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: