2018年河北工程大学城市建设学院807传热学Ⅰ考研强化五套模拟题
● 摘要
一、名词解释
1． 接触热阻。
【答案】如图所示，两个名义上互相接触的固体表面，实际上接触仅发生在一些离散的面积元上，在未接触的界面之间的间隙中充满空气，热量将以导热的方式穿过这种气隙层。这种情况下与两固体表面真正完全接触相比，増加了附加的传递阻力，称为接触热阻。
图
2． 肋效率
【答案】肋效率是指肋片的实际散热量与假定整个肋表面均处于肋基温度时的理想散热量的比值，是衡量肋片散热有效程度的指标，表达式为:
3． 遮热板。
【答案】遮热板是指插入两个福射换热表面之间以消弱辐射换热的薄板。
二、简答题
4． 有人对二维矩形物体中的稳态、无内热源、常物性的导热问题进行了数值计算。矩形的一个边绝热，其余三个边均与温度为的流体发生对流换热，这样能预测温度场的解吗？
【答案】根据所给边界条件，可以判断该物体没有热流，所以物体各点温度均为tf 。
5． 用铝制的水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍安然无恙。而一旦壶内的水烧干后，水壶很快就被烧坏。试用传热学的观点分析这一现象。
【答案】用错制的水壶烧开水时，由于壶内水与壶内表面之间的对流换热系数远远大于壶外空气与壶外表面间的对流换热系数，根据传热过程的特点，水壶的温度近似等于壶内水的温度，
而壶内水的温度不超过100℃，因此水壶不会被烧坏；而一旦壶内的水烧干后，壶内壁面与空气发生自然对流传热，表面传热系数较小，此时水壶壁面温度接近于火焰的温度，而火焰的温度非常高，高于铝的温度极限，水壶很快就被烧坏。
6． 冬天阳光照射的中午晒棉被，试从传热的角度解释晚上睡觉时还会暖和的原因。
【答案】棉被经日晒变得蓬松，空气进入到棉被中，而空气的导热系数较小，相当于增加了导热热阻，因而睡觉时还觉得暖和。
7． 迪图斯-贝尔特公式采用什么方式来修正不均匀物性场对换热的影响？请分析修正方法的合理性。
【答案】（1）迪图斯坝尔特公式的两个表达式为：
式中，用n=0.4；n=0.3。 来修正不均匀物性场对换热的影响。当加热流体时，当冷却流体时，
（2）修正方法的合理性：显然，加热液体时由于壁面附近液体黏性降低，边界层内速度分布
变得平缓，速度梯度增大；同理温度梯度也增大，h 増大，n 取0.4是合理的，符合h 增大的特征。
8． 利用肋化换热器来实现水与空气间的换热，若要强化传热，应将肋片加在空气侧还是水侧？为什么？
【答案】（1）为强化传热，应将肋片加在空气侧。（2）原因:与水侧相比，空气侧对流换热系数较小、热阻较大，加肋片后可显著降低传热热阻，提高传热量。
9． 根据对导热系数主要影响因素的分析，试说明在选择和安装保温隔热材料时要注意哪些问题。
【答案】（1）根据工作温度选择适合的保温材料；
（2）进行保温计算时应考虑温度对保温材料导热系数的影响；
（3）选择导热系数小的材料，其密度在最佳密度附近，使其具有最佳保温性能；
（4）保温材料的保温性能受水分影响很大，必须采取防水措施；
（5）采用各向异性材料时要注意导热方向对导热系数的影响。
三、计算题
10，．两平行大平壁A 和B 构成一空气夹层。平壁A 厚12mm 壁体材料的导热系数为
外表面温度为42°C ，内表面温度为40°C ; 平壁B 内表面温度为17°C , 两壁面表面间的系统辐射系数
求两壁内表面间的辐射换热量和夹层内空气与壁面间的自然对流换热量。
【答案】热量以导热方式从大平壁A 的外表面传递到内表面，在稳态传热过程中，这部分热量以辐射换热的方式和对流换热的方式通过空气夹层传递到大平壁B 的内表面，空气夹层内的传热属于复合换热过程。
11．有一架空蒸汽管道，管道内径为
有空气以2m/s横掠管道，温度为10℃。求：
（1）管内对流表面传热系数。
（2）管外对流表面传热系数。
（3）每m 蒸汽管道的总热阻及表面传热系数。
（4）每小时每米蒸汽管道的散热量。
备注：
（1）管内流动的对流换热实验关联式：
（2）管外横掠的对流换热实验关联式：
（3）管外自然对流换热实验关联式：
以上三式定性温度均取流体已知温度。
（4）空气的热物性如表1所示。
表
1
（5）干饱和蒸汽热物性如表2所示。
表
2
【答案】（1）定性条件已知，由题意知：
管壁厚度5mm ，其导热系数为外包有的保温材料，厚度为40mm ，管道内流有130℃的干饱和蒸汽，流速为41m/s；外
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