传热学复习题答案讲述.pdfVIP

第一章 绪论 1．试用简练的语言说明导热，对流传热及辐射传热三种热传递方式之间的联系 和区别。 答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递 现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互 掺混。联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。 导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可 以在真空中传播，辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。 辐射传热由于黑体的辐射力与其热力学温度的四次方成正比，高温时显得尤为重 要。 2．以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻尔兹曼定律是应 当熟记的传热学基本公式。试写出这三个公式并说明其中每个符号的意义。 t 答：傅里叶定律：  A x  ：导热热量，单位：W ：导热系数，单位：W / m K  2 A ：平板面积，单位：m t x K / m C / m ：温度沿 方向的变化率，单位： ， x “ ”：表示热量传递方向与温度升高方向相反  牛顿冷却公式：（1）加热时  hA t t  w f  （2）冷却时  hA t t  f w   ：导热热量，单位：W h ：表面传热系数，单位：W / m2 K  2 A ：平板面积，单位：m t ：流体温度，单位： ，C K f t ：壁面温度，单位： ，C K w 斯忒藩-玻尔兹曼定律： AT 4  ：导热热量，单位：W 2 A ：辐射表面积，单位：m 8 2 4  ：斯忒藩-玻尔兹曼常量，即黑体辐射常数，值为5.67 10 W / m  K  ：黑体的热力学温度，单位： ，C T K 3．导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么？哪些是物性参数，哪 些与过程有关？ 答： 导热系数的单位是：W/(m.K)； 2 表面传热系数的单位是：W/(m .K)； 2 传热系数的单位是：W/(m .K)。 这三个参数中，只有导热系数是物性参数，其它均与过程有关。 4．当热量从避免一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时，冷热流体之间的换 热量可以通过其中任何一个环节来计算（过程是稳态的），但本章中又引入了传 热方程式，并说它是“换热器热工计算的基本公式”。试分析引入传热方程式的 工程实用意义。 答： 5．用铝制的水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内 的水烧干后，水壶很快就烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。 答：当壶内有水时，可以对壶底进行很好的冷却（水对壶底的对流换热系数大）， 壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高；当没有水时，和壶底发生对流换 热的是气体，因为气体发生对流换热的表面换热系数小，壶底的热量不能很快被 传走，故此壶底升温很快，容易被烧坏。 6