冶金爐熱工基礎(chǔ)期末復(fù)習(xí)題一、填空題1根據(jù)流動(dòng)原因的不同，把對流給熱分為自然對留給熱和強(qiáng)制對留給熱。2雷諾準(zhǔn)數(shù)的物理意義是流體的慣性力與粘性力之比。3若兩物理現(xiàn)象相似，則其同名相似準(zhǔn)數(shù)相等，此即相似第一定理。4在冶金爐（尤其是高溫爐）內(nèi)，輻射是主要的傳熱方式。5若A1，即RD0或?qū)ν鈦淼臒彷椛淙课眨瑳]有反射和透過的物體稱為絕對黑體或黑體。6普朗克定律說明絕對黑體的輻射強(qiáng)度與波長和溫度的關(guān)系。7對任意兩個(gè)表面而言F112F221，此關(guān)系稱為角系數(shù)的互變性。8若在兩平行表面間平行放置N塊黑度、面積均相同的隔熱板，則輻射傳熱量將減少為原來的1/N1。9當(dāng)輻射能投射到某物體上時(shí)，該物體對輻射能可能會(huì)產(chǎn)生反射、吸收和透過三種作用。10平壁厚度越薄，平壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)越大，則通過平壁的導(dǎo)熱量越大。11物體各處溫度不隨時(shí)間變化的傳熱狀態(tài)稱為穩(wěn)定態(tài)導(dǎo)熱。12物體內(nèi)溫度相同的所有點(diǎn)連成的面稱為等溫面。13兩種或兩種以上傳熱方式同時(shí)存在的傳熱過程，稱為綜合傳熱。14耐火材料按耐火度的不同可分為普通耐火材料、高級耐火材料和特級耐火材料三種。15對流現(xiàn)象只能在氣體或液體中出現(xiàn)，它是借溫度不同的各部分流體發(fā)生擾動(dòng)和混合而引起的熱量轉(zhuǎn)移。16傳熱學(xué)的任務(wù)，就是研究不同條件下熱壓和熱阻的具體內(nèi)容和數(shù)值，從而能計(jì)算出傳熱量大小，并合理地控制和改善傳熱過程。17物體的黑度或稱輻射率表示該物體輻射能力接近絕對黑體輻射能力的程度。18單位時(shí)間的傳熱量可稱為熱流，溫度差可稱為熱壓。19耐火材料抵抗高溫而不變形的性能叫耐火度。20重油霧化的主要作用是將重油霧化成很細(xì)的油霧，增加與氧氣的接觸面積。21固體和液體燃料都是由五種元素、灰分、水分組成。22煤氣的燃燒可分為擴(kuò)散式燃燒和預(yù)混式燃燒兩大類。23重油牌號(hào)的命名是按照該種重油在50的恩氏粘度來確定的。24粉煤的燃燒過程可分為混合、預(yù)熱和燃燒三個(gè)階段。25高爐煤氣的主要可燃成分是CO。26常用燃料的特性主要包括化學(xué)組成和燃料的發(fā)熱量兩個(gè)方面。27按照物理本質(zhì)的不同，傳熱過程可分為傳導(dǎo)傳熱、對流傳熱和輻射傳熱三種基本的形式。28平壁導(dǎo)熱的特點(diǎn)是導(dǎo)熱面積不變，圓筒壁向外導(dǎo)熱時(shí)導(dǎo)熱面不斷變化。29絕對黑體的輻射能力與其絕對溫度的四次方成正比。30當(dāng)物體接受到熱射線時(shí)，有三種可能的情況，一部分被反射,一部分被吸收，另一部分透過。31氣體平衡方程式是研究靜止氣體的壓力變化規(guī)律的方程式。包括氣體絕對壓力變化和氣體表壓力變化兩個(gè)平衡方程式。32以真空為起點(diǎn)所計(jì)算的氣體壓力是氣體的絕對壓力，設(shè)備內(nèi)氣體的絕對壓力與設(shè)備外相同高度的實(shí)際大氣壓的差是氣體的表壓力。33對氣體而言，分子熱運(yùn)動(dòng)所引起的分子摻混作用是氣體粘性產(chǎn)生的主要依據(jù)。34層流時(shí)，邊界層內(nèi)的氣體不流動(dòng)，它對管內(nèi)的氣體產(chǎn)生阻礙作用；紊流時(shí)，邊界層內(nèi)的氣體是層流狀態(tài)。35大氣狀態(tài)下的柏努力方程式失動(dòng)位靜動(dòng)位靜HHHH22211136按其產(chǎn)生的原因不同，壓頭損失分為摩擦阻力損失和局部阻力損失兩類。三、名詞解釋1傳熱邊界層在有放熱現(xiàn)象的系統(tǒng)中，流體與固體壁面的溫度降主要集中在靠近邊界的這一薄膜層內(nèi)，這種有溫度變化（即溫度梯度）的邊界層稱為“傳熱邊界層”。2氣體的粘性力在氣體流動(dòng)時(shí)使兩相鄰氣層的流速趨向一致，且大小相等方向相反的力，稱為內(nèi)摩擦力或粘性力。3火焰?zhèn)鞑ニ俣热紵磻?yīng)在可燃混合物中擴(kuò)展的直線速度，它反映了燃燒速度的快慢。4氣體的層流當(dāng)氣體流速較小時(shí)，各氣體質(zhì)點(diǎn)平行流動(dòng)，此種流動(dòng)稱為層流。5角度系數(shù)角度系數(shù)是表示從某一表面射到另一表面的能量與射出去的總能量之比。用符號(hào)表示。6導(dǎo)熱系數(shù)當(dāng)溫度沿X軸向的變化率為1單位時(shí)，通過單位面積的熱流，稱為導(dǎo)熱系數(shù)，用表示。7穩(wěn)定流動(dòng)流體中任意一點(diǎn)上的物理量不隨時(shí)間改變的流動(dòng)過程。8黑體若A1，RD0的物體或?qū)ν鈦淼臒彷椛淙课?，沒有反射和透過的物體。9空氣消耗系數(shù)實(shí)際空氣需要量與理論空氣需要量的比值叫空氣消耗系數(shù)以N表示，即0NL10燃料的發(fā)熱量單位質(zhì)量或單位體積的燃料在完全燃燒情況下所能放出熱量的千焦數(shù)叫做燃料的發(fā)熱量。11燃燒溫度燃料燃燒放出的全部被燃燒產(chǎn)物所吸收，燃燒產(chǎn)物所能達(dá)到的溫度叫燃料的燃燒溫度。12局部阻力損失氣體在管道中流動(dòng)時(shí)，由于管道形狀改變和方向改變，氣體分子間的相互碰撞和氣體分子與氣壁間的碰撞而引起的壓頭損失，稱為局部阻力損失，常用符號(hào)H局表示一、名詞解釋1、粘性動(dòng)量傳輸由流體分子（微觀）運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的粘性作用而產(chǎn)生，取決于流體的粘性。2、溫度梯度等溫面法線方向單位距離上的溫度變化量（最大溫度變率），NTGRADT，低溫高溫方向?yàn)檎?、黑體對輻射能的吸收率為1的物體，稱絕對黑體，簡稱黑體，黑體的吸收能力最強(qiáng)，輻射能力也最強(qiáng)。4、傳質(zhì)傅立葉準(zhǔn)數(shù)傳質(zhì)傅立葉準(zhǔn)數(shù)2LDOF，表征濃度場隨時(shí)間的變化特征，即不定態(tài)傳質(zhì)特征，OF，濃度場越穩(wěn)定。5、動(dòng)量附面層流體流入平板表面，由于流體的粘性作用，靠近表面形成速度梯度，具有速度梯度的流體溥層稱動(dòng)量附面層。6、歐拉準(zhǔn)數(shù)歐拉準(zhǔn)數(shù)2/UPEU，是流體流動(dòng)過程中壓力與慣性力的比值。7、灰體輻射光譜連續(xù)，且CONST的物體，稱理想灰體，簡稱灰體。8、濃度梯度傳質(zhì)方向上單位距離上的濃度變化量（最大濃度變率），N4、流體流動(dòng)有哪兩種狀態(tài)各有何特點(diǎn)如何判斷答流體流動(dòng)有層流和紊流兩種狀態(tài)。所謂層流是指所有流體質(zhì)點(diǎn)只作沿同一方向的直線運(yùn)動(dòng)，而無橫向運(yùn)動(dòng)的流動(dòng)；所謂紊流是指流體質(zhì)點(diǎn)作復(fù)雜的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的流動(dòng)，亦稱湍流。流體流動(dòng)狀態(tài)用臨界雷諾準(zhǔn)數(shù)REC來判斷，REREC時(shí)為紊流。5、什么是熱輻射熱輻射有何特點(diǎn)答物體向外發(fā)射熱射線的過程稱熱輻射。熱輻射具有如下特點(diǎn)（1）不需要物質(zhì)作傳熱媒介，是依靠發(fā)射電磁波來傳遞熱量；（2）伴隨著能量形式的兩次轉(zhuǎn)化；（3）只要物體KT0，就要進(jìn)行熱輻射。6、什么是對流傳熱影響對流傳熱的因素有哪些答有流體存在，并有流體宏觀運(yùn)動(dòng)情況下所發(fā)生的傳熱過程稱對流傳熱。影響對流傳熱的因素有（1）流體流動(dòng)的起因；（2）流動(dòng)的性質(zhì)；（3）流體的物性；（3）表面幾何特性。1、流體運(yùn)動(dòng)中的三種基本能量是、。正確答案位能、動(dòng)能、靜壓能2、流體靜壓力可用、表示，其關(guān)系為。正確答案絕對壓力、相對壓力、絕對壓力相對壓力大氣壓3、根據(jù)流體流動(dòng)的狀態(tài)，流體流動(dòng)可分為和，以的數(shù)值大小判別。正確答案層流、紊流、雷諾數(shù)4、流體的粘度可用和表示，二者的關(guān)系為。正確答案動(dòng)力黏度、運(yùn)動(dòng)黏度、5、物質(zhì)及能量的傳輸過程，按其產(chǎn)生和存在的條件，可分為和。正確答案物性傳輸、對流傳輸6、獲得超音速的兩個(gè)條件是和。正確答案、拉瓦爾管7、流體流動(dòng)從層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鞯呐R界雷諾數(shù)為，附面層從層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鞯呐R界雷諾數(shù)為。正確答案2300、8、流體的基本特性有、。正確答案壓縮性、連續(xù)性、流動(dòng)性、黏性9、流體動(dòng)量傳輸中的阻力損失有和，計(jì)算通式為。正確答案摩擦阻力損失、局部阻力損失、10、管流不可壓縮流體連續(xù)性方程式為；管流可壓縮流體連續(xù)性方程式為。正確答案、11、粘性流體的動(dòng)量平衡方程式稱為。正確答案納維斯托克斯方程12、根據(jù)流動(dòng)的起因，流體流動(dòng)可分為和。正確答案自然流動(dòng)、強(qiáng)制流動(dòng)13、根據(jù)形成機(jī)理，射流可分為、和。正確答案自由射流、旋轉(zhuǎn)射流、限制射流和半限制射流14、理想流體是指不存在，或其作用可忽略的流體。正確答案黏性力15、流體流量的表示方法有、三種。正確答案體積流量、質(zhì)量流量、重量流量16、自由射流可分為、四個(gè)主要區(qū)域。正確答案初始段、基本段、射流核心區(qū)、射流極點(diǎn)17、超聲速流股斷面是先后，壓力是逐漸。正確答案收縮、擴(kuò)張、減小18、動(dòng)量邊界層是指。正確答案流體流過固體表面，靠近固體表面形成具有速度梯度的薄層19、理想流體的動(dòng)量平衡方程稱為。正確答案歐拉方程20、作用在流體上的力有和兩大類。正確答案表面力、體積力_燃料燃燒與器具1有效輻射是指單位時(shí)間內(nèi)離開表面單位面積的總輻射能，記為J。有效輻射J不僅包括表面的自身輻射E,而且還包括投入輻射中被表面反射的部分。2對流換熱系數(shù)對流傳熱基本計(jì)算式牛頓（NEWTON）冷卻公式（NEWTONSLAWOFCOOLING）中的比例系數(shù)，一般記做H，以前又常稱對流換熱系數(shù)，單位是W/K，含義是對流換熱速率。3自然對流傳熱由于流體內(nèi)部存在著溫度差，使得各部分流體的密度不同，溫度高的流體密度小，必然上升；溫度低的流體密度大，必然下降，從而引起流體內(nèi)部的流動(dòng)為自然對流。這種沒有外部機(jī)械力的作用，僅僅靠流體內(nèi)部溫度差，而使流體流動(dòng)從而產(chǎn)生的傳熱象，稱為自然對流傳熱。、4溫室效應(yīng)大氣中的溫室氣體通過對長波輻射的吸收而阻止地表熱能耗散，從而導(dǎo)致地表溫度增高的現(xiàn)象。5卡諾循環(huán)由兩個(gè)可逆的等溫過程和兩個(gè)可逆的絕熱過程所組成的理想循環(huán)。6光譜輻射力與輻射力單位差一個(gè)長度單位，是指單位時(shí)間內(nèi)物體的單位表面積向半球空間所有方向發(fā)射出去的在包含的單位波長范圍內(nèi)的輻射能。7輻射強(qiáng)度點(diǎn)輻射源在某方向上單位立體角內(nèi)傳送的輻射通量，記作I，即IDED，式中DE是D立體角元內(nèi)的輻射通量。8灰體把光譜吸收比與波長無關(guān)的物體稱為灰體9輻射角系數(shù)反映相互輻射的不同物體之間幾何形狀與位置關(guān)系的系數(shù)。10焓熱力學(xué)中表示物質(zhì)系統(tǒng)能量的一個(gè)狀態(tài)函數(shù)，常用符號(hào)H表示。數(shù)值上等于系統(tǒng)的內(nèi)能U加上壓強(qiáng)P和體積V的乘積，即HUPV。焓的變化是系統(tǒng)在等壓可逆過程中所吸收的熱量的度量。11太陽常熟地球在日地平均距離處與太陽光垂直的大氣上界單位面積上在單位時(shí)間內(nèi)所接收太陽輻射的所有波長總能量。12重輻射面簡述1、寫出穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式的表達(dá)式及各項(xiàng)代表的意義。流體在流道中流動(dòng)穩(wěn)定流動(dòng)的能量方程可根據(jù)能量守恒原理導(dǎo)得。設(shè)想有一流道有流體在其中流過。取11截面與22截面間的流體作熱力系，這是一個(gè)開口系統(tǒng)。假定質(zhì)量為M的流體在流經(jīng)此系統(tǒng)時(shí)吸入熱量Q，對外作凈功WNET，進(jìn)入系統(tǒng)的工質(zhì)的能量E1包含其熱力學(xué)能U1宏觀動(dòng)能212CM及重力位能MGZ1，得表達(dá)式穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式5、簡述邊界層理論的基本內(nèi)容。當(dāng)流體在大雷諾數(shù)條件下運(yùn)動(dòng)時(shí)，可把流體的粘性和導(dǎo)熱看成集中作用在流體表面的薄層即邊界層內(nèi)。根據(jù)邊界層的這一特點(diǎn)，簡化納維斯托克斯方程，并加以求解，即可得到阻力和傳熱規(guī)律。這一理論是德國物理學(xué)家L普朗特于1904年提出的，它為粘性不可壓縮流體動(dòng)力學(xué)的發(fā)展創(chuàng)造了條件6燃?xì)廨啓C(jī)裝置循環(huán)與內(nèi)燃機(jī)循環(huán)相比有何優(yōu)點(diǎn)為什么前者的熱效率低于后者答燃?xì)廨啓C(jī)與內(nèi)燃機(jī)相比，沒有往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以采用很高的轉(zhuǎn)速，并且可以連續(xù)進(jìn)氣，因而可以制成大功率的動(dòng)力裝置。但要保持燃?xì)廨啓C(jī)長期安全運(yùn)行，必須限制燃?xì)膺M(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)的最高溫度，目前為700800C，所以效率比較低。7要使衣服干得快，可采取哪些措施說明理由1展開后表面積大，會(huì)使更多的水分子有機(jī)會(huì)運(yùn)動(dòng)到空氣中。2）通風(fēng)會(huì)使分子獲得更多的動(dòng)能，分子運(yùn)動(dòng)速度會(huì)更快。3）有陽光的地方溫度高，分子更容易夠獲得更多的內(nèi)能，分子運(yùn)動(dòng)加快。所以衣服應(yīng)展開并放在通風(fēng)有陽光的地方，干得快。8干濕球溫度計(jì)的工作原理。干濕溫度計(jì)的干球探頭直接露在空氣中，濕球溫度探頭用濕紗布包裹著，其測濕原理就是，在一定風(fēng)速下，濕球外邊的濕紗布的水分蒸發(fā)帶走濕球溫度計(jì)探頭上的熱量，使其溫度低于環(huán)境空氣的溫度；而干球溫度計(jì)測量出來的就是環(huán)境空氣的實(shí)際溫度，此時(shí)，濕球與干球之間的溫度差與環(huán)境的相對濕度有一個(gè)相應(yīng)的關(guān)系，但該關(guān)系是非線性的。用公式表達(dá)起來相當(dāng)復(fù)雜。這兩者之間的關(guān)系會(huì)受好多因素的影響如風(fēng)速，溫度計(jì)本身的精度，大氣壓力，干濕球溫度計(jì)的球泡表面積大小，紗布材質(zhì)等等。相對濕度水汽分壓/飽和蒸汽壓（壓力、溫度一定的情況下）9、有無0或低于0的蒸汽存在有無低于0的水存在，為什么有0或低于0的蒸汽存在，只要壓力足夠低就可能，但是沒有低于0的水存在，因?yàn)樗娜帱c(diǎn)溫度為001，低于三相點(diǎn)溫度，只可能是固態(tài)或是氣態(tài)。10簡述朗肯循環(huán)效率的影響因素及提高途徑肯循環(huán)的效率蒸汽焓排汽焓/蒸汽焓凝結(jié)水焓,又焓是溫度的函數(shù)，那么從公式上來說，朗肯循環(huán)的效率應(yīng)該只與溫度有關(guān)。而從TS圖上看朗肯循環(huán)的效率與蒸汽溫度T1,蒸汽壓力P1,排氣壓力P2有關(guān)，提高效率措施1）提高過熱器出口蒸汽壓力與溫度。2）降低排汽壓力。3）改進(jìn)熱力循環(huán)方式，如采用中間再熱循環(huán)，給水回?zé)嵫h(huán)和供熱循環(huán)等11試述動(dòng)力循環(huán)的共同特點(diǎn)。答有工質(zhì)在高溫?zé)嵩次鼰?，在低溫?zé)嵩捶艧幔ν廨敵龉Α?2簡述水蒸氣在定壓下的發(fā)生過程水蒸汽的形成經(jīng)過五神狀態(tài)的變化；即來自和水，飽和水、濕飽和蒸汽、干飽和蒸汽和過熱蒸汽。水蒸汽的形成過程有以下三個(gè)定壓階段（1）未飽和水的定壓預(yù)熱過程，在高壓加熱和鍋爐省煤器中進(jìn)行；（2）飽和水的定溫定壓汽化過程。在鍋爐汽包內(nèi)進(jìn)行；（3）干飽和蒸汽的定壓過熱過程，此過程在鍋爐的過熱器中進(jìn)行。13在非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱分析中集總參數(shù)法的基本思想和可以使用的條件是什么輻射角系數(shù)反映相互輻射的不同物體之間幾何形狀與位置關(guān)系的系數(shù)。任意兩個(gè)面積各為AI和AJ的表面見圖,角系數(shù)就純是一個(gè)幾何因子，與兩個(gè)表面的溫度及發(fā)射率沒有關(guān)系。溫度分別為TI和TJ。當(dāng)空間介質(zhì)對輻射能量透明時(shí)，由表面AI所輻射的能量有一部分可以到達(dá)另一個(gè)表面AJ,其余能量則落到表面AJ以外的空間。由表面AI發(fā)射的輻射能落到表面AJ上的百分?jǐn)?shù)被稱為表面AI對于表面AJ的輻射角系數(shù)FAIAJ，而由表面AJ發(fā)射的輻射能落到表面AI上的百分?jǐn)?shù)則被稱為表面AJ對于表面AI的輻射角系數(shù)FAJAI。表面1對表面2的角系數(shù)是表面1直接投射到表面2上的能量，占表面2輻射能量的百分比。15沒有盛滿水的熱水瓶，其瓶塞有時(shí)被自動(dòng)頂開，有時(shí)被自動(dòng)吸緊，這是什幺原因答水溫較高時(shí)，水對熱水瓶中的空氣進(jìn)行加熱，空氣壓力升高，大于環(huán)境壓力，瓶塞被自動(dòng)頂開。而水溫較低時(shí)，熱水瓶中的空氣受冷，壓力降低，小于環(huán)境壓力，瓶塞被自動(dòng)吸緊。16用U形管壓力表測定工質(zhì)的壓力時(shí)，壓力表液柱直徑的大小對讀數(shù)有無影響嚴(yán)格說來，是有影響的，因?yàn)閁型管越粗，就有越多的被測工質(zhì)進(jìn)入U(xiǎn)型管中，這部分工質(zhì)越多，它對讀數(shù)的準(zhǔn)確性影響越大。17膨脹功、軸功、技術(shù)功、流動(dòng)功之間有何區(qū)別與聯(lián)系流動(dòng)功的大小與過程特性有無關(guān)系答膨脹功是系統(tǒng)由于體積變化對外所作的功；軸功是指工質(zhì)流經(jīng)熱力設(shè)備（開口系統(tǒng)）時(shí)，熱力設(shè)備與外界交換的機(jī)械功，由于這個(gè)機(jī)械工通常是通過轉(zhuǎn)動(dòng)的軸輸入、輸出，所以工程上習(xí)慣成為軸功；而技術(shù)功不僅包括軸功，還包括工質(zhì)在流動(dòng)過程中機(jī)械能（宏觀動(dòng)能和勢能）的變化；流動(dòng)功又稱為推進(jìn)功，1KG工質(zhì)的流動(dòng)功等于其壓力和比容的乘積，它是工質(zhì)在流動(dòng)中向前方傳遞的功，只有在工質(zhì)的流動(dòng)過程中才出現(xiàn)。對于有工質(zhì)組成的簡單可壓縮系統(tǒng)，工質(zhì)在穩(wěn)定流動(dòng)過程中所作的膨脹功包括三部分，一部分消耗于維持工質(zhì)進(jìn)出開口系統(tǒng)時(shí)的流動(dòng)功的代數(shù)和，一部分用于增加工質(zhì)的宏觀動(dòng)能和勢能，最后一部分是作為熱力設(shè)備的軸功。對于穩(wěn)定流動(dòng)，工質(zhì)的技術(shù)功等于膨脹功與流動(dòng)功差值的代數(shù)和。如果工質(zhì)進(jìn)、出熱力設(shè)備的宏觀動(dòng)能和勢能變化很小，可忽略不計(jì)，則技術(shù)功等于