当前位置：问答库＞考研试题

一、填空题

1． 导温系数描述了物体_____的能力。

【答案】传播温度变化的能力

2． 管外流动换热，有纵向冲刷和横向冲刷之分，在其他条件相同时，_____冲刷方式换热更为强烈，这可以解释为_____。

【答案】横向；横向冲刷时，流动除了具有边界层的特征外，还要发生绕流脱体而产生回流、漩涡和涡束

3． 肋壁总效率的数学表达式为_____。

【答案】

，其中，

为两个肋片之间的根部表面积，为肋片的表面积，为

肋效率

4． 如图所示的双层平壁中的稳态温度分布判断两种材料的导热系数相对大小为_____。

图

【答案】

【解析】分别考虑材料A 和B 的导热，可以看作是单层平壁导热问题，根据傅里叶定律可得:

由题图可知：由此可得：

5． 自然对流是指_____。

【答案】不依靠泵或风机等外力推动，由流体自身温度场的不均匀所引起的流动

6． 定型温度是_____，特征尺度是_____。

【答案】计算流体物性时所采用的温度；包括在相似准则数中的几何尺度

7． 某一直径为0.1m 、初始温度为300K 的轴，其密度为

，导热系数为

，

比热为541J/（kg ·K ）。将该轴置于温度为1200K 的加热炉中，其表面对流换热系数为

，则其时间常数为_____; 要使其中心温度达到800K ，则放入加热炉内约需要加热

_____分钟（用几种参数法）。

【答案】1059.3s ; 859.02s

【解析】先检验是否可用集中参数法，根据毕渥数的定义可知：

可以采用集中参数法。 根据时间常数的定义可知：

把

计算可得时间常数为：

、

、d=0.1m代入上式，

根据集中参数法温度场的分析解，可得：

。

把

、t=800K、代入上式，可得：

、

8． 流体在大空间沿竖壁作自然对流换热时，对于紊流工况，其对流换热系数正比于竖壁高度的_____次方。

【答案】零

【解析】根据平板的平均表面传热系数：

。可见，对流换热系数

与竖壁的高度无关，所以对流换热系数正比于竖壁高度的零次方。

9． 流体流过弯曲管道或螺旋管时，对流换热系数会_____，这是由于_____。

【答案】增大；流体流过弯曲管道或螺旋管时，加强了流体的扰动与混合，引起二次环流而强化换热

10．强制对流换热系数大小与流体的物性有关，影响它的流体物性有_____。

【答案】

【解析】分析流体物性对强制对流换热系数大小的影响，需要考查相适用的实验关联式。以管槽内湍流强制对流传热为例，Dittus-Boelter 公式为最普遍的关联式：

其中

，

整理后可得：

。

由上式可知，影响强制对流换热系数大小的流体物性有：

11．气体辐射的贝尔（Bell ）定律是_____。

【答案】离x 后的辐射强度,

, 其中, 为光谱减弱系数

为投射到气体界面x=0处的光谱辐射强度, 为通过一段距

二、简答题

12．在对流换热的理论分析中，边界层理论有何重要意义？

【答案】边界层理论的主要意义在于，利用边界层的特征采用数量级分析法来简化对流换热微分方程组，使其变成更容易求解的形式，从理论上寻找出便利于求解h 的途径。

13．两物体的温度分别为100℃及200℃，若将其温度各提高450℃并维持其温差不变，其辐射换热热流量是否变化？

【答案】会发生变化。因为物体的辐射力与其热力学温度的四次方成正比，而非一次方成正比。

14．非稳态导热采用显式格式计算时会出现不稳定性，试述不稳定性的物理含义。如何防止这种不稳定性？

【答案】（1）不稳定性的物理含义是指在显式格式离散方程中，后一时刻的温度取决于前一时刻的温度，同一节点温度前的系数有出现负值的可能性。如果出现负值，就意味着该点温度在前一时刻温度越高，则后一时刻温度将越低，甚至会出现比周围节点温度还要低的现象，这违背了热力学第二定律。

（2）为防止这种导致数值计算不稳定性的现象发生，要求空间网格

和时间网格

的选取

必须满足一定的条件，从而使同一节点的离散系数不出现负值。 15“热对流”与“对流换热”是否为同一现象？试以实例说明．。对流换热是否属于基本的传热方式？

【答案】（1）热对流与对流换热是两个不同的概念，属于不同现象。

（2）其区别为:①热对流是传热的三种基本方式之一，而对流换热不是传热的基本方式；②对流换热是导热和热对流这两种基本传热方式的综合作用，由于流体质点间的紧密接触，热对流也同时伴随有导热现象；③对流换热必然具有流体与固体壁面间的相对运动。