傳熱學(xué)第四版課后題答案第七章

1、第七章第七章思考題思考題1.什么叫膜狀凝結(jié)，什么叫珠狀凝結(jié)膜狀凝結(jié)時熱量傳遞過程的主要阻力在什么地方？答：凝結(jié)液體在壁面上鋪展成膜的凝結(jié)叫膜狀凝結(jié)，膜狀凝結(jié)的主要熱阻在液膜層，凝結(jié)液體在壁面上形成液珠的凝結(jié)叫珠狀凝結(jié)。2在努塞爾關(guān)于膜狀凝結(jié)理論分析的8條假定中，最主要的簡化假定是哪兩條答：第3條，忽略液膜慣性力，使動量方程得以簡化；第5條，膜內(nèi)溫度是線性的，即膜內(nèi)只有導(dǎo)熱而無對流，簡化了能量方程。3有人說，在其他條件相同的情況下水平管外

2、的凝結(jié)換熱一定比豎直管強(qiáng)烈，這一說法一定成立？答；這一說法不一定成立，要看管的長徑比。4為什么水平管外凝結(jié)換熱只介紹層流的準(zhǔn)則式？常壓下的水蒸氣在10????wsttt℃的水平管外凝結(jié)，如果要使液膜中出現(xiàn)湍流，試近似地估計一下水平管的直徑要多大答：因為換熱管徑通常較小，水平管外凝結(jié)換熱一般在層流范圍。對于水平橫圓管：??rttdhRwse????4??4132729.0??????????wsttdgrh???臨界雷諾數(shù)????1600

3、161.9Re434541324343???rgttdwsc???由100?st℃查表：kgkJr2257?由95?pt℃，查表：385.961mkg????KmW??6815.0???smkg????107.2986?????mgttrdws07.23.976313235??????即水平管管徑達(dá)到2.07m時，流動狀態(tài)才過渡到湍流。5試說明大容器沸騰的tq?~曲線中各部分的換熱機(jī)理。6對于熱流密度可控及壁面溫度可控的兩種換熱情形，分

4、別說明控制熱流密度小于臨界熱流密度及溫差小于臨界溫差的意義，并針對上述兩種情形分別舉出一個工程應(yīng)用實例。答：對于熱流密度可控的設(shè)備，如電加熱器，控制熱流密度小于臨界熱流密度，是為了防止設(shè)備被燒毀，對于壁溫可控的設(shè)備，如冷凝蒸發(fā)器，控制溫差小于臨界溫差，是為了防止設(shè)備換熱量下降。7試對比水平管外膜狀凝結(jié)及水平管外膜態(tài)沸騰換熱過程的異同。答：穩(wěn)定膜態(tài)沸騰與膜狀凝結(jié)在物理上同屬相變換熱，前者熱量必須穿過熱阻較大的汽膜，后者熱量必須穿過熱阻較大

5、的液膜，前者熱量由里向外，后者熱量由外向里。8從換熱表面的結(jié)構(gòu)而言，強(qiáng)化凝結(jié)換熱的基本思想是什么強(qiáng)化沸騰換熱的基本思想是什么？答：從換熱表面的結(jié)構(gòu)而言，強(qiáng)化凝結(jié)換熱的基本思想是盡量減薄粘滯在換熱表面上液膜的厚度，強(qiáng)化沸騰換熱的基本思想是盡量增加換熱表面的汽化核心數(shù)。9在你學(xué)習(xí)過的對流換熱中表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計算式中顯含換熱溫差的有哪幾種換熱方式？其他換熱方式中不顯含溫差是否意味著與溫差沒有任何關(guān)系答：表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計算式中顯含換熱溫差的有凝結(jié)換

6、熱和沸騰換熱。不顯含溫差并不意味對R134a：4124????????rgtxuxlll???）（＝41413261023.1632.11468.950750.0106.49124x??????????????=41441411610433.2)10506.3(xx?????，X=0.1、mm10368.1m10368.11.010433.2(x)14414???????????；X=0.5、mm10046.2m841.010433.2

7、5.010433.2(x)14414????????????。74、當(dāng)把一杯水倒在一塊赤熱的鐵板上時板面立即會產(chǎn)生許多跳動著的小水滴，而且可以維持相當(dāng)一段時間而不被汽化掉。試從傳熱學(xué)的觀點來解釋這一現(xiàn)象[常稱為萊登佛羅斯特(Leidenfrost)現(xiàn)象]，并從沸騰換熱曲線上找出開始形成這一狀態(tài)的點。解：此時在熾熱的表面上形成了穩(wěn)定的膜態(tài)沸騰，小水滴在氣膜上蒸發(fā)，被上升的蒸汽帶動，形成跳動，在沸騰曲線上相應(yīng)于qmin(見圖611)的點即為

8、開始形成現(xiàn)象的點。凝結(jié)換熱凝結(jié)換熱75、飽和水蒸氣在高度l＝1.5m的豎管外表面上作層流膜狀凝結(jié)。水蒸氣壓力為Pap5105.2??，管子表面溫度為123℃。試?yán)门麪柗治鼋庥嬎汶x開管頂為0.1m、0.2m、0.4m、0.6m及1.0m處的液膜厚度和局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。解：水蒸氣Pap5105.2??對應(yīng)的飽和參數(shù)：2.127?st℃kgkJr8.2181?定性溫度：????12521232.1272?????wsmttt℃查表得??m

9、KW106.682????)(106.2276mskg????3939mkg??由??4124????????rgxttws????＝??415226108.21819398.91232.127106.68106.2274????????????????x＝????mxx34141161000013913.0103913.1???????41324????????xttgrhwsx?????41663231232.127106.2274