? 对流换热 : 指流体流过与其温度不同的物体表面时 , 流体与固体表面之间发生的热量交换过程称为 ------. ? 强制对流 : 由于外力作用或其它压差作用而引起的流动 .

? 自然对流 : 由于流体各部分温度不同 , 致使各部分密度不同引起的流动 .

? 流动边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 由于粘滞力的作用 , 壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的速度迅速下降为零 , 而在这一流层外 , 流体的速度基本达到主流速度 . 这一流体层即为 -----. ? 温度边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 会在壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的温度迅速变化 , 而在这一流层外 , 流体的温度基本达到主流温度 . 这一流体层即为 -----. ? 热辐射 : 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为 ------. ? 辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量 .

? 单色辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的波长在 λ -- λ +d λ范围内 的辐射能量 .

? 立体角 : 是一个空间角度 , 它是以立体角的角端为中心 , 作一半径为 r 的半球 , 将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方 r 2 的比值作为 ------ 的大小 .

? 定向辐射强度 : 单位时间内 , 在单位可见面积 , 单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为 ----. ? 传质 : 在含有两种或两种以上组分的流体内部 , 如果有浓度梯度存在 , 则每一种组分都有向低浓度方向转移 , 以减弱这种浓度不均匀的趋势 . 物质由高浓度向低浓度方转移过程称为 ----.

? 分子扩散传质 : 静止的流体中或在垂直于浓度梯度 方向 作层流流动的流体中的 传质 , 有微观分子运动所引起 , 称为 ----.

? 对流流动传质 : 在流体中由于对流掺混引起的质量传输 .

? 有效辐射 : 单位时间内 , 离开所研究物体单位表面积的总辐射能 . ? 灰体 : 单色吸收率 , 单色黑度与波长无关的物体 .

? 角系数 : 有表面 1 投射到表面 2 的辐射能量 Q 1 → 2 占离开表面 1 的总能量 Q 1 的份数 , 称为表面 1 对表面 2 的角系数 .

? 辐射换热 : 物体之间通过相互辐射和吸收辐射能而产生的热量交换过程 .

填空题 :

? 当辐射投射到固液表面是表面辐射，投射到气体表面是 ---------- 辐射。容积 ? 气体常数 R 量纲是 ------------- 。 [ L 2 t -2 T -1 ]

? 当辐射物体是 -------------- 时，辐射力是任何方向上定向辐射强度的 -------- 倍。漫辐射表面 , Л ? 强制对流换热的准数方程形式为 -----------------.Nu=f(Re,Pr)

? 描述流体运动方法有 ------------- 和 ------------------ 两种方法 . 拉氏法 , 欧拉法

? 对于一个稳态的流动传热现象而言 , 其准数方程式可表示为 ------------------. Nu=f(Re,Pr,Gr) ? 自然对流换热的准数方程式可表示为 ------------------. Nu=f(Pr,Gr) ? 热辐射过程中涉及到的三种理想物体有 ---------------. 黑体 , 透明体 , 镜体 ? 实际上大部分工程材料在 ---------------- 范围内 , 都表现出灰体性质 . 红外线 ? 善于发射的物体同时也善于 -----------. 吸收

? 角系数是一个与 ---------------------- 有关的纯几何量 . 辐射物体的尺寸 , 空间位置

? 实际物体的辐射力与 ------------ 的比值恒等于 ----------- 的黑体的辐射力 . 辐射来自于黑体的吸收率 , 同温度下

? 灰体与其他物体辐射换热时 , 首先要克服 ----------- 达到节点 , 而后再克服 ---------- 进行辐射换热 . 表面热阻 , 空间热阻

? 黑体的有效辐射就是 ---------. 黑体的自身辐射

? 为增加辐射换热系统的换热量 , 可通过 ------ 辐射换热物体表面的黑度来实现 . 增加 ? 对流流动传质的准数方程为 -----------------------.Sh=f(Re,Sc)

判断并改错 :

? 只有管外径小于临界绝热直径时，铺设绝热层才能使热损失减小。 （ ⅹ ） ? 热辐射和流体对流及导热一样，需有温差才能发射辐射能。 （ ⅹ ）

? 通过圆筒壁的一维稳态导热时，单位面积上的热流密度是处处相等的。（ ⅹ ）

? 导温系数仅出现在非稳态热量传输过程中 , 导温系数越大 , 物体内各处温度越不均匀 ( ⅹ ). ? 热量传输一般有导热 , 热对流及热辐射三种基本形式 . ( √ ). ? 水平热壁面朝上布置时比朝下时的对流换热量大 ( √ ).

? 流体的物性参数μ愈小 , λ愈大 , 流体对流换热能力愈大 ( √ ).

? 紊流运动粘度ε m 与流体运动粘度υ都是流体的物性参数 , 与 Re 和紊流程度有关 . ( ⅹ ).

? Pr t = ε m / ε h , 紊流的普朗特数不表示流体的物性参数 , 表示紊流时热量和动量传递过程的程度和状态 ( √ ).

? 两物体之间的辐射换热必须通过中间介质才能进行 , 且热辐射过程中伴随着能量形式的二次转化 ( ⅹ ). ? 金属表面在空气中被氧化后 , 在相同温度下 , 其辐射能力比原来争强了 ( √ ). ? 与黑体一样 , 灰体也是一种理想物体 , 只是在数值上与黑体成折扣关系 ( √ ). ? 同温度下 , 物体辐射力越大 , 其吸收率越小 ( ⅹ ).

? 角系数描述的是物体的空间位置和几何形状对辐射换热的影响 , 并与辐射物体本身的特性和温度有关 ( ⅹ ).

? 当系统处于热平衡时 , 灰体的有效辐射等于同温度下的黑体辐射 , 并与灰体的表面黑度有关 ( ⅹ ). ? 当一铸件在车间内加热时 , 其辐射换热量的大小与车间大小有关 ( ⅹ ).

? 当一铸件在车间内加热时 , 其辐射换热量的大小取决于铸件面积和本身黑度 . ( √ ).

问答题 :

? 热量传输有哪几种基本方式？ ? 温度场有哪几种表示方法？

? 能量微分方程的几种形式均用于哪些条件？ ? 导温系数表达式及物理意义？ ? 何谓单值性条件？包括哪些？ ? 边界条件分为哪几类？各自数学描述？

? 通过平壁的一维稳态导热数学描述及第一；三边界条件数学描述？温度分布？热流密度？（单；多层 ; λ 为常 ; 变量时）

? 通过圆筒壁的一维稳态导热数学描述及第一；三边界条件数学描述？温度分布？热流密度？（单；多层） ? 热阻有何应用？推导临界直径公式并分析影响临界直径的因素 ?

答 : ⒈ 热阻的应用 : ⑴ 利用热阻可将某些热量传输问题转换成相应的模拟电路来分析 .

⑵ 分析热阻组成 , 弄清各个环节的热阻在总热阻中所占的地位 , 能有效地抓住过程的主要矛盾 .

⒉ 公式推导 : 已知一管道的内径为 d 1 外径为 d 2 , 设在管道外面包一层绝缘层 , 其直径为 d x, 圆筒内为热流体其对流换热系数为 α 1 , 穿越筒壁向外冷流体 ( 对流换热系数为 α 2 ) 散热 . 此时单位管长的总热阻 :

r ∑ 仅是 d x 的函数 , 只与划线部分的热阻有关 . 通过分析得知 , r ∑ 与 d x 间存在极值 .

r ∑ 取得极值的条件是 其中 d c 为临界绝热层直径

向外散热最多 .

∴当 d x =d c 时 ,r ∑ 为极小值 . 此时管道

分析影响临界直径的因素 : 当 d x ≥ d c 时 , 敷设绝热层会使散热减少 . d c 与 λ x 有关 , 可通过选用不同绝热材料改变 d c 值 . ? 何谓薄材？厚材？如何判别？

? 集总系统导热特点？数学描述？温度分布及瞬时热流量？ ? Bi 及 Fo 定义式及物理意义？

答 :

物理意义 : 物体内部热阻与外部热阻之比 .

? 求解对流给热系数的方法有哪几种 ? ? 影响对流换热系数的因素有哪些？如何作用？ ? 求解对流换热系数的基本方法是什么？ ? 边界层微分方程求解 α 思路是什么？ 边界层微分方程求解 α 思路 :

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

由 Ⅰ 式和 Ⅱ 式求解流场的速度分布得 V X ,V Y , 代入 Ⅲ 式得温度场的分布 T, 再求温度梯度代入 Ⅳ 式求得 α 值 .

? 类比法求解 α 思路 ? 推导过程 ? ? 试比较类比法和边界层微分方程组法 ?

答 : 边界层微分方程组法只能求解绕流平板的边界层内的层流问题 , 计算较烦 .

类比法即适用于边界层内也适用于边界层外 , 还适用于圆管内的流动 , 即适用于层流也 适用于紊流 . 且推导和计算也较方便 .

? 建立动量边界层和热量边界层厚度受那些因素的影响 ? ? 建立动量传递和热量传递的目的是什么 ? 类比解推导过程 ? 答 : ⒈ 建立动量传递和热量传递的目的 :

⑴ 认为动量热量 ; 传递规律是类同的 , 用数学式子把两现象联系起来 . ⑵ 用已由理论分析或实测得到的阻力规律 C F 来求解换热规律α层流中 :

紊流中 :

当 P r =1 时 , C p = 此二式相同 . 即也是雷诺类比解成立的条件 .

? 试说明 Nu;Pr 及 Gr 的物理意义及定义式 ?

答 : 努谢尔特准数 Nu 定义式 : 热量传递的比较 . 反映了对流换热的强度 .

物理意义 : 表示实际流体热量传递与导热分子

普朗特准数 Pr 定义式 : 物理意义 : 反映了动量扩散与热量扩散的相对大小 .

格拉晓夫准数 Gr 定义式 : 滞力的乘积得到的 .

物理意义 : 是由浮升力 / 粘滞力和惯性力 / 粘