发布时间 : 星期二 文章传热学完整试题库更新完毕开始阅读e752003c580216fc700afddf
附注：⑴ 管内湍流强制对流换热实验关联式为：
d3.8nc?1?10.3() Nu?0.023Re0PrrffR5、一个厚度7cm的平壁，一侧绝热，另一侧暴露于温度为30℃的流体中，内热 源。??0.3?106W/m3。对流换热表面的传热系数为450W(m2?K)，平壁的导 热系数为18W?m?K?。试确定平壁中的最高温度及其位置。
6、在一次对流换热实验中，10℃的水以的速度1.6ms流入内径为28mm、外径 为32mm、长为1.5m的管子。管子外面均匀的缠绕着电阻带作为加热器，其外还 包有绝热层。设加热器总功率为42.05KW，通过绝热层的散热损失为2％，管 材的导热系数为18W?m?K?。试确定： ⑴ 管子出口处的温度。 ⑵ 管子外表面的平均壁温。
7、表示一个半球表面表示一个半球表面3，其黑度为?3?0.475，并且处于 辐射平衡中。被半球表面所覆盖的圆盘的一半为灰体表面，记作表面1，其黑度 ?1?0.35，温度T1?555K，而圆盘的另一半表面既表面2为T2?333K的黑体。半球的直径为0.3m。试求： ⑴ 画出该系统的辐射网络图：
⑵ 计算表面1和表面2之间的辐射换热量。
8、室外横放的一根煤气管道，直径d?150mm，表面黑度和温度分别为??0.8，
?tw?60℃周围环境和空气的温度tf?20℃，空气处于自由运动状态。试计算每 米管长的散热损失。
9、两根不同直径的蒸汽管道，外面都覆盖一层厚度相同、材料相同的热绝缘层。 如果管子表面以及热绝缘层外表面的温度都相同，试问：两管每米长度的热损失 相同吗？若不同，哪个大？试证明之。
10、有一可忽略其内部导热热阻，初始温度为20℃的小金属球，放入800℃的炉 中加热，10秒后该球温度为200℃，试确定该球的时间常数；并计算金属球温上
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升到300℃所需时间？
11、压力为1.013?105Pa的饱和水蒸气在高0.4m的竖壁上两面凝结，壁面温 度保持80℃，凝结量为60kg/h时，壁面应有多宽？
12、有一烟筒的表面发射率为0.9，表面温度为80℃，外径为0.1m。该烟筒垂 直穿过室温为20℃，墙壁的温度为17℃的大房间，烟筒在大房间内的长度为2m。 试计算烟筒在大房间的总散热量。
13、水以0.8kg/s的流量在内径为25mm的管内流动，管子内表面温度为100℃， 进口处水的温度为40℃。试求水被加热到80℃时每米管长所需热量。（不考虑修正）
14、有一台壳管式换热器用来冷却润滑油。冷却水在管内流动，水的入口温度为 20℃，出口温度为40℃，流量为3kg/s；热油入口温度为120℃，出口温度为60℃，传热系数为500W(m2?K)，温差修正系数??0.97。若水和油的比热分别为
4174J/?kg?K?和2148J/?kg?K?。试求油的流量和所需的传热面积。
15、在考虑一建筑物冬天的采暖设计中，需要确定墙壁的散热情况，已知墙壁的 厚度为40cm，墙壁材料的导热系数为0.25W(m?K)，要求室内的空气温度在 18℃，墙壁外侧和内侧的表面传热系数分别为34W(m2?K)和8W(m2?K)，计 算下面两种情况下通过墙壁的热流密度为多少？
⑴ 在白天，室外空气的平均温度为?5℃，该墙壁外侧实际吸收环境的总辐
射能为80W/m2；
⑵ 在夜晚，室外空气的平均温度为?10℃，天空的有效辐射温度为?30℃，
墙壁的发射率为0.85。
16、某220 t/h 高压锅炉的低温省煤器采用叉排、逆流布置，管子为25×3mm， 横向节距s1?70mm，纵向节距s2?30mm，总的受热面积为570m2，已知烟气 的入口温度为384 ℃，通过省煤器的实际烟气流量为142m3/s，烟气平均流速 （最小截面处）为8.5m/s，给水的入口温度为215 ℃，给水流量为59.6kg/s。
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管材的导热系数为30W(m?K)，壁面的灰污热阻取0.002m2?K/W，忽略烟气 侧辐射换热的影响和管内侧对流换热热阻。
⑴ 计算烟气侧的表面传热系数；
⑵ 计算受热面的总传热系数，为何忽略管内侧对流换热热阻？ 该受热面积能否将给水温度加热到245℃？
17、储存液氨的钢瓶采用中间抽真空的双层结构。若刚装入液氨后，内筒壁的温 度为-196℃，外通壁的温度为30℃，内外筒的面积分别近似为0.03m2和0.035m2， 内、外通表面的发射率为0.45。计算此时单位时间钢瓶的散热量？为进一步减 少散热损失，可采用哪些方法？
18、一台逆流式换热器刚投入工作时，测得的运行参数如下：热流体的进出口温
????360℃和t1???300℃，冷流体的进出口温度分别为t2??30℃和 度分别为t1???200℃，热流体的热容量qm1c1?2500t2W/K，换热器的面积为0.892m2。计 算该换热器在岗投入工作时的传热系数？若运行一年后，在冷热流体的进口温度 及热容量保持不变的情况下，测得冷流体只能被加热到162℃，计算此时该换热 器的传热系数？
19、有一块铝合金，表面温度被均匀加热到227℃,然后垂直地悬挂在一房间内 进行冷却，室内环境空气温度和周围墙壁温度分别为21℃和17℃。已知板的面 积是0.3?0.3m2，厚度为15mm，表面发射率为0.25。
假定在冷却过程中任何时刻，板的内部温度均匀，建立一个表示板的温度随 时间而变化的关系式。
⑴ 计算在冷却的最初时刻，表面换热系数为多少？ ⑵ 计算在冷却的最初时刻，它的冷却速度为多少？
20、一个厚度60mm的无限大平板，其导热系数为21W(m?K)，内热源为
??0.3MW/m3，板的一面绝热，另一面暴露于温度为93℃的环境中，平板与环 ?境之间的对流换热表面的传热系数为570W(m2?K)，计算平板内的最高温度值。 21、在一外径为100mm的热力管道外准备包两层保温材料，一种材料的导热系数为0.06W(m?K)，另一种材料的导热系数为0.18W(m?K)，两种材料的厚度
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都为75mm，试通过计算回答：将哪种材料紧贴管壁保温效果更好？对平板是否存在影响？假定绝热层内、外表面的总温差保持不变。
22、有一边长为1m的正方形空腔，其顶面温度为T1?500K，表面黑度?1?0.8， 其底面温度为T2?300K，表面黑度?2?0.6，而其四周表面均绝热。已知顶面 辐射出的能量有40%落到底面上，求顶面的净辐射换热量。
23、水流过L?5m的直管时，从25℃被加热到35℃，管子内径为20mm，水在 管内的流速为2m/s，求管壁的平均温度是多少？
24、有一直径为3mm的钢球，其密度为7701kg/m3，比热容460J/?kg?K?，导 热系数23W(m?K)。今钢球在炉内加热至t0＝500℃后，突然放置在t?＝20℃ 的环境中冷却，测得钢球与环境间的换热系数为78W(m2?K)，试计算钢球冷
却
到100℃所需的时间。
25、一热电偶的体积为V，表面积为A，密度为?，定压比热容为Cp，初始温 度为t0，用它来测量温度为tf的流体温度，已知流体与热电偶表面的对流换热系 数为h，求热电偶温度随测量时间变化的规律，并说明提高热电偶测温响应速度 的方法？
26、用一个半径为ri?10mm的薄壁铜管来输送温度为ti的低温制冷剂，ti低于 子周围的大气温度t?，用泡沫玻璃隔热层对其进行保温，泡沫玻璃的导热系数为 外表面的对流换热系数为5W(m2?K)，是否能起到保温效果？ 0.055W(m?K)，
请通过热阻分析予以说明。
27、两块尺寸都为1m?2m的平板置于温度t3?27℃的大房间内，假设平板的背 面不受热。已知两板的温度和黑度分别为t1?827℃、t2?327℃，?1?0.2、
?2?0.5，已知板1辐射出的能量有28.5%落到板2上，求每块板的净辐射散热
量及厂房壁得到的辐射热量。
28、一冷凝器的换热管采用直径为19/16.4mm的坯管制造而成，长度1.0m，管内
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