华北电力大保定传热问答计算.doc

1．试述三种热量传递基本方式的差别，并各举1～2个实际例子说明。 （提示：从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式） 2．请说明在传热设备中，水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止? （提示：从传热过程各个环节的热阻的角度，分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况） 3. 试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别，它们各自的单位是什么? （提示：写出三个系数的定义并比较，单位分别为W/(m·K)，W/(m2·K)，W/(m2·K)） 4．在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义? （提示：分析热阻与温压的关系，热路图在传热过程分析中的作用。） 5．结合你的工作实践，举一个传热过程的实例，分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。 （提示：学会分析实际传热问题，如水冷式内燃机等） 6．在空调房间内，夏季与冬季室内温度都保持在22℃左右，夏季人们可以穿短袖衬衣，而冬季则要穿毛线衣。试用传热学知识解释这一现象。 （提示：从分析不同季节时墙体的传热过程和壁温，以及人体与墙表面的热交换过程来解释这一现象（主要是人体与墙面的辐射传热的不同）） 有一大平壁，厚度为δ，材料的导热系数为λ，平壁一侧的对流传热系数为h1，流体温度为tf1，另一侧的复合传热系数为h2，环境温度为tf2，对于通过平壁的传热过程，试分析下列六种情形下壁温tw1、tw2的情况： (1)δ/λ—0； (2)h1—∞； (3)h2—∞； (4)δ/λ＝0，h1＝h2； (5)δ/λ＝0，h1＝2h2； (6)δ/λ＝0，h1＝0.5h2。 （（1）tw1=tw2；（2）tw1=tf1；（3）tw2=tf2；（4）tw1=tw2=( tf1+ tf2)/2； （5）tw1=tw2=2/3 tf1-1/3 tf2；（6）tw1=tw2=1/3 tf1-2/3 tf2） 有一测量板状材料导热系数的仪器，一侧为加热面，另一侧为冷却面，两侧温度维持均匀、恒定，板状材料的两面与热面和冷面接触良好，无温度降，并且四周绝热良好，无散热。已知热面温度为150℃，冷面温度为80℃，热流量为58.2W，板状材料厚为25mm，表面积为0.1m2。试确定板状材料的导热系数。 （λ=0.2079 W/(m·K)） 墙由耐火砖和保温板组成，厚度分别为δ1＝200mm和δ2=80mm，导热系数分别为λ1=0．8W／(m.K)和λ2＝0.11W/(m·K)，炉墙内、外两侧表面温度分别为tw1＝600℃和tw2＝50℃。试求炉墙单位面积的热损失. (q=562.8W/m2) 一暖房玻璃的表面积为10m2，内、外表面温度分别为tw1＝10℃和tw2＝5℃，玻璃厚度为3.5mm，玻璃的导热系数为1.4W/(m·K).试求通过玻璃的散热量. (φ=20kW) 一暖房玻璃的表面积为10m2，玻璃厚度为3.5mm，玻璃的导热系数为1.4 W/(m.K)，玻璃内侧空气温度为tf1＝18℃，对流传热系数h1＝5W/(m2.K)，外侧空气温度为tf2＝2℃，对流传热系数h2＝20W/(m2.K).试求通过玻璃的散热量及内、外侧玻璃表面的温度。 (φ=633.7W， tw1= 5.33℃，tw2=5.17℃) 有一根长度为500m、外径(直径)为300mm的热力管道在室外，测得其外表面温度为48.5℃，室外空气温度为25℃。已知管外壁与空气的复合传热系数为11 W/(m2.K)，试计算该热力管道的散热量. (φ=121.75kW) 平均温度为120℃的过热蒸汽在直径(内径)为60mm的管道内流动，已知管内单位长度的散热热流密度为245W/m，蒸汽与管壁的对流传热系数为500W／(m2.K)，试求管内壁面温度。 (tw2=117.4℃) 有一表面积为1.5 m2、表面黑度为1的散热片在宇宙飞船的舱外向温度为0K的宇宙空间散热，已知散热片的表面温度为87℃，试求其散热量。 (φ=1428.5W) 有一表面积为0.5m2、表面黑度为1的物体在壁温为25℃的大型真空舱内，已知该物体的表面温度为150℃，试分别求该物体向外发射的总辐射能及与真空舱壁面的净辐射传热量。 (φ=907.6W，φ净=684.07W) 有一表面积为2m2、表面黑度为l的平板型物体，一侧表面(表面温度为150℃)面向温度恒为25℃的大型冷却舱，已知该表面与冷却舱内空气的对流传热系数为25 W/(m.K)，平板厚度为15mm，平板的导热系数为1.15W/(m·K)，试求： (1)该平板面向冷却舱一侧表面的复合传热系数； (2)该平板另一侧的表面温度。 （h=35.95 W/(m2.K)，tw2=208.6℃） 试解释材料的导热系数与导