热工原理复习题

1、一、名词解释1、表面热阻2、空间热阻3、连续介质假设4、角系数5、火焰传播速度6、空气过剩系数7、湿含量8、边界层9、稳定态传热/非稳定态传热10、一次空气/二次空气11、热含量12、系统/控制体13、相对湿度/绝对湿度14、回火/回火速度15、脱火/脱火速度16、导温系数17、速度边界层18、热边界层19、浓度边界层20、分散垂直气流法则21、绝热饱和温度22、湿球温度23、黑体24、温度场25、接触热阻26、露点二、填空题1、烟囱抽离主要取决于烟囱底部的 ，烟囱越高，产生的抽力 ；随着烟囱底部烟气温度的升高，烟囱抽力随之 。2、气体燃料的燃烧过程包括 、 、 三个阶段，其中 是决定燃烧过程

2、快慢的主要环节。3、根据煤气与空气在燃烧前的混合情况，可将煤气燃烧方法分为 、 、 。4、固体燃料（煤）的燃烧包括 、 、 三个阶段。5、煤燃烧过程中准备阶段包括 、 、 和 的形成。6、煤的燃烧包括 的燃烧和 的燃烧。7、重油的燃烧方法有 、 、 等。8、按状态不同，燃料可分为 、 、 燃料。9、又累加热到一定温度，表面即户发出油蒸气，油温越高，油蒸气越多，油表面附近空气中油蒸气浓度越大，当有火源接近时，若出现蓝色闪光，则此时的油温称为油的 。10、若油温超过闪点，则油的蒸发速度加快，当用火源接近油表面时，在蓝色闪现后能持续燃烧（不少于5秒），此时的油温称为油的 。若继续提高油温，则油表面的

3、蒸气即使没有火源接近时也会自发燃烧起来，这种现象称为 ，此时的油温称为油的 。11、 、 、 是使用重油或其他液体燃料时必须掌握的性能指标，它们关系到油的安全技术及燃烧条件。例如，储油罐中油的加热温度应严格控制在 以下。燃烧室或炉膛内的温度不应低于重油的 ，否则重油不易燃烧。12、当重油完全失去流动性时的最高温度称为重油的 。13、干燥过程中，加热阶段物料表面温度 ，水分蒸发量 ，干燥速率 。14、干燥过程中，等速干燥阶段物料表面温度 ，物料中的水分 ，干燥速率 。15、干燥过程中，降速干燥阶段物料表面温度 ，物料中的水分 ，干燥速率 。16、物料在干燥过程中，其表面的水蒸气分压与 中的水蒸气

4、分压达到动态平衡时，物料中的水分就不会因时间延长而发生变化，而是维持一定值。17、物料在干燥过程中，其表面的水蒸气分压与 中的水蒸气分压达到动态平衡时，物料中的水分就不会因时间延长而发生变化，而是维持一定值。此时物料中的水分称为该物料在此干燥条件下的 。18、若空气与足量水接触，在绝热情况下，水向空气中汽化所需的潜热只有取自空气的显热，空气的温度将逐渐 ，同时空气将逐渐为水蒸气所饱和，即空气的湿度逐渐 而温度 ，当空气达到饱和时，其温度 ，这时的温度称为 。19、湿空气湿含量保持不变，逐渐冷却到饱和状态时的温度称为 。20、湿球温度不代表空气的真实温度，它取决于湿空气的 和 。21、湿空气中，

5、每千克干空气中所含有的水蒸气的质量称为空气的 。22、湿空气的相对湿度反映出湿空气 的能力，相对湿度越大，其吸水能力 。23、传质的基本方式有 和 。24、单位时间投射到单位面积上的总辐射能称为 。25、单位表面积在单位时间内辐射出去的总能量称为 。26、表面热阻是指 。27、空间热阻是指 。28、角系数是指 。29、通常把吸收率=1的物体称为 ；反射率=1的物体称为 ；穿透率=1的物体称为 。30、已知a, a, l , w, n, l, 则Nu= ，表征 ，Re= ，表征 。31、流体层流时只能依靠流体分子的迁移运动，以 传递热量；湍流时热量传递，除了依靠 外，主要依靠 。32、实际过程中

6、固体表面不是理想平整的，两表面之间往往是点接触，或只是部分的面接触，这回给导热过程带来额外的热阻，称为 。33、一般情况下，纯金属的热导率 ，气体和蒸气的热导率 ，隔热保温材料和无机液体的热导率介于它们之间。34、若烟气温度相同，同一座烟囱的抽力冬季 夏季，晴天 雨天。35、在几何压头起主要作用的分散垂直通道内，热气体应当 流动才能使气流温度均匀分布；同样，冷气体应当 流动才能使气流温度均匀分布。36、窑炉内气体流动的特点是压强变化 ，温度变化 ，气体密度变化 ，属于 。37、一切工业窑炉的传热现象，均可划分为 、 、 三种基本传热方式。38、对于未饱和空气，干球温度t、湿球温度twb和露点t

7、d的关系是_ >_ _>_ _。39、所有流体在有相对运动时都要产生内摩擦力，这是流体的一种固有物理属性，称为流体的 。40、流体与固体相比，其压缩性和膨胀性较 。41、流体的粘度与 有密切关系，气体的黏度随着温度的升高而 ；液体的黏度随着温度的升高而 。42、自然界中存在的流体都具有黏性，完全没有黏性的流体称为 。43、描述流体流动的方法中拉格朗日法的基本思想是跟踪 的运动过程，描述其 与 的关系。44、欧拉法不着眼于个别质点的运动，而是在 上，观察在不同时刻流体质点的运动情况。45、湿空气的干湿球温度差越大，则湿空气的相对湿度 。46、静压强的国际单位为 ，绝对压强与表压强的关

8、系为 。47、露点是指湿空气在 不变的条件下冷却到饱和状态时的温度。49、煤的工业分析项目为 、 、 、 。50、物体导热的基本定律叫 ，其中衡量物质导热能力的物理量称为 。51、不仅有能量转移，而且还伴随着能量形式间转化的传热方式为 52、用平板法测定液体的导热系数时，加热面应放在被测样品的 。53、角系数是一个几何量，它的大小与物体的 有关。54、重油的温度控制涉及用油的安全技术及燃烧条件，储油罐中油的加热温度应严格控制在 以下，以防发生火灾；燃烧室或炉膛内的温度不应低于重油的 ，否则重油不易燃烧。传质的基本方式有两种： 和 55、湿物料在干燥过程中表面的水蒸汽分压与干燥介质中的水蒸汽分压

9、达到动态平衡时，物料中的水分就不会继续减少且与时间无关，此时物料中的干基水分称为 ，它与干燥介质的 及其 有关。56、平顶建筑物中，顶层天花板表面与室内空气间的换热方式冬季主要是，夏季主要是。57、对流换热的基本定律叫 ，其中代表对流换热能力大小的物理量称为 。58、流体的体积随温度升高而增大的特性称为（ ）。59、流体的压缩性是指流体的（ ）增大时，（ ）减小的特性。60、据温度是否随时间变化，温度场可分为（ ）和（ ），它们的数学表达式分别为（ ）和（ ）。三、简答题1、窑炉系统中的热烟气自下而上自然流动的原因是什么。2、窑炉系统气体流动的特点是什么？将伯努利方程应用于窑炉系统中的气体应注

10、意那些条件？3、伯努利方程各项的物理意义和几何意义是什么？4、应用伯努利方程时应注意那些问题？5、影响烟囱“抽力”的因素有哪些？6、若烟气温度相同，同一座烟囱的抽力是夏季达还是冬季大？若烟气与环境气温都不变，烟囱的抽力是晴天大还是雨天大？为什么？7、从传热角度出发，冬季用的采暖器和夏季用的空调器应放在室内什么高度闻之最合适？为什么？8、冬天，当你将手伸到室温以下的水中时会感到很冷，但手在同一温度下的空气中时并无同样冷的感觉，这是为什么？9、有两把外形相同的茶壶，一把为陶瓷的，一把为银制的。将刚烧开的水同时充满两壶，实测发现，陶壶内的水温下降比银壶中的快，这是为什么？10、典型的湿物料干燥过程包

11、括哪三个阶段？作图表示各阶段物料温度、水分、干燥速率随时间的变化关系。11、等速干燥阶段为什么也叫外扩散控制阶段，降速干燥阶段也叫内扩散控制阶段？在这两个阶段中提高干燥速率的因素是什么？12、坯体干燥过程的收缩与开裂时怎么产生的？采取哪些措施可以减少干燥废品？13、什么事空气过剩系数，它的大小对窑炉的热工制度有何影响？14、为什么说气体燃料燃烧的关键是燃料与空气的混合？15、分散垂直气流法则的意义与应用？17、用平板法测定液体的导热系数时，加热面放在被测样品的上面还是下面？为什么？18、平顶建筑物中，顶层天花板表面与室内空气间的换热情况在冬季和夏季是否一样？为什么？19、固体燃料的组成有哪四种

12、基准？它们各适用于哪些场合？20、提高实际燃烧温度的途径有哪些？21、影响火焰传播速度的因素有哪些？22、简述温度对流体黏性的影响并分析其原因？23、根据着眼点不同，描述流体流动方法有哪两种？这两种方法各有什么特点？24、流体静压强基本特性是什么？25、从传热角度说明天气晴朗干燥时，将被褥晾晒后使用会感到暖和，如果晾晒后再拍打一阵，效果会更好，为什么？26、简述影响对流传质的因素有哪些四、计算题1、温度为20的空气在直径为2.5cm的管中流动，距管壁上1mm处的空气流速为0.03m/s，求作用于单位长度管壁上的黏滞力为多少？2、某一炉膛内的炉气温度为1638oC，炉气的标态密度0=1.3 kg

13、/m3，炉外大气的温度为27.3 oC。试求当炉门中心线处为零压时，距炉门中心线2m高的炉顶下面的炉气压强为多少？3、热空气在10m高的竖直管道内运动，温度为200 oC，外界空气温度为20 oC，气体运动过程的摩擦阻力位12Pa，试计算：（1）当管内气体由下向上运动时，在2-2截面测得静压头为85Pa，1-1截面静压头为多少？（2）当管内气体由上向下运动时，在1-1截面测得静压头为120Pa，2-2截面静压头为多少？10m11224、如图所示，某窑炉炉底以上1.5m处炉墙有一小孔，直径为100mm，炉内气体温度为1200 oC，车间温度为20 oC，炉底处相对压力位0，求通过此小孔每小时损失

14、的气体量。0.6m1.5mm0101 5、炉门宽0.9m，高0.8m，炉气温度高1400 oC，周围空气温度为0 oC，试计算：（1）当炉门下缘相对压力位0时，求开启炉门逸气量。（2）当炉门中心线处相对压力为0时，求炉门逸气量及吸入空气量。6、如图所示，某工业炉的炉膛由耐火砖1=1.3W/(m·K)、绝热层2=0.18W/(m·K)及普通砖3=0.93W/(m·K)三层组成。炉膛内壁温度1100 oC，普通砖层厚12cm，其外表面温度为50 oC。通过炉膛的热损失为100W/m2，绝热材料的耐热温度为900 oC。求耐火砖层的最小厚度及此时绝热层厚度。设各层接触良

15、好，接触热阻可以忽略。123t1=1100 oCt4=50 oC7、如图所示，用稳定态平壁导热测定材料的热导率。将待测材料制成厚、直径120mm的圆形平板，置于冷热量表面之间。热侧表面用电热器维持表面温度t1=200 oC。冷侧表面用水夹套冷却，使表面温度维持在t2=80 oC。电加热器的功率是40.0W。由于安装不当，待测材料的两边各有一层厚0.1mm的静止气层。气=0.030W/(m·K)，使测得的材料热导率与真实值不同。不计热损失，求测得相对误差即()/ 。20.1mm0.1mmt1=200 oCt2=80 oC8、在长为3m，内径为53mm的管内加热苯溶液。苯的质量流速为17

16、2kg/(s·m2)。苯在定性温度下的物性数据如下：=0.49mPa·s，=0.14W/(m·K)，cp=1.8kJ/(kg·oC)。试求苯对管壁的传热系数。9、空气在一根内径60mm，长5m的管道内流动。在稳态情况下，管道内测单位表面积与空气之间的对流传热热流量为5000W/m2，表面传热系数为75W/(m2 ·K)，空气的平均温度为85 oC，试计算对流传热热流量和管道内侧表面的温度。10、用热电偶温度计测量管道中的气体温度。温度计读数为300 oC，黑度为0.3。气体与热电偶间的传热系数为60 W/(m2 ·K)，管壁温度为23

17、0 oC，求气体的真实温度。若要减小测温误差，应采用哪些措施？11、某合成氨厂为使其系统总压保持0.1Mpa，在该厂输送氨气的主管上接有一根管径为3mm，长度为20m的支管通入大气。该系统温度保持在25 oC，并已知25 oC时氨气在空气中的分子扩散系数为0.28×10-4 m2/s。现要求：（1）每小时损失到大气中的氨气量；（2）每小时混杂到主管中的空气量；（3）当主管中氨气以5kg/h流过时，在主管下游空气的质量分数和摩尔分数。12、内径为30mm、长为2m的直管内壁被水浸湿，20 oC的空气以15m/s的速度通过该管。试根据比你关系求对流传热系数h及对流传质系数kc。13、已知

18、空气的干球温度及湿球温度分别为30 oC及25 oC，球空气的相对湿度，湿含量X，质量焓（热含量）h，水蒸气分压pw，绝对湿度w，露点td,p湿空气的密度s。14、初温为20 oC，相对湿度为60%的空气，经预热到95 oC后进入干燥器，废气离开干燥器的温度为35 oC。试求：（1）理论干燥过程蒸发1kg水蒸气所需的干空气量及热耗；（2）=1255kJ/kg时，蒸发1kg水蒸气所需的干空气量及热耗。15、耐火材料制品在逆流式隧道干燥器中进行干燥，进料量为1000kg/h，制品最初的相对水分wr1=6%，干燥后的相对水分wr2=1.5%，用空气作为干燥介质，空气的初温为15 oC，初湿含量为0.

19、008kg水汽/kg干空气，进干燥器的空气温度为140 oC，出干燥器废气的相对湿度为60%，=2965kJ/kg水，大气压为9.93kPa。求：（1）每小时水分蒸发量；（2）每小时干空气量；（3）每小时热耗。16、已知煤的干燥无灰基组成如下：组成CdafHdafOdafNdafSdaf质量分数/%82.46.09.21.70.7测定空气干燥基水分Mad=3%，灰分Aad=15%，收到基水分Mar=5%。试将该煤的组分换算为干燥基组成、收到基组成。17、已知某倒焰窑所用煤的收到基组成为组成CarHarOarNarSarAarMar质量分数/%72.06.04.81.40.311.93.6其干烟

20、气组成为组成CO2O2N2体积分数/%13.6581.4灰渣分析结果含碳17%，灰分83%。试计算每千克煤燃烧所需空气量及烟气生成量。18、计算如下的空气过剩系数（燃料中的氮忽略不计）（1）烟气分析结果：组成CO2O2N2体积分数/%13.6581.4（2）烟气分析结果组成CO2O2COCH4N2体积分数/%15.454.00.530.479.6219、某窑炉用发生炉煤气为燃料，其组成为组成CO2dCOdH2dCH4dC2H4dH2SdN2d体积分数/%4.529.014.01.80.20.350.2湿煤气含水量为4%，设窑炉高温系数=0.8，当=1.1时，计算：（1）当煤气和空气都预热到20

21、 oC是，计算实际燃烧温度。（2）若要求实际燃烧温度达到1450 oC，则空气最少要预热到多高温度。20、热空气在426×9mm的钢管内流过，热空气的温度用一个装在外径为15mm的瓷保护管中的热电偶来测量，已知钢管内壁温度为120，热电偶读数（即瓷管温度）为240，瓷管的黑度为0.8，空气向瓷管的对流换热系数为55W/（m2·）。设瓷管本身的热传导可忽略不计，试求由于热电偶保护管向钢管壁德辐射换热而引起的测量相对误差(%)，并求出空气的实际温度。21、已知烟气温度为1200，水的温度为200，从烟气到壁面的对流辐射换热系数为116W/(m2·)，从壁面到水的对流换

22、热系数为2320W/(m2·)。（1）试求锅炉壁（=20mm，=58 W/(m2·)）两表面的温度和通过锅炉壁的热流量。（2）随着锅炉使用时间的延长，在烟气一侧的壁面上形成了一层烟炱（=0.5mm，=0.1 W/(m2·)），在水一边的壁面上形成了一层水垢（=2mm，=1.16 W/(m2·)），试求此时锅炉壁两表面的温度和通过锅炉壁的热流量变为多少？22、某窑炉用煤为燃料，其收到基组成（%）为：组分CarHarOarNarSarMarAar质量（%）78.04.03.61.41.05.07.0CO2O2N213.46.180.5实际测定燃烧后的干烟气分

23、析数据为（%）：煤灰中含炭30%，灰70%，计算：（1） 燃烧所需实际空气量（Nm3/kg）（2） 燃烧生成实际湿烟气量（Nm3/kg）（3） 空气系数a值23、(10分)玻璃池窑内玻璃液面至璇顶的空间高度为2.5m，如图所示，要内烟气平均温度为1500，烟气的标态密度1.32kg/Nm3，窑外空气温度30，璇顶内A点为测压点。（1）若要保持液面处的表压强为5Pa，璇顶A点的表压强是多大？（2）若测知璇顶A点的表压强为20Pa，液面处压强是多大？若为负压，零压面在液面上方何处？A+5Pa1124、内径40mm、长3m的直管内壁被水浸湿，20空气以15m/s的速度通过该管。试求对流换热系数及对流

24、传质系数kc. 已知：标准状态下水在空气中的扩散系数D0=2.2×10-5 Nm2/s ；20时空气的参数：=1.205kg/m3 cp=1.005kJ/kg· =2.59×10-2w/m· a=21.4×10-6m2/s =15.06×10-6m2/s Pr=0.703 准数公式： 25、有一水泥立窑，内层为粘土砖，外层为红砖，其尺寸为：内径2m，粘土砖外径2.8外径3.2m，测得窑内表面温度为1100，外壁温度为100，求交界面的温度。已知：粘土砖导热系数=0.835+0.58×10-3t 红砖导热系数=0.467+0.

25、51×10-3t26、已知煤的收到基组成如下：组分CarHarOarNarSarMarAar质量（%）485161.4-1811.6燃烧时：（1）燃烧时有机械不完全燃烧现象存在，灰渣中含C量10%； （2）要求还原焰烧成，干烟气分析中CO含量为5%； （3）高温系数=68%，空气、煤均为20；试计算：（1）干烟气及湿烟气组成百分率（不考虑空气带入水汽）（2）1kg煤燃烧所需空气量（3）1kg煤燃烧生成湿烟气量（4）实际燃烧温度（5）如果实际燃烧温度不能满足工艺要求，可以采取哪些措施？（6）如果把空气预热至1000时，此时实际燃烧温度较不预热时提高了多少？已知：煤低位发热量公式：20时煤的比热为1.20 kJ/kg·不同燃烧产物及干空气的平均比热（kJ/Nm3·）温度（） 燃烧产物温度（）干空气煤重油发生炉煤气焦炉煤气01.361.361.361.3601.2952001.411.411.411.