流体传热复习题知识交流.docx

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流体传热复习题知识交流

流体传热复习题

1.与牛顿内摩擦定律有关的因素是（）:

A压强,速度和粘度B流体的粘度切应力与角变形率

C切应力,温度,粘度和速度D压强,粘度和角变形

2．流体是（）一种物质。

A、不断膨胀直到充满容器的；

B、实际上是不可压缩的；

C、不能承受剪切力的；

D、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。

3.水力学中，单位质量力是指作用在单位（）液体上的质量力。

A面积B体积C质量D重量

4.液体黏度随温度的升高而（），气体黏度随温度的升高而（）。

A.减小B.增大C.不一定D.不变

5重力作用下静止液体中，等压面是水平面的条件是（）

A同一种液体；B相互连通；C不连通；

D同一种液体，相互连通。

6．压力表的读值是

A绝对压强；

B绝对压强与当地大气压的差值；

C绝对压强加当地大气压；

D当地大气压与绝对压强的差值。

7.一密闭容器内下部为水,上部为空气，液面下4.2米处的测压管高度为2.2m，设当地压强为9800Pa，则容器内液面的绝对压强为（）水柱。

1.B2.D3.C4.AB5.D6.B7-1m

8、矩形闸门宽b=1.5,长h=2m米（垂直于图面），闸门上端与液面间的距离为3m,A端为铰链，B端连在一条倾斜角为45º的铁链上，求开启闸门的升力T（单位KN）？

矩形闸门的惯性力矩Jc＝bh3/12

解：

由已知条件得

闸门面积

A＝b×h=2×1.5=3myc＝hc=3+2/2=4m

P=γhcA=9800×4×3=117600N

压力作用点到转轴A的距离：

应用伯努利方程时需注意的问题：

（1）有效断面的选取

所选取的截面应与流体的流动方向相垂直，并且两截面间流体应是定态连续流动。

截面宜选在已知量多、计算方便处。

一般根据流体流动方向确定截面1-1，2-2顺序

（2）基准水平面的选取

基准水平面可以任意选取，但必须与地面平行。

为计算方便，宜于选取两截面中位置较低的截面为基准水平面。

若截面不是水平面，而是垂直于地面，则基准面应选管中心线的水平面。

（3）计算中要注意各物理量的单位保持一致，对于压力还应注意表示方法一致。

1.用压缩空气将密闭容器（酸蛋）中的硫酸压送至敞口高位槽，如附图所示。

输送量为0.1m3/min，输送管路为φ38×3mm的无缝钢管。

酸蛋中的液面离压出管口的位差为10m，且在压送过程中不变。

设管路的总压头损失为3.5m（不包括出口），硫酸的密度为1830kg/m3，问酸蛋中应保持多大的压力？

1’

2’

1

2

解：

以酸蛋中液面为1-1’面，管出口内侧为2-2’面，并以1-1’面为基准，在1-1’面，2-2’面列方程

z1=0,v1≈0,p2=0（表压）,z2=h，d=38-6=32mm

1.在稳态导热中,决定物体内温度分布的是（）

A.导温系数B.导热系数

C.传热系数D.密度

2.下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响?

（）

A.雷诺数B.雷利数

C.普朗特数D.努谢尔特数

3.绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数（）自然对流。

A.小于B.等于

C.大于D.无法比较

4.流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热，如果流量等条件相同，则（）

A.粗管和细管的相同B.粗管内的大

C.细管内的大D.无法比较

5.在相同的进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差的关系为（）

A.逆流大于顺流B.顺流大于逆流

C.两者相等D.无法比较

6.单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的（）

A.有效辐射B.辐射力

C.反射辐射D.黑度

7.（）是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。

A.灰体B.磨光玻璃

C.涂料D.黑体

8.削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应（）

A.大一点好B.小一点好

C.大、小都一样D.无法判断

1.B2.C3.C

4.C5.A6.A7.D8.B

导热计算

1、内燃机气缸壁厚δ=15mm，导热系数λ1=46.5w/（m·℃），燃气与气缸内表面的对流换热系数hci=475W/（m2·℃），辐射换数系数hri=25W/（m2·℃），气缸壁外表面与冷却水的对流换热系数ho=2000w/（m2·℃）。

设内燃机气缸壁可近似为平壁，计算内燃机气缸壁的总热阻Rt运行一段时间后，冷却水侧结了2mm厚的水垢，水垢的导热系数λ2=1.5W/（m·℃）。

试估算由于有水垢而使总热阻相对变化多少？

2、一内径为75mm、壁厚2.5mm的热水管，管壁材料的导热系数为60，管内热水温度为90℃，管外空气温度为20℃。

管内外的换热系数分别为

和

。

试求该热水管单位长度的散热量。

解：

已知d1=75mm=0.075m

d2=75+2×2.5=80mm=0.08m

tf1=90℃tf2=20℃

=572.2W/m

辐射换热

一、基本概念

主要包括：

角系数的定义及性质；漫灰表面辐射换热特点；气体辐射等

由透热介质隔开的封闭腔中多个黑表向或漫灰表面的辐射换热

所计算的诸表面必须构成一个封闭空腔，若有敞口存在，应以虚拟表面将其封闭起来。

网络分析法是求解黑表面及/或漫灰表面之间辐射热交换的一种十分有效的方法。

两种网络单元，即空间热阻单元和表面热阻单元是组成任何辐射网络的基本“细胞”，它们分别等于：

，

；

，

对于黑体，表面热阻等于零。

而每一个灰表面则与一个表面热阻以及若干个空间热阻相连接。

采用和求解直流电路网络类似的方法，可以求出各个灰表面的有效辐射，并进而求得各表面的净辐射热量。

二、定量计算

包括：

角系数的计算；漫灰表面封闭辐射系统的换热计算；多漫灰表面封闭辐射系统的换热计算等。

1、求如图所示空腔内壁面2对开口1的角系数。

解：

利用角系数的互换性和完整性即可求出。

由于壁面2为凹表面，

，所以

，但

，

由角系数的互换性

得

2、两块平行放置的平板的表面发射宰均为0.8，温度分别为t1＝527℃及t2＝27℃，板间距远小于板的宽度与高度。

试计算：

（1）板1的本身辐射；

（2）对板1的投入辐射；（3）板1的反射辐射；（4）板1的有效辐射；（5）板2的有效辐射；（6）板1、2间的辐射换热量。

解：

由于两板间距极小，可视为两无限大平壁间的辐射换热

根据

，

得：

⑴板1的本身辐射

⑵对板1的投入辐射即为板2的有效辐射，

⑶板1的反射辐射

⑷板1的有效辐射

⑸板2的有效辐射

⑹板1、2间的辐射换热量

3、两个直径为0.4m，相距0.1m的平行同轴圆盘，放在环境温度保持为300K的大房间内。

两圆盘背面不参与换热。

其中一个圆盘绝热，另一个保持均匀温度500K，发射率为0.6。

且两圆盘均为漫射灰体。

试确定绝热圆盘的表面温度及等温圆盘表面的辐射热流密度。

解：

这是三个表面组成封闭系的辐射换热问题，表面1为漫灰表面，表面2为绝热表面，表面3相当于黑体。

如图（a）所示。

辐射网络图见图（b）。

计算角系数：

，

对J1列节点方程

对J2列节点方程

其中

，

因而

（1），

（2）式成为：

解得：

J1=2646.65W/m2，J2=1815.4W/m2

因此

等温圆盘1的表面辐射热流：