热力学与传热学在线第一阶段作业答案 第1题如果热力系统与外界之间没有任何形式的能量交换,那么这个热力系统一定是():您的答案:D 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:根据闭口系统,开口系统,绝热系统,以及孤立系统的含义,可分析填入孤立系统 第2题工质的压力可以用绝对压力,表压力和真空度来表示,以下哪种压力可以作为工质的状态参数 您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:对于热力系统所处的某一确定状态,绝对压力具有确定的数值,但表压力会随环境压力的变化而变化,不能作为状态参数。 第3题若组成热力系统的各部分之间没有热量传递,热力系统将处于热平衡状态。此时热力系统内部一定不存在()。 您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:温度差是判断系统是否处于热平衡的参量,系统处于热平衡时各部分之间一定没有温度差。 第4题若组成热力系统的各部分之间没有相对位移,热力系统将处于力平衡状态。此时热力系统内部一定不存在()。

您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:压力差是判断系统是否处于力平衡的参量,处于力平衡的热力系统,必须满足力平衡,各部分之间没有相对运动。 第5题等量空气从相同的初态出发,分别经过可逆绝热过程A和不可逆绝热过程B到达相同的终态,两个过程中空气热力学能变化的关系为()。 您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:根据热力学能是热力系统的状态参数的特点,可知,空气从相同初始状态出发,到达相同终了状态时,热力学能的变化相同。 第6题热力系统的总储存能包括内部储存能和外部储存能,下列哪种能量是内部储存能。您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:根据储存能,热力学能,宏观动能和宏观位能,功量,热量的区别可知,热力学能是热力系统的内部储存能。 第7题第一类永动机违反了以下哪个基本定律。 您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第一类永动机是指不消耗任何形式的能量就能够对外作功的机器,其违反了热力学

传热学知识点总结

Φ-=B A c t t R 1211k R h h δλ=++传热学与工程热力学的关系: a 工程热力学研究平衡态下热能的性质、热能与机械能及其他形式能量之间相互转换的规律, 传热学研究过程和非平衡态热量传递规律。 b 热力不考虑热量传递过程的时间,而传热学时间是重要参数。 c 传热学以热力学第一定律和第二定律为基础。 传热学研究内容 传热学是研究温差引起的热量传递规律的学科,研究热量传递的机理、规律、计算和测试方法。 热传导 a 必须有温差 b 直接接触 c 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量,不发生宏观的相对位移 d 没有能量形式的转化 热对流 a 必须有流体的宏观运动,必须有温差; b 对流换热既有对流,也有导热; c 流体与壁面必须直接接触; d 没有热量形式之间的转化。 热辐射: a 不需要物体直接接触,且在真空中辐射能的传递最有效。 b 在辐射换热过程中,不仅有能量的转换,而且伴随有能量形式的转化。 c .只要温度大于零就有.........能量..辐射。... d .物体的...辐射能力与其温度性质..........有关。... 传热热阻与欧姆定律 在一个串联的热量传递的过程中,如果通过各个环节的热流量相同,则各串联环节的的总热阻等于各串联环节热阻之和(I 总=I1+I2,则R 总=R1+R2) 第二章 温度场:描述了各个时刻....物体内所有各点....的温度分布。 稳态温度场::稳态工作条件下的温度场,此时物体中个点的温度不随时间而变 非稳态温度场:工作条件变动的温度场,温度分布随时间而变。 等温面:温度场中同一瞬间相同各点连成的面 等温线:在任何一个二维的截面上等温面表现为 肋效率:肋片的实际散热量ф与假设整个肋表面...处于肋基温度....时的理想散热量ф0 之比 接触热阻 Rc :壁与壁之间真正完全接触,增加了附加的传递阻力 三类边界条件 第一类:规定了边界上的温度值 第二类:规定了边界上的热流密度值 第三类:规定了边界上物体与周围流体间的表面..传热系数....h 及周围..流体的温度..... 。 导热微分方程所依据的基本定理 傅里叶定律和能量守恒定律 傅里叶定律及导热微分方程的适用范围 适用于:热流密度不是很高,过程作用时间足够长,过程发生的空间尺度范围足够大 不适用的:a 当导热物体温度接近0k 时b 当过程作用时间极短时c 当过成发生的空间尺度极小,与微观粒子的平均自由程相接近时

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