华电北京考研传热学简答题汇总.docx
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华电北京考研传热学简答题汇总
传热学考试知识点
1傅里叶定律:
单位时间内通过单位截面积所传递的热量,正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率
2集总参数法:
忽略物体内部导热热阻的简化分析方法
3临界热通量:
又称为临界热流密度,是大容器饱和沸腾中的热流密度的峰值
5效能:
表示换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比
6对流换热是怎样的过程,热量如何传递的?
对流:
指流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式。
对流仅能发生在流体中,而且必然伴随有导热现象。
对流两大类:
自然对流与强制对流。
影响换热系数因素:
流体的物性,换热表面的形状与布置,流速
7何谓膜状凝结过程,不凝结气体是如何影响凝结换热过程的?
蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时,如果凝结液体能很好的润湿壁面,它就在壁面上铺展成膜,这种凝结形式称为膜状凝结。
不凝结气体对凝结换热过程的影响:
在靠近液膜表面的蒸气侧,随着蒸气的凝结,蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大。
蒸气在抵达液膜表面进行凝结前,必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层。
因此,不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。
8试以导热系数为定值,原来处于室温的无限大平壁因其一表面温度突然升高为某一定值而发生非稳态导热过程为例,说明过程中平壁内部温度变化的情况,着重指出几个典型阶段。
首先是平壁中紧挨高温表面部分的温度很快上升,而其余部分则仍保持原来的温度,随着时间的推移,温度上升所波及的范围不断扩大,经历了一段时间后,平壁的其他部分的温度也缓慢上升。
主要分为两个阶段:
非正规状况阶段和正规状况阶段
9灰体有什么主要特征?
灰体的吸收率与哪些因素有关?
灰体的主要特征是光谱吸收比与波长无关。
灰体的吸收率恒等于同温度下的发射率,影响因素有:
物体种类、表面温度和表面状况。
10气体与一般固体比较其辐射特性有什么主要差别?
气体辐射的主要特点是:
(1)气体辐射对波长有选择性
(2)气体辐射和吸收是在整个容积中进行的
11说明平均传热温压得意义,在纯逆流或顺流时计算方法上有什么差别?
平均传热温压就是在利用传热传热方程式来计算整个传热面上的热流量时,需要用到的整个传热面积上的平均温差。
纯顺流和纯逆流时都可按对数平均温差计算式计算,只是取值有所不同。
12边界层,边界层理论
边界层理论:
(1)流场可划分为主流区和边界层区。
只有在边界层区考虑粘性对流动的影响,在主流区可视作理想流体流动。
(2)边界层厚度远小于壁面尺寸(3)边界层内流动状态分为层流与紊流,紊流边界层内紧靠壁面处仍有层流底层。
13液体发生大容器饱和沸腾时,随着壁面过热度的增高,会出现哪几个换热规律不同的区域?
这几个区域的换热分别有什么特点?
为什么把热流密度的峰值称为烧毁点?
分为四个区域:
1、自然对流区,这个区域传热属于自然对流工况。
2、核态沸腾区,换热特点:
温压小、传热强。
3、过度沸腾区:
传热特点:
热流密度随着温压的升高而降低,传热很不稳定。
4、膜态沸腾区:
传热特点:
传热系数很小。
由于超过热流密度的峰值可能会导致设备烧毁,所以热流密度的峰值也称为烧毁点。
14阐述兰贝特定律的内容。
说明什么是漫射表面?
角系数具有哪三个性质?
在什么情况下是一个纯几何因子,和两个表面的温度和黑度没有关系?
兰贝特定律给出了黑体辐射能按空间方向的分布规律,它表明黑体单位面积辐射出去的能量在空间的不同方向分布是不均匀的,按空间纬度角的余弦规律变化:
在垂直于该表面的方向最大,而与表面平行的方向为零。
光谱吸收比与波长无关的表面称为漫射表面。
角系数的三个性质:
相对性、完整性、可加性。
当满足两个条件:
(1)所研究的表面是漫射的
(2)在所研究表面的不同地点上向外发射的辐射热流密度是均匀的。
此时角系数是一个纯几何因子,和两个表面的温度和黑度没有关系。
15试述气体辐射的基本特点。
气体能当灰体来处理吗?
请说明原因
气体辐射的基本特点:
(1)气体辐射对波长具有选择性
(2)气体辐射和吸收是在整个容积中进行的。
气体不能当做灰体来处理,因为气体辐射对波长具有选择性,而只有辐射与波长无关的物体才可以称为灰体。
16试说明管槽内强制对流换热的入口效应。
流体在管内流动过程中,随着流体在管内流动局部表面传热系数如何变化的?
外掠单管的流动与管内的流动有什么不同
管槽内强制对流换热的入口效应:
入口段由于热边界层较薄而具有比较充分的发展段高的表面传热系数。
入口段的热边界层较薄,局部表面传热系数较高,且沿着主流方向逐渐降低。
充分发展段的局部表面传热系数较低。
外掠单管流动的特点:
边界层分离、发生绕流脱体而产生回流、漩涡和涡束。
18为什么在给圆管加保温材料的时候需要考虑临界热绝缘直径的问题而平壁不需要考虑?
圆管外敷设保温层同时具有减小表面对流传热热阻及增加导热热阻两种相反的作用,在这两种作用下会存在一个散热量的最大值,,在此时的圆管外径就是临界绝缘直径。
而平壁不存在这样的问题。
19为什么二氧化碳被称作“温室效应”气体?
气体的辐射与吸收对波长具有选择性,二氧化碳等气体聚集在地球的外侧就好像给地球罩上了一层玻璃窗:
以可见光为主的太阳能可以达到地球的表面,而地球上一般温度下的物体所辐射的红外范围内的热辐射则大量被这些气体吸收,无法散发到宇宙空间,使得地球表面的温度逐渐升高。
20试分析大空间饱和沸腾和凝结两种情况下,如果存在少量不凝性气体会对传热效果分别产生什么影响?
原因?
对于凝结,蒸气中的不可凝结气体会降低表面传热系数,因为在靠近液膜表面的蒸气侧,随着蒸气的凝结,蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大。
蒸气在抵达液膜表面进行凝结前,必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层。
因此,不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。
大空间饱和沸腾过程中,溶解于液体中的不凝结气体会使沸腾传热得到某种强化,这是因为,随着工作液体温度的升高,不凝结气体会从液体中逸出,使壁面附近的微小凹坑得以活化,成为汽泡的胚芽,从而使q~Δt沸腾曲线向着Δt减小的方向移动,即在相同的Δt下产生更高的热流密度,强化了传热。
21太阳能集热器的吸收板表面有时覆以一层选择性涂层,使表面吸收阳光的能力比本身辐射能力高出很多倍。
请问这一现象与吉尔霍夫定律是否矛盾?
原因?
基尔霍夫定律表明物体的吸收比等于发射率,但是这一结论是在“物体与黑体投入辐射处于热平衡”这样严格的条件下才成立的,而太阳能集热器的吸收板表面涂上选择性涂层,投入辐射既非黑体辐射,更不是处于热平衡,所以,表面吸收阳光的能力比本身辐射能力高出很多倍,这一现象与基尔霍夫定律不相矛盾。
22请说明Nu、Bi的物理意义,Bi趋于0和趋于无穷时各代表什么样的换热条件?
Nu数表明壁面上流体的无量纲温度梯度
Bi表明固体内部导热热阻与界面上换热热阻之比
Bi趋于0时平板内部导热热阻几乎可以忽略,因而任一时刻平板中各点的温度接近均匀,并随着时间的推移整体的下降,逐渐趋近于外界温度。
Bi趋于无穷时,表面的对流换热热阻几乎可以忽略,因而过程一开始平板的表面温度就被冷却到外界温度,随着时间的推移,平板内部各点的温度逐渐下降而趋近于外界温度。
23举例说明什么是温室效应,以及产生温室效应的原因
位于太阳照耀下被玻璃封闭起来的空间,例如小轿车、培养植物的暖房等,其内的温度明显地高于外界温度,这种现象称为温室效应。
这是因为玻璃对太阳辐射具有强烈的选择性吸收性,从而大部分太阳辐射能穿过玻璃进入有吸热面的腔内,而吸热面发出的常温下的长波辐射却被玻璃阻隔在腔内,从而产生了所谓的温室效应。
24数值分析法的基本思想
对物理问题进行数值求解的基本思想可以概括为:
把原来的时间、空间坐标系中连续的物理量的场,用有限个离散点上的值的集合来代替,通过求解按一定方法建立起来的关于这些值的代数方程,来获得离散点上被求物理量的值。
25强化沸腾的方法
强化沸腾的方法:
1、强化大容器沸腾的表面结构,2、强化管内沸腾的表面结构。
工程热力学考试大纲
课程编号:
825课程名称:
工程热力学
一、考试的总体要求
掌握能量转化的基本规律和工质(主要是理想气体和水蒸气)的基本性质。
二、考试的内容及比例
1.基本概念:
热力系统、绝对压力、可逆过程、卡诺循环、卡诺定理、热力学第二定律的内容、过程进行的方向性、孤立系统熵增原理、制冷系数、热泵系数、麦克斯韦关系式、水蒸气临界点、露点、相对湿度、喷管的选择、临界压力比、节流、多级压气机的最佳中间压力、压气机的绝热效率、朗肯循环、再热循环、抽汽回热循环、热电联产、燃气轮机循环、回热度、汽轮机相对内效率、理论绝热燃烧温度、低位发热量。
2.理想气体计算:
理想气体的状态方程、热力学能、焓、熵的计算;理想气体热力过程计算;压气机计算;喷管计算。
3.热力循环计算:
卡诺循环、朗肯循环、再热循环、抽汽回热循环、燃气轮机循环、燃气-蒸汽联合循环计算。
三、考试的题型
简答题、填空题、计算题等
华北电力大学2010年考研锅炉原理复试题(自己回忆的)
一、 填空题(20分,每空一分)
1、煤的成分分析标准有收到基、 、 、 。
2、在变负荷时, 制粉系统比 制粉系统的响应要快。
3、在常温或高温时,空气预热器分为 分仓和 分仓。
4、电站锅炉的燃烧方式有 、 、 。
5、热偏差是由 不均、 不均、 不均导致。
6、直流式锅炉肯定存在 传热恶化。
7、直流式锅炉的启动方式有 启动和 启动。
8、在锅炉中,热损失最大的为 ,300MW机组的q3约为 ,随着过量空气系数的增大,q4 ,随着锅炉负荷的增大,q5 。
二、简单题(80分)
1、强化煤粉气流着火的措施有哪些?
(10分)
2、直流射流偏斜的原因以及对燃烧的影响?
(15分)
3、锅炉的烟气污染有哪些?
电站锅炉采取哪些措施来降低这些污染?
(15分)
4、什么是气温特性?
过热蒸汽的气温特性怎么样?
(10分)
5、直流锅炉的水动力不稳及其影响?
(15分)
6、影响蒸汽品质的因素有哪些?
通过哪些措施来净化蒸汽?
(15分)
填空20
1. 煤的工业分析成分:
2. 影响制粉系统和磨煤机选择的是煤的 性和 性
3. 式空气预热器比 式空气预热器低温腐蚀轻
4. 电站锅炉的燃烧方式3空)
5. 灰熔融性的三个温度T、ST、FT
6. 直流锅炉的启动系统分为:
式、 式
7. 什么是直流锅炉水动力静态不稳、动态不稳(算名词解释吧)
8. (名词解释)可用率:
连续运行小时数:
简答80
1. 煤粉完全燃烧的条件:
10
2. 影响锅炉效率的因素,如何提高锅炉经济性15
3. 直流射流偏斜的原因,对燃烧的影响15
4. 过热气温调节方法,原理15
5. 直流锅炉特点10
6. 影响蒸汽品质的因素,净化措施15
你见,或者不见我我就在那里不悲不喜; 你念,或者不念我情就在那里不来不去; 你爱,或者不爱我爱就在那里不增不减;你跟,或者不跟我我的手就在你手里不舍不弃;来我的怀里或者让我住进你的心里默然相爱寂静欢喜
Yousee,orcan'tseeme.Iwasthere,Nogriefxi.Youread,ornottoreadmy.Affectionisthere.Don'tcomenotto.Youlove,ordoesn'tloveme.Loveisthere.Itdoesnotincreasedon'treduce.Youwith,orisnotwithme.Myhandsandinyourhand.Notgivehim.TomyarmsorLetmeliveintoyourheartDumbwithloveSilenceglad
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