热工模拟试卷

一、判断正误，对者打√，错者打×。（21分）对于同一烟囱，其它条件相同时，夏季的抽力大于冬季的抽力。（×）用干湿球温度计测量空气的湿度时，若相对湿度j<100%，则干球温度t0，湿球温度tw，露点td三者之间的关系为：td<tw<t。（√）在两块无限大平行平板间放置遮热板，遮热板越靠近高温物体，遮热效果越好。（×）有两根同样材料制成的等长度水平圆管，具有相同的表面温度，在空气中自然散热，两管的直径d1>d2，若两管都遵循同一准则方程式：Nu=0.53Gr0.25，则两管的对流换热系数a1>a2。（×)空气具有辐射的能力（×）。从窑炉系统中的气体垂直分流法则看，热气流自上而下有利于窑截面温度均匀（√）。锡槽内通有保护气体是为了防止玻璃不被锡液污染（×）。二、回答下列各题（每小题3分，共30分）试问空气、油、铜三种物质中，哪个导热系数为最大，哪个为最小？

答案：铜的最大，空气最小请问如下图形的1物体对2物体的角系数一样吗？你能写出其数值吗？

答案：一样，都为1固体燃料组成基准的表示法有几种？请列出。

答案：收到基，空气干燥基，干燥基，干燥无灰基解释理论干燥过程Δ=0的含义？

答案：表示等焓干燥干燥过程，即在干燥过程中所有热损失等于补充热或在干燥过程中即无热量的补充出无热量的损失，是一个理想的干燥过程。列举出你所熟悉的三种分解炉形式？

答案：悬浮式（AS）喷腾式（SLC）流态化式（CFB）或旋流式（SF）或混合式等等旋风预热器系统中，气固之间的换热主要发生在连接各级旋风筒的管道内还是发生在旋风筒内？

答案：在各连接管道中一般控制窑炉的热工制度是指控制哪几个参数？

答案：温度、压力、气氛制度浮法玻璃池窑中的“泡界线”的含义是什么？

答案：未熔化的区域与完全熔化的区域的分界线隧道窑操作为什么要控制零压位？

答案：为了稳定隧道窑内的热工制度，使隧道窑操作稳定。隧道窑预热带为什么设置扰动气幕？

答案：使预热带内上下温度均匀，减小窑内上下温差。三、计算题（49分）

1.如图某超大构件，厚200mm，面积充分大，导热系数

λ1=0.45W/（m·℃），左侧存在恒温热源，右侧与大气相通，

t1=600℃，t2=100℃，环境温度tf=10℃，求对流换热系数。

（不考虑辐射换热）（10分）答：要点：平板导热=对流换热量

（4分）

（4分）

（2分）2.已知某窑用煤的组成如下：

组

分

Car

Har

Oar

Nar

Sar

Aar

Mar

质

量（%）

72

6

4.8

1.4

0.3

12.0

3.5

燃烧后产物组成分析如下：

组

分

CO2

O2

N2

体

积（%）

13.6

5.0

81.4

煤灰中C含量为17%，此时燃烧用煤量为每小时400kg，计算该阶段每小时燃烧所需的干烟气量和空气要用量以及空气过剩系数。（18分）

答：要点：

a)以求生成烟气量，即：煤中的碳=烟气中的碳+灰渣中的碳，基准100kg煤

设生成干烟气量为vf,则：

（6分）

每小时产生的烟气量：

（1分）b)以氮平衡求所需空气量，即：烟气中的氮=煤中的氮+空气带入的氮基准100kg煤

设所需空气量为va则：

（6分）

每小时所需的空气量：

（1分）

c)空气过剩系数：

（4分）

或求：3.已知冷空气的初始温度为t0=30℃，湿含量x0=0.018kg水蒸气/kg干空气，比热为Ca=1.005kJ/kg℃，水汽的比热为Ca=1.874kJ/kg℃，先须将其加热至80℃，此时空气的比热为Ca=1.009kJ/kg℃，水汽的比热为Ca=1.961kJ/kg℃，问这个过程需要提供多少热量，并用I-x图定性的表示其加热过程。（11分）

答：要点

?

（图3分）

4.试求一直径为0.5m，黑度为0.9的裸气管的表面辐射散热损失，并画出辐射网络图。已知该裸气管的表面温度为600℃，周围环境温度为气管的表面温度为600℃，周围环境温度为20℃。（10分）

答：

要点：

（图4分）

一、选择填空，每个空只选一个正确答案（每题3分，共15分）

1、下列压头之间不能相互转换的是（B）。

A：hge与hk；B：hk与hL；C：hS与hk；D：hS与hge

2、已知煤的=82.0%,=3.4%,=8.6%,则=（A）。

A：72.16%；B：73.6%；D：75.85%

3、半径为R的球体1置于半径为2R球体2的腔内，则角系数j12=(

D

)，j21=（

B

）。

A：0.125；

B：0.25；

C：0.5；

D：1。

4、用干湿球温度计测量空气的湿度时，若相对湿度Φ＜100%，则干球温度t，湿球温度tw，露点td三者之间的关系为（

A

）。

A：td＜tw＜t；

B：td＞tw＞t；

C：td=tw=t；

D：td＜t＜tw。

5、气体粘度（μg）与液体的粘度（μl）在温度升高时下列哪种情况是正确的。（D

）

A：μg↓,μl↑

B：μg↑,μl↑；

C：μg,μl不变化；

D：μg↑,μl↓。二、回答下列各题（每小题3分，共15分）在傅里叶定律中作为比例系数出现得导热系数λ是物体的物理性质参数，而在牛顿冷却定律中作为比例系数出现的对流换热系数α却不是一个具体的物理参数，为什么？

答题要点：导热是研究固体内部的热量传递，所以导热系数λ能表征物体的物理参数；对流换热是研究流体与固体之间的热量交换，α是这个过程中诸因素的一个综合体现。所以对流换热系数α却不是物理参数。空气湿度的三种表示方法及含义？

答题要点：

1）绝对湿度（ρah）：单位体积的湿空气中所含有的水蒸气质量。

2）相对湿度（φ）：湿空气的绝对湿度与同温度同总压下饱和空气的绝对湿度之比。

3）湿含量(x)：1kg干空气中所含的水蒸气质量D-D分解结构特征？所属那种类型？

答题要点：喷腾型。结构特征为上部为带缩口的柱体，下部为锥体直接坐落在烟道上，能脱氮且二次喷腾隧道窑内的封闭气幕、气氛气幕、扰动气幕的作用。

答题要点：封闭气幕：避免了冷空气漏入窑内。扰动气幕：为了克服预热带气体分层作用。

气氛气幕：较好地调节预热带某段氧化或还原气氛的作用。如何理解旋风预热系统的级数选择？

答题要点：级数越多，热效率越高，但废气温度降低趋势逐渐减缓，且动力消耗增大等等，目前常用五级。三、计算题（60分）

1、某窑炉炉墙厚500mm，其平均导热系数为λ1=0.85W/（m·℃），窑内侧温度为t1=1100℃，窑炉外墙温度t2=100℃，环境温度tf=25℃，求窑炉在正常稳定工作情况下窑墙外则对环境的对流放热系数。（10分）

答：要点：炉墙导热=对流换热量

（4分）

（4分）

（2分）2、已知某窑用煤的成分分析为：

组分

Car

Har

Oar

Nar

Sar

Mar

Aar

质量（%）

66.8

4.0

6.4

3

～

9.2

10.6

试计算当α=1.25时（1）所需的实际空气量。（2）每kg燃料燃烧生成的干烟气量.。（15分）

要点：（1）理论空气量：

（7分）

（2）燃烧生成的干烟气量

（8分）

3、每小时进干燥器的物料能力为Gw1=10000kg/h，物料的湿基初水分v1=20%，烘干后湿基水分v2=3%，用空气作干燥介质，冷空气的初始温度为20℃（x0=0.010kg水蒸汽/kg干空气，I0=46.4KJ/kg干空气），加热到80℃后进干燥器，出烘干机的温度为60℃（x2?=0.017kg水蒸汽/kg干空气、I2=104KJ/kg干空气），不考虑热损失。试求（1）每小时水分蒸发量；（2）每小时干空气用量；（3）热耗；（4）在湿空气的I—x图上定性地描述述过程（16分）

要点：（1）每小时水分蒸发量

（5分）

（2）每小时干空气用量

（5分）

（3）热耗

（5分）

（4）I—x图上定性地描述述过程