工程热力学与传热学-试题类型

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tf=500 ℃,烟气的流速u=10m/s,单位长度水管的换热量?l=1.5×104W/m。假设烟气的各物性参数分别为常数。若将烟气的速度降低为u'=5m/s,同时水管的外径增加为d '=200mm,并维持tw 、tf不变,这时单位长度的换热量?'l= 。

26.在强迫对流换热的影响因素中,小于1的修正为 。 A. 短管时进口段修正系数cl ; B. 管道弯曲时考虑二次环流影响的修正系数cR ; C.横掠单管冲击角?<90°时的修正系数??。

27.通常根据Re的大小判断流态,对于流体外掠平板的流动,判断层流边界层向湍流边界层过渡的临界雷诺数一般情况下取Rec = ;对于工业和日常生活中用的一般光滑管道,当Re< 时,流态为层流。

28. 定律给出了黑体的光谱辐射力与热力学温度、波长之间的关系。随着温度的升高,黑体光谱辐射力取得最大值的波长向 方向移动。 A. 斯忒藩-玻尔兹曼定律;B. 普朗克定律;C.基尔霍夫定律;D. 长波;E. 短波 29.温度为27℃黑体的辐射力Eb= (填数值及单位)。

30. 如图所示半球内表面1与底面2,底面的半径为r。则半球内表面1与底面2间的角系数 X1,2= ,半球内表面1对自身的角系数X1,1= 。

31.两灰体表面构成封闭空间,其面积分别为A1、A2;表面黑度分别为?1、?2;表面1与表面2间的角系数为X1,2。则灰体表面1的表面辐射热阻为 (填表达式及单位),表面1与表面2之间的空间辐射热阻为 (填表达式及单位)。 32.套管式换热器的热流体进出口温度分别为480℃和315℃,冷流体的入口和出口温度分别是50℃和260℃。则顺流布置时的对数平均温差为 。

33. 有一台换热器,已知热流体qm1cp1=2400W/K ,进口温度t1'=360℃、出口温度t1\=300℃;冷流体qm2cp2=1200W/K ,t2'=20℃。则(1)冷流体的出口温度t2\= ℃;(2)换热器的换热量

?= 。

34. 体胀系数?V影响重力场中的流体因 差而产生的浮升力的大小,因此影响自然对流换热。定性温度为23℃的理想气体,其体胀系数?V= (填数值和单位) 。

二.(8分)空气进入活塞式压气机的状态为p1=0.1MPa、t1=27℃,经可逆绝热过程压缩到t2=217℃。空气的比热容按定值计算,cv=0.717kJ/(kg?K)。求压缩过程终了时,(1)空气的压力p2;(2)比热力学能的变化量;(3)生产1kg压缩空气所需要的轴功。

三.(8分)两质量相同、比热容相同(为常数)的物体A、B,初温各为TA与TB。用它们作为高温和低温热源,使可逆机在其间工作,直至两物体温度相等为止。试求: (1)平衡时温度Tm;

(2)可逆热机的总功量。 四.(8分)将一个初始温度为20℃、直径为100mm的钢球投入1000℃的加热炉中加热,表面传热系数h=50W/(m2?K)。已知钢球的密度?=7790kg/m3,比定压热容为cp=470J/(kg?K),导热系数为?=43.2W/(m?K),试求:(1)钢球的时间常数;(2)钢球中心温度达到700℃所需要的时间。 五.(8分)一内径为0.15m的蒸汽管道,壁厚为8mm,管外包有厚度为200mm的保温层。已知管材的热导率?1=45W/(m?K),保温材料的热导率?2=0.1W/(m?K)。管内蒸汽温度tf1=300℃,蒸汽与管壁间对流换热表面传热系数h1=160W/(m2?K)。周围空气温度tf2=20℃,空气与保温层外表面对流换热表面传热系数h2=15W/(m2?K)。试求:(1)单位管长的散热损失;(2)保温层外表面的温度。(不考虑辐射换热)

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