传热学储运试题1

作者:pokerking扑克王APP | 2020-02-11 07:45

  传热学储运试题1_理学_高等教育_教育专区。2005-2006学年第一学期期末考试题答案 专业班级:储运03-班 课程名称:传热学 第 1 页 共 3 页 一、简答题(本大题18分,每小题3分) 1、导热问题常见的三类边界条件(文字叙述或用数学

  2005-2006学年第一学期期末考试题答案 专业班级:储运03-班 课程名称:传热学 第 1 页 共 3 页 一、简答题(本大题18分,每小题3分) 1、导热问题常见的三类边界条件(文字叙述或用数学式表达)。 2、用一支插入装油的铁套管中的玻璃水银温度计来测量储气筒里的空气温度,请分析如何减小测试 误差。 3、强化膜状凝结换热的基本原则及实现方法是什么?4、写出两个同类现象相似的条件。 5、简述角系数的定义及性质 6、实际物体发射率的定义 二、计算题(本大题60分,每小题12分) 1、某房间墙壁(从外到内)由一层厚度为 壁面温度为 的砖和一层厚度为 的灰泥构成。冬季外 ℃,内壁面温度为18℃时。求①通过该墙体的热流密度是多少?②两层材料接触面 ,灰泥的导热系数 的球形,热电偶材料的 。 , 的温度是多少?已知砖的导热系数 2 、 热 电 偶 的 热 接 点 近 似 认 为 是 直 径 0.5 , 。热电偶初始温度为25℃,突然将其放入120℃的气流中, , 试求①热电偶的过余温度达到初 热电偶表面与气流间对流换热的表面传热系数 始过余温度的1℅时所需的时间为多少?②这时热电偶的指示温度为多少?3、 一大车间中有一横置管 道,长为5m,直径为119mm,表面温度为127℃,发射率(黑度)为0.6,房间墙壁温度为27℃,求其 辐射换热量是多少? 4、用一裸露的热电偶测试圆管中气流的温度,热电偶的指示值 t1=170℃。已知管壁温度 tw=90℃, 气流对热接点的表面传热系数为 h= 50W/ (m2·K),热接点的表面发射率 实温度,②测温误差,③并简要说明如何减小误差。 5 、换热器中热流体由300℃冷却至150℃,而冷流体由50℃被加热至100℃。该换热器的总换热量为 W,已知传热系数 需的面积? 三、综合题(本大题22分) 有一架空蒸汽管道, 管道内径为 φ =300mm, 管壁厚度5mm, 其导热系数为36 W/(m·K)。 外包有 λ b=0.04 W/ (m·K)的保温材料,厚度为40mm,管道内流有130℃的干饱和蒸汽,流速为41m/s;管道外空气风 速为0,温度为10℃。 备注: ,试计算①逆流时的对数平均温差,②加热器所 =0.6。试确定①气流的线) 管内流动的对流换热实验关联式 (2)管外横掠的对流换热实验关联式 (3)管外自然对流换热实验关联式 , 以上三式定性温度均取流体已知温度。 中的 Δ t=5℃。 (4) 空气的热物性: ℃ 10℃ ρ (kg/m3) 1.247 Cp (kJ/ kg·K) 1.005 W/(m·K) 2.51 ( 14.16 ) Pr 0.705 (5)干饱和蒸汽热物性 ℃ 130 ρ (kg/m3) 1.495 Cp (kJ/ kg·K) 2.176 W/(m·K) 2.76 ( 8.80 ) Pr 1.04 求:1、管内对流换热的表面传热系数。 (7分) 2、管外的对流换热的表面传热系数。 (7分)3、每 m 蒸汽管道的总热阻及总传热系数。 (4分) 4、每小时每米蒸汽管道的散热量。 (4分) 2005—2006 学年 第 3 学期 传热学 课程 期末考试试卷(A 卷)答案及评分标准 本试卷共三道大题,满分100 分。 一、简答题(本大题18分,每小题3分) 1、导热问题常见的三类边界条件(文字叙述或用数学式表达)。 答:第一类边界条件,已知任何时刻物体边界面的温度值; 稳态, 常量;非稳态, (1分) 第二类边界条件,规定了边界上的热流密度值; 稳态, 常量;非稳态, (1分) 及周围流体温度 。 第三类边界条件,规定了边界上物体与周围流体间的表面传热系数 稳态, 和 为常数;非稳态, 和 可为时间的函数。 (1分) 2、用一支插入装油的铁套管中的玻璃水银温度计来测量储气筒里的空气温度,请分析如何减小测试 误差。 答:通过肋壁计算式可知减小测试误差即减小肋顶端过余温度 下措施减小测试误差。 , ,由此可采取以 ? 选用导热系数更小的材料做套管; (0.5分) ? 尽量增加套管高度,并减小壁厚; (1分) ? 强化流体与套管间的换热; (1分) ? 在储气筒外包以保温材料。 (0.5分) 3、强化膜状凝结换热的基本原则及实现方法是什么? 答:基本原则:尽量减薄粘滞在换热表面上的液膜的厚度; (2分) 实现方法:包括用各种带有尖锋的表面使在其上冷凝的液膜减薄,以及使已凝结的液体尽快从换热表 面上排泄掉。 (1分) 4、写出两个同类现象相似的条件。 答:单值性条件相似,同名已定准则相等。 (3分) 5、简述角系数的定义及性质 答:定义:表面1发出的辐射能中落到表面2上的百分数称为表面1对表面2的角系数,记为 分) 性质: (1)相对性, (2)完整性, (3)可加性(1.5分) 6、实际物体发射率的定义 。 (1.5 答:实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值称为实际物体的发射率, 二、计算题(本大题60分,每小题12分) 。 (3分) 1、某房间墙壁(从外到内)由一层厚度为 外壁面温度为 的砖层和一层厚度为 的灰泥构成。冬季 ℃,内壁面温度为18℃时。求①通过该墙体的热流密度是多少?②两层材料接触 ,灰泥的导热系数 。 面的温度是多少?已知砖的导热系数 解:令砖层为1层,灰泥层为2层。外壁面为1,内壁面为2,中间接触面为3。 (6分) (5分) ℃(1分) 2 、热电偶的热接点近似认为是直径 0.5 , , 的球形,热电偶材料的 。热电偶初始温度为25℃,突然将其放入120℃的气流中, 热电偶表面与气流间对流换热表面传热系数 ,试求①热 电偶的过余温度达到初始过余温度的1℅时所需的时间为多少?②这时 热电偶的指示温度为多少? 解: 可以采用集总参数法。 (4分) (4分) (2分) (1分) ℃(1分) 3、一大车间中放有一横置管道,长为5m,直径为119mm,表面温度为127℃,发射率(黑度)为0.6, 房间墙壁温度为27℃,求其辐射换热量是多少? 解:此题可以看成一小物体(横置管道)放在一大空间内(大车间)的两灰表面之间的辐射换热问题。 (2分) (6分) (3分) (1分) 4、用一裸露的热电偶测试圆管中气流的温度,热电偶的指示值 t1=170℃。已知管壁温度 tw=90℃, 热接点的表面发射率 解: (4分) =0.6,气流对热接点的对流换热表面传热系数为 h= 50W/ (m2·K)。试确定① 气流的真实温度,②测温误差,③并简要说明如何减小误差。 (4分) ℃(1分) %=7.8%(1分) 减小误差的方法:减小辐射换热,可在热电偶位置加遮热套管;增加对流换热表面传热系数,采取抽 气式遮热罩。 (2分) 5 、换热器中热流体由300℃冷却至150℃,而冷流体由50℃被加热至100℃。该换热器的总换热量为 W,已知传热系数 需的换热面积? 解: ① ℃(2分) ℃(2分) ,试计算①逆流时的对数平均温差,②加热器所 ℃(4分) ② (3分) (1分) 三、综合题(本大题22分) 有一架空蒸汽管道, 管道内径为 φ =300mm, 管壁厚度5mm, 其导热系数为36 W/(m·K)。 外包有 λ b=0.04 W/ (m·K)的保温材料,厚度为40mm,管道内流有130℃的干饱和蒸汽,流速为41m/s;管道外空气风 速为0,温度为10℃。 1、管内对流换热表面传热系数。 (7分) 解:管内流动的准则关联式 (1分) (1分) (5分) 2、管外的对流换热表面传热系数。 (7分) 解:管外自然对流准则关联式 定性温度为管外流体温度10℃ (1分) (1分) 蒸汽管道的总热阻及总传热系数。 (4分) 解 (5分)3、每 m : (2分) (2分) 4、每小时每米蒸汽管道的散热量。 解: (4分)


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