(完整word版)传热学储运试题2

1、2004-2005学年第一学期期末考试题专业班级：储运02-班课程名称：传热学第1页共2页一、简答题（本大题18分，每小题3分）选3个）。1、热量传递的三种基本方式？（油温大于空气温度）2、分析置于室外大气中的架空输送原油的保温管道有哪些传热环节。3、 写岀角系数的相对性的数学表达式（以空间任意两表面为例）。4、什么情况下可以说两个物理现象是相似的？5、写岀对于漫灰表面的基尔霍夫表达式？6、通常工业应用的沸腾换热过程设计在哪个沸腾状态阶段，为什么。二、计算题（本大题60分，每小题12分）,求房间通过该墙壁的散热量。15C的空气中。已知对流换热表面传热系数 h=40W/m2 K,入=240W/m

2、 K。试用集总参数法确定该铝球由400C降至1、 有一房间墙壁厚为0.4m,面积为12m2,导热系数为0.7 W/m - K,其内外表面的对流换热系数分别为6W/m2K 和40 W/m2- K,房间内空气温度为20C ,室外空气温度为5C ,忽略辐射换热量2、将初始温度为400C,重量为40g的铝球突然抛入铝的物性参数为P =2700kg/m3, c=0.9 kJ/kg - K,100C所需的时间。（忽略辐射换热）表面温度为127C，发射率（黑度）为0.6，房间墙壁温度3、一大房间里放有一圆管，长为 2m直径为10cm为27C,求其辐射换热量是多少？4、 为研究一换热设备的换热情况，采用一个缩

3、小成原设备1/10的模型来研究，已知原设备空气流速为1m/s,热 条件不变，模型中流体仍是空气，求模型中空气流速是多少才能保证模型与原设备的换热现象相似。5、 某房间吊装一水银温度计读数为15C，已知温度计头部发射率（黑度）为0.9，头部与室内空气间的对流 换热的表面传热系数为20 W/m2- K,，墙表面温度为10C，求气流的真实温度，该温度计的测量误差。三、综合题（本大题22分） 有一水平管道直径为200mm分别包有 如=0.04W/m- K,和刀=0.05 W/m-K的保温材料，厚度分别为20mm和 30mm管内流有50C的空气，流速为10m/s，管外大气温度为10C。（管道厚度很薄，可

4、以忽略不计） 求：1.管内的对流换热表面传热系数。（7分）2. 管外的对流换热表面传热系数。（7分）3. 每米管道的传热热阻和传热系数。（4）4. 每小时每米管道散热量。（4分） 备注：1.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:Nu = 0.174Re""3. 管外自然对流换热实验关联式:脸=（注：此关联式中定性温度取管外流体温度，q中的 t=5 C,其中体积膨胀系数可以按管外为理想气体计算）4. 空气的热物性：t CPkg/m3CpkJ/kg.KX *10,W/m.Ku *10'朋isPr10C1.251.02.514.00.720 C

5、1.201.01 2.615.00.725 C1.181.01 2.615.50.740 C1.101.02.817.01 050 C1.101.02.818.00.7（7分）（7分1. 管内的对流换热表面传热系数。2. 管外的对流换热表面传热系数。3. 每米管道的传热热阻和传热系数。4. 每小时每米管道散热量。（4分）（4分）2004-2005学年第一学期期末考试题答案课程名称：传热学第1页 共3页每小题3分）专业班级：储运02-班一、简答题（本大题18分，1、热量传递的三种基本方式？答：导热，对流，热辐射（每项1分）2、 分析置于室外大气中的架空输送原油的保温管道有哪些传热环节。（油温大于

6、空气温度）答：管内油水混 合物与管内壁的对流换热，管内壁向管外壁的导热，保温层内壁向保温层外壁的导热，保温层外壁与外界的对流换热及辐射换热。（3分）3、 写岀角系数的相对性的数学表达式（以空间任意两表面为例）。答：*口 = 4易（3分）4、什么情况下可以说两个物理现象是相似的？答：同类物理现象，同名已定准则相等，单值性条件相似。或者说是两个同类的物理现象并且在相应的时刻 与相应的地点上与现象有关的物理量一一对应成比例，则称两现象彼此相似。（3分）5、写岀对于漫灰表面的基尔霍夫表达式？6、通常工业应用的沸腾换热过程设计在哪个沸腾状态阶段，为什么？答：核态沸腾阶段；（2分）因为在此阶段有沸腾温差小

7、，换热强的特点。（1分）二、计算题（本大题60分，每小题12分）1、有一房间墙壁厚为0.4m,面积为12m2,导热系数为0.7 W/m - K,其内外表面的对流换热系数分别为6W/m2K和40 W/m2- K,房间内空气温度为20C ,室外空气温度为5C ,忽略辐射换热量，求房间通过该墙壁的散热量。2存祐5 = °曲6砂（2分）（2分）氏=瓦=阪（ 2分）15耳+ /?+鸟0.0139 + 0.0476 + 0卫020汀"曲（6分）2、将初始温度为400C,重量为40g的铝球突然抛入15C的空气中。已知对流换热表面传热系数 h=40 W/m2- K,铝的物性参数为 P =2

8、700kg/m3, c=0.9 kJ/kg - K,入=240W/m K。试用集总参数法确定该铝球由400C降至 100C所需的时间。（忽略辐射换热）解:=竺，桝=40g,QsZ700 炬/燃'3 PR jy 15 枷 J几240（4分）可以用集总参数法来求解:100-15 _400-15 kA =exprI M ）40x3）exprI 2700x900x7?丿40x3£ = £9s（8分）3、一大房间里放有一圆管，长为 2m直径为10cm表面温度为127C，发射率（黑度）为0.6，房间墙壁温度 为27C，求其辐射换热量是多少？解:侣劝 （4分）= 167x1 呼x

9、34x（nx2x（I6（127 + 2B）仁（27+27纣（4分）31AW （4分）4、为研究一换热设备的换热情况，采用一个缩小成原设备1/10的模型来研究，已知原设备空气流速为1m/s,热 条件不变，模型中流体仍是空气，求模型中空气流速是多少才能保证模型与原设备的换热现象相似。uT ul 厂=j解：因温度条件都没变，且流体都是空气，则Pr数肯定相等，由Re相等得：V' 1?,又 = I/,10所以 IL -= 10x1= 10/J3/£ O （12分）5、某房间吊装一水银温度计读数为15C，已知温度计头部发射率（黑度）为0.9，头部与室内空气间的对流换热系数为20 W/m2

10、- K,，墙表面温度为10C，求气流的真实温度，该温度计的测量误差。解：已知'= 1几，£ =0.9，“ 2网加IXfJTO C求测温误差？A（爲 11 血）二力 X% -（4分）巧 1 二羽/*二 4/0.9x5 67xl0（；273+15/-（；273 + 10/1"-1 冬 10016.2% =7.4 %（ 2分）（4分）三、综合题（本大题22分） 有一水平管道直径为200mm分别包有如=0.04W/m- K,和Afi =0.05 W/m -K的保温材料，厚度分别为 20mm和30mm管内流有50C的空气，流速为10m/s，管外大气温度为10C。（管道厚度很薄

11、，可以忽略不计） （1）管内的对流换热系数。解：管内流动的准则关联式 W = Q.Q23R严秽（1分）S = 50°C0二L10鬼加c；二 1旧他氐/二28x沪叭泌仏Pr二0.7（ 1分） 施=竺卫"廻xO 严= 217A = 0.023xJ8xl0>日 0.2（ 5分）2.管外的对流换热系数。解：管外自然对流准则关联式 = 0-5（OPr）* ,（ 1分）f 厂二 L25 馆用 G = 1 阳傀 KQ = 25X1 护叫於 ©片 14x10；旳 s,Pr=0.7（1分）“爪心 9 8X_(0.2 + 0.04 + 0 06?x5宀=亠爲厂丄-“= 0 5x(2.385x10x0.7)* =31.96Nu =31,96x2.5xl0'砧k = 2一66莊 f m UKd0.33. 每米管道的传热热阻和传热系数。解：应二丄+丄謹+丄出+丄如詢 2加川