函授试卷a-答案-2

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1、一、填空（20分，每小题4分）1、对于非稳态导热问题，在其它条件相同情况下，导热系数（大、小）大的物体更容易满足集总参数法的计算条件。2、下列物质在常温下导热系数最小的是_B。（A）水（B）空气（C）玻璃（D）铁3、烟气中異有輻射特性的气体主要是CO2（::氣化碳）和H2O（水蒸气）。4、揭示黑体辐射能按照波长分布规律的物理定律是_A.普朗克定律B.维恩定律C.斯忒藩-波耳兹曼定律D.兰贝特定律5、大容器饱和沸腾曲线可分为自然对流、核态沸腾、过渡沸腾和稳定模态沸腾四个阶段。二简答题（每题6分，共36分）1.増加肋片的主要目的是什么，举出一个工程应用的例子。答：主要0的是增加

2、换热面积，提高换热量。暖气片，空调的冷凝管，鳍片省煤器等。2.用一个热电偶来测量烟道内高温气流的温度，分析热电偶接点得换热方式。答：烟气与热电偶触点的对流换热和辐射换热，同时，热电偶触点也与周围壁面进行福射换热。3.凝结换热分为什么形式，目前工程上主要是那种？膜状凝结时传递过程的主要热阻是什么？答：凝结换热分为膜状和珠状，目前工程上主要是膜状，主要热阻是液膜的厚度，4.什么是黑体，和灰体？答：黑体是吸收比为1的理想物体，灰体是光谱吸收比不随波长改变的理想物体（光谱吸收比为常数的理想物体）。5.什么是自然对流换热？答：在没有其它外力作用下，流体只是在由于内部温度差引起的浮升力

3、作用下流动与表面的换热。6.写出努塞尔特准则数Nu和雷诺准则数Re的表达式答：努塞尔特准则数Mt#;雷诺准则数Re=Ay三、(14分)某小锅炉的炉墙由耐火砖和红砖两层组成，厚度均为250mm，导热系数分别为0.7W/(m•K)和0.5W/(m•K).炉墙内外壁温分别为700°C和90°C。试求:(1)通过炉墙的热流密度。(2)耐火砖和红砖分界面的温度。=(Z,-t3)=700-90q='"0.250.25.70.56100.857=712W/m2(2)qt2700-610*0.25~oT482°C四.(15分)现要对厂房内的一蒸汽管道进行保温，己知管道的外径为133mt

4、n,管道的表面温度为325°C，若要求保温后外表面温度不超过50°C。现选用导热系数为0.09W/(m-°C)的保温材料进行保温，试问保温材料的厚度为80mm时能否满足要求？［保温层外表面发射率为£=0.5。厂房内的空气及墙壁温度取25°C,圆管外空气自然对流换热系数可按/z=5.5W/(m2•"C)计算。］解：保温材料的厚度为80mm时，通过单位管长保温材料的导热量为：2碱d)2x3.14x0.09x(325-50)155…'w/=——丄二-==197W/m(d2/djln(293/133)0.7898管外单位管长的对流换热量：〜=峰2-zy.)=5.5x3.14x0

5、.293x(50-25)=126.5W/m管外单位管长的輻射换热量：0>/7=Mcr(7；4-7^)=0.5x3.14x0.293x5.67xlO-8(3234-2984)=78.24W/m管外单位管长的总换热量：=126.5+78.24=204.75W/m此热量大于保温层的导热量，因此，可以使得外表面温度低于50°C。满足要求。六.(15分)一台逆流式壳管式换热器，管内机油进口温度为90"C，出口温度为70"C，管外冷却水进门温度为25°C，已知机油的比热为2.17kJ/(kg-K),流量为1.2kg/s;水的比热为4.17kJ/(kg•K)，流量为0.5Kg/s,换热器

6、传热系数K=340W/(m2•K)。试问:(1)换热器的换热量(2)冷却水的出口温度为多少？(3)为满足换热要求，该换热器而积应多大？解：(1)换热器的换热量可由机油的散热量计算=-<)=12x2170x(90-70)=52.08KW(2)冷却水的吸热量等于机油的散热量少=<7，”2〔2(,2-,2)t2==25+25=50°C(3)换热器的温差近似由算术平均温差计算Az=(90+70)/2-(25+50)/2=42.5由传热方程式O=KAAt得换热器的面积A=3.6m2