高等传热思考题

1、简述超低温绝热设计原理。2、简述吸液芯式热管工作原理、性能特点，并举例其应用。3、简述提高家用燃气灶-炊具热效率的技术途径。4、简述保温技术内涵及新型保温材料热设计原则。5、简述相似三定理及在传热实验中的应用6、用相似转换方法导出对流换热通用准数方程。单管空气自由对流放热准数方程表达式为()nNuCGrPrg，请您设计确定方程中常数C、n的实验方法，并阐述其实验原理和实验过程，分析实验误差产生的原因。7、建立如下图所示平板型太阳能集热器吸热量计算模型，并对提高太阳能集热器吸热效率的技术途径进行分析。8、针对相变换热、无相变换热、单相传热及换热器综合传热，请分析其强化传热途径。9、某熔制金属液的火焰炉传热、温度计算模型及关系曲线如下。（1）分析其强化传热途径；（2）分析壁温影响因素；（3）分析计算模型对窑炉设计和窑炉操作的指导作用；44,44440()100100[1(1)(1)][](1)[(1)](1)(1)(1fmnetfmfmmcfmmffmwmfmffmfmfffmfmffmfTTQCFttFTTTTCC传热计算模型：壁温计算模型：其中：)mmmwmwfcFFFF物料面积；窑墙面积火焰辐射率，物料辐射率，火焰-物料对流传热系数，，9、为了降低电厂蒸汽再热循环换热器管壁温度，将祼管设计成肋管结构，请建立祼管、肋管器壁温度关系模型，分析提高再热器器壁承受高温的技术途径。10、建立锅炉炉膛水冷壁管吸收火焰辐射的热流密度简易测量模型，并确立下图所示锅炉炉膛内火焰对水冷壁管的辐射角系数计算式；16、写出等截面直肋导热计算公式，并证明之。工程上常用一支插入装油铁套管中的玻璃水银温度计来测量压气机储气筒里的空气温度，如下图所示。已知温度计的读数为l00℃，储气筒与温度计套管连接处的温度为t0＝50℃，套管高度H＝140mm，壁厚δ=lmm，管材导热系数λ＝58.2W／(m·K)，套管外表面传热系数h=29.1W／(m2·K)。(1)本温度计读数能否准确代表被测处空气温度?如果不能，请计算其误差值；（3）如何减少测温误差？17、写出集总参数法温度计算公式，并证明之。—温度计水银泡呈圆柱形，长为20mm，内径为4mm，初始温度为t0，今将其插入到温度较高的储气罐中测量温度。设水银泡同气体间的传热系数为11.63W／((m2·K)。包覆水银泡的薄玻璃热阻可以忽略不计。(1)试计算此条件下的温度计时间常数，(2)插入5分钟后温度计的过余温度为初始过余温度的百分之几？(3)提高测温装置动态响应特性的技术途径。已知水银物性参数：C＝0.138kJ/〔kggK)，=13110kg/m3,λ＝10.36W／(mgK)。18、逆流套管式换热器外表面绝热。管径o251.5109dmmmmWmK,,g；内管流油，油温170t℃，流量33155/0.91710/VLminms，密度31838/kgm，比热12.07/()ckJkgK，油对管内壁的对流放热系数2420/()ihWmk；管外流冷却水，冷却水进口温度215t℃，流量3321.9310/Vms，水对管外的对流放热系数205859/hWmK；比热24.2/()ckJkgK，密度321000/kgm。（1）求：油的出口温度1t（管长为25m)；（2）简述换热器设计计算内容和步骤；(3)NTU法、对数平均温差法应用于换热器校核计算时的优缺点；19、某工业炉侧墙由三层材料组成，由内到外，材料厚度分别为：200mm、100mm、200mm，材料导热系数分别为0.26W/m2·℃、0.060W/m2·℃、0.32W/m2·℃，侧墙0.9w，外表50wt℃，环境27ft℃。用热电偶测量工业炉内烟气温度，已知烟气对热电偶的对流换热系数为260/KhWm（），热电偶温度读数为11050t℃，热电偶的黑度10.3，求：（1）炉膛的实际温度为多少？（2）分析减少热电偶测温误差的技术途径；（3）若侧墙上开有150mm观察孔，观察孔中线至窑底距离为1000mm，小孔流量系数0.62，问小孔打开时热辐射损失和呼吸热漏损各为多少？，对此，您有何感想？设工业炉零压面位于窑底，窑内烟气标准状态密度为1.30Kg/Bm3，窑内烟气比热Cp=1.43KJ/Kg·℃。计算公式：222122114XX(221)2.56wwffDDDDdhqtttt，，对流()；20、写出对流换热微分方程组，指出各项物理意义，并请您推导运动流体能量方程。21、简述传热问题数值模拟分析方法。22、简述工程传热问题研究方法。23、简述地球大气层产生温室效应及大气温室效应增强的原因。24、简述重力式热管工作原理、性能特点，并举例其应用。25、简述减少热电偶测温误差的技术途径。26、写出二灰体间辐射传热计算公式，分析削弱二物体间辐射传热的途径。27、强化管族式空气加热器换热的技术途径(管内流空气，管外为饱和蒸汽。28、简述相似原理，用相似理论导出自由对流换热热准数方程，并设计出确定准数方程()nNuCGrPrg中常数C、n的实验方法。29、简述相似原理的应用，并用无量纲法导出通用对流换热准数方程，并设计出求出准数方程式：()nmNuCRePr中常数C、nm、的实验方法。30、证明固体导热计算公式，并指出其各项物理意义。基于傅立叶导热定律和稳态传热，推导出气-气通过多层球壳传热时传热量计算公式。31、写出对流换热微分方程组，指出方程中各项物理意义。基于傅立叶导热定律和稳态传热，推导出气-气通过多层圆筒壁时的传热量计算公式。31、流量为39m3/h的30号透平油，冷油器进口温度158.7t℃。冷油器采用1-2型管壳式结构，管子为铜管，外径为15mm，壁厚为1mm，冷油器换热面积2=51.5Am。每小时47.7t的河水作为冷却水在管侧流过，进口温度为233t℃。油安排在壳侧，油侧表面传热系数2o450/KhWm（），水侧的表面传热系数25850/KihWm（）。设30号透平油在运行温度下的物性为t=879kg/m3，tc＝1.95kJ/〔kg·K)；水的c=4.19kJ/〔kg·K)。已知管内、外侧污垢热阻22o0.0005/0.0002/iRmKWRmKWgg，，管壁热阻忽略。(1)求出口油温和出口水温；（2）简述换热器设计计算内容和步骤。（()=(0.870.334)=0.54NTUC，，）32、某圆窑高4m，内径3m，由内到外，窑墙材料厚度和导热系数分别为：200mm，0.26W/m2·℃；100mm，0.050W/m2·℃；100mm，25W/m2·℃。侧墙表面0.8w，60wt℃，环境27ft℃。用热电偶测量窑内烟气温度，已知烟气对热电偶的对流换热系数为280/KhWm（），热电偶温度读数为11420t℃，热电偶的黑度10.2，求（1）窑墙内表面温度和窑墙材料交界面温度；(2)炉膛烟气的实际温度为多少？如何减少测温误差？（3）若窑墙上开有150mm观察孔，问小孔打开时的热辐射损失为多少？针对计算的小孔热辐射热损失，您有何感想？附计算公式提示：222122114XX(221),2.56wwffDDDDqtttt对，流，直径与厚度之比33、已知某会议室的供暖器由2根长0.94m肋片管组成，每根肋片管嵌套有300个铝制矩形剖面环肋，肋片管两端留有20mm的安装距离。已知环肋的肋高H为15mm，肋片厚度为1.0mm，肋片的间距为3mm，肋片的祼管外径为25mm，肋基的温度为170℃，环境流体的温度为25℃，肋片的表面传热系数为2130/()hWmK。设铝的导热系数为200/()WmK。如要维持会议室温度需要提供4510/Ws的热量，问供暖器能否满足要求？设肋效率0.82f。34、写出集总参数法温度计算公式，并证明之。一直径为50mm、长为30mm的钢圆柱体，初始温度为30℃，将其放入炉温为1200℃的加热炉中加热，升温到800℃取出。设钢圆柱体与烟气间的复合传热系数1402/()Wmk，问：需要多长时间才能达到加热要求。已知钢的物性参数：0.48/()ckJkgK，327753/kgm，33/()WmK；35、一平板太阳能集热器如下图所示。已知：包括散射在内的太阳投射辐射为2750/Wm；透明覆盖采用厚0.9mm的普通玻璃，吸热面采用铜材，其上镀有62810/mgm的光谱选择性涂层黑镍，实验测得吸热面平均温度为90℃，覆盖玻璃内表面温度50trt℃，吸热面与覆盖玻璃的距离为4cm。玻璃对太阳能的穿透比为0.90，吸热面对太阳能的吸收比0.93s。吸热面自身发热率为0.094p，覆盖玻璃发射率0.94tr。计算太阳能集热器单位面积有效吸热量和集热器效率。（2）提高太阳能集热器效率的途径。已知70℃空气的物性参数如下：2622.9610/()0.69420.0210/WmKPrms，，，水平夹层底向上对流换热准数方程表达式如下：1314.4.60.061()4.60.212()GrNuGrPrGrNuGrPr455101010；，10，36、如何提高热水瓶的保温性能？37、耐火砖内表面承受的温度随窑炉保温性能如何变化？38、某教室常年空调温度为25℃，夏天和冬天穿可穿同样多的衣服吗？39、柱体非稳态导热无量纲温度式与一维非稳态无限大平板导热无量纲温度式有什么关系？40、写出固体无内热源二维稳态导热等步长内节点离散方程式。41、不凝结气体的存在对蒸汽凝结传热能力有何影响？42、污垢对换热器传热和设计有何影响？如何测定污垢的热阻？43、请解析同管径、同传热条件螺旋管换热系数大于直管对流传热系数的原因。44、试分析民用蒸汽供暖时暖气装置的热阻构成。如何强化供暖气时暖气装置的传热？45、请解析流体高雷诺数掠过单管时，Nu～曲线第一次回升和第二次回升的原因。46、大气是如何减弱太阳光的辐射的？如何保护大气中的溴氧成分？47、垂于纸面平面的三个无限长凸面A1、A2、A3构成一辐射体系，三个面与纸面交线长分别为123lll、，请写出12AAX，的表达式？48、金属温度升高，其最大单色辐射力波长和白光比例是如何变化的？39、如何提高遮热板或遮热罩的遮热效果？49、某隧道窑用电烧结电子瓷。当向炉内滴入酒精时，炉内传热能力如何变化？。51、请您谈谈传热理论与传热技术与节能、优质、高产的关系？52、谈谈传热学发展与现代高新技术发展的关系？53、边界层能量积分方程和边界层能量积分方程的推导过程及应用。54、如何对换热器肋片进行优化设计？55、接触热阻产是如何产生的？如何减少接触热阻利用接触热阻？56、平板导热仪工作原理、实验过程及测试误差原因分析。57、气体辐射率和吸收率的构成及计算方法。58、气体辐射和固体辐射特性。59、角系数定义及计算方法60、二无限大平行平板黑度、温度1122=0.6T=573K=0.8T=873K，；，，请计算其有效辐射、投射辐射、反射辐射及净辐射12q，当插入3=0.2板时，12=?q