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2017年上海工程技术大学机械工程学院808传热学考研冲刺密押题

  摘要

一、填空题

1. Bi 数反映了_____的相对大小,其表达式

2. 临界热绝缘直径_____,其意义为_____。

【答案】

;当绝缘层外径

时,导热热阻与对流传热热阻之和最小,此时散热

中的k 是指_____。

【答案】固体内部导热热阻与界面上换热热阻;固体的导热系数

量为最大值

3. 换热器效能的定义是_____,其物理意义是_____。

【答案】

【解析】换热器的效能

;换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比 定义为:

。式中,分母为流体在换热器中可能发生的最

大温差值,而分子则为冷流体或热流体在换热器中的实际温度差值中的大者。

4. 气体辐射的特点是_____;_____。

【答案】气体辐射对波长有选择性;气体的辐射和吸收是在整个容积中进行的

5. 换热器的热计算方法主要有_____和_____。

【答案】平均温差法;传热单元数法

6. 在求解导热热阻时,常碰到变导热系数的情况。当材料的导热系数为温度的线性函数,常取_____下的导热系数作为平均导热系数。

【答案】材料定型温度,即算数平均温度。 7.

数中,表示_____, 表示_____。

【答案】流体导热系数;特征长度

8. 已知热流体进出口温度分别为

表示)

【答案】

,冷流体进出口温度为,当换热器顺流布置时,

对平均温差表达式为_____; 当换热器逆流布置时,其对数平均温差表达式为_____。(请以

【解析】不论顺流、逆流,平均温差可以统一用以下计算式表示:对于顺流布置来说,最大温差、最小温差为

:所以对流平均温差表达式为:

对于逆流布置来说,最大温差、最小温差为

:所以对流平均温差表达式为:

9. 管束强迫对流换热的排列方式主要有_____、_____两种。

【答案】叉排;顺排

10.纵掠平板强迫对流换热的能量方程为_____。

【答案】

11.半球内壁对底部半圆的角系数为_____。

【答案】

【解析】简单示意图如图所示。

根据角系数的相对性, 可得:根据角系数的可加性:根据对称性可知:

。其中

,

由上面等式可知:

所以半球内壁对底部半圆的角系数为

二、简答题

12.试简要说明对导热问题进行有限差分数值计算的基本思想与步骤。

【答案】(1)基本思想:把在时间、空间上连续的温度场用有限个离散点温度的集合来代替,通过求解按一定方法建立起来的关于这些点温度值的代数方程,获得各离散点上的温度值。

(2)步骤:①按所求问题的几何形状、求解精度和稳定性条件划分差分网络;②按物理条件和边界条件建立各节点差分方程,构成差分代数方程组;③求解。

13.试述数和数的区别。

【答案】

数中的为流体的导热系数,

为影响边界层厚度的几何尺寸。

数反映靠近壁面流体层

数反映物体内部的导热热阻与外部的换热热阻之间的

数中的为物体的导热系数,为固体壁(如壁厚等)的某一尺寸;的导热热阻与对流换热热阻的相对大小;

相对大小。

14.辐射和热辐射之间在什么区别和联系?热辐射有什么特点?

【答案】(1)辐射和热辐射之间的区别和联系:①辐射是由原子内部的电子激发产生的电磁波传播,由于激发的方法不同,所产生的电磁波波长就不相同,它们投射到物体上产生的效应也不同;热辐射是由自身温度或热运动的原因激发产生的电磁波传播;②热辐射是辐射的一种形式。

(2)热辐射的特点是投射到物体上能产生热效应。

15.推导导热微分方程的步骤和过程与用热平衡法建立节点温度离散方程的过程十分相似,为什么前者得到的是精确描写,而由后者解出的却是近似解?

【答案】差分方程与微分方程的主要区别是前者用有限小量代替了后者的无限小量,前者用各离散点参数代替了后者的连续参数。实际上物体中的物理参数是时间和空间的连续函数,所以,微分方程是精确解,而差分方程是近似解。

16.水和同温空气冷却物体,为什么水的表面传热系数比空气大得多?

【答案】(1)水的导热系数比同温度下空气的导热系数大20多倍,其以导热方式传递热量的能力比空气强;

(2)水的比热容比空气的比热容大得多,

常温下水的

面传热系数比空气大得多。

而空气的

两者相差悬殊,水以热对流方式转移热量的能力比空气大得多,因此水的表