传热学基本概念知识点

作者:7298棋牌游戏中心 | 2020-12-09 19:24

  传热学基本概念知识点_物理_自然科学_专业资料。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

  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。 13 液体发生大容器饱和沸腾时,随着壁面过热度的增高,会出现哪 几个换热规律不同的区域?这几个区域的换热分别有什么特点?为 什么把热流密度的峰值称为烧毁点? 分为四个区域:1、自然对流区,这个区域传热属于自然对流工况。2、 核态沸腾区,换热特点:温压小、传热强。3、过度沸腾区:传热特 点:热流密度随着温压的升高而降低,传热很不稳定。4、膜态沸腾 区:传热特点:传热系数很小。 由于超过热流密度的峰值可能会导致设备烧毁,所以热流密度的峰值 也称为烧毁点。 14 阐述兰贝特定律的内容。说明什么是漫射表面?角系数具有哪三 个性质?在什么情况下是一个纯几何因子,和两个表面的温度和黑度 没有关系? 兰贝特定律给出了黑体辐射能按空间方向的分布规律,它表明黑体单 位面积辐射出去的能量在空间的不同方向分布是不均匀的,按空间纬 度角的余弦规律变化:在垂直于该表面的方向最大,而与表面平行的 方向为零。 光谱吸收比与波长无关的表面称为漫射表面。 角系数的三个性质:相对性、完整性、可加性。 当满足两个条件:(1)所研究的表面是漫射的(2)在所研究表面的 不同地点上向外发射的辐射热流密度是均匀的。此时角系数是一个纯 几何因子,和两个表面的温度和黑度没有关系。 15 试述气体辐射的基本特点。气体能当灰体来处理吗?请说明原因 气体辐射的基本特点:(1)气体辐射对波长具有选择性(2)气体辐 射和吸收是在整个容积中进行的。气体不能当做灰体来处理,因为气 体辐射对波长具有选择性,而只有辐射与波长无关的物体才可以称为 灰体。 16 试说明管槽内强制对流换热的入口效应。流体在管内流动过程中, 随着流体在管内流动局部表面传热系数如何变化的?外掠单管的流 动与管内的流动有什么不同 管槽内强制对流换热的入口效应:入口段由于热边界层较薄而具有比 较充分的发展段高的表面传热系数。 入口段的热边界层较薄,局部表面传热系数较高,且沿着主流方向 逐渐降低。充分发展段的局部表面传热系数较低。 外掠单管流动的特点:边界层分离、发生绕流脱体而产生回流、漩涡 和涡束。 18 为什么在给圆管加保温材料的时候需要考虑临界热绝缘直径的问 题而平壁不需要考虑? 圆管外敷设保温层同时具有减小表面对流传热热阻及增加导热热阻 两种相反的作用,在这两种作用下会存在一个散热量的最大值,,在 此时的圆管外径就是临界绝缘直径。而平壁不存在这样的问题。 19 为什么二氧化碳被称作“温室效应”气体? 气体的辐射与吸收对波长具有选择性,二氧化碳等气体聚集在地球的 外侧就好像给地球罩上了一层玻璃窗:以可见光为主的太阳能可以达 到地球的表面,而地球上一般温度下的物体所辐射的红外范围内的热 辐射则大量被这些气体吸收,无法散发到宇宙空间,使得地球表面的 温度逐渐升高。 20 试分析大空间饱和沸腾和凝结两种情况下,如果存在少量不凝性 气体会对传热效果分别产生什么影响?原因? 对于凝结,蒸气中的不可凝结气体会降低表面传热系数,因为在靠近 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。 大空间饱和沸腾过程中,溶解于液体中的不凝结气体会使沸腾传热得 到某种强化,这是因为,随着工作液体温度的升


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