2018年北京航空航天大学宇航学院941流体工热综合之传热学考研基础五套测试题
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2018年北京航空航天大学宇航学院941流体工热综合之传热学考研基础五套测试题（一） ... 2 2018年北京航空航天大学宇航学院941流体工热综合之传热学考研基础五套测试题（二） ... 8 2018年北京航空航天大学宇航学院941流体工热综合之传热学考研基础五套测试题（三） . 13 2018年北京航空航天大学宇航学院941流体工热综合之传热学考研基础五套测试题（四） . 19 2018年北京航空航天大学宇航学院941流体工热综合之传热学考研基础五套测试题（五） . 24
一、填空题
1． 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: 2．
数中，表示_____, 表示_____。
【答案】流体导热系数；特征长度
3． 凝结换热的两种形式是_____和_____。
【答案】珠状凝结；膜状凝结
4． 导热微分方程的推导依据是_____和_____。直角坐标下一维，非稳态、无内热源导热问题的导热微分方程可以表示成_____。
【答案】 傅里叶定律:能量守恒定律:
二、判断对错题
5． 管内湍流换热，雷诺数越大，则对流换热系数也越大。（ ）
【答案】错
6． 把手分别伸进100°C 的空气或者80°C 的水中时, 手在100°C 的空气烫伤的可能性要大一些. （ ）
【答案】错
【解析】流体流动的换热关联式可以用下式表示:
C 的水中烫伤的可能性要大些。 大于空气与手的换热系数, 所以手在80°
7． 热阻也是物质的一个物性参数。（ ）
【答案】错
8． 强化辐射换热的措施有增加灰体的表面积, 黑度以及角系数。（ ）
【答案】对
【解析】对于两个漫灰表面组成的封闭腔的辐射传热, 辐射传热量为:热的措施。
。由此可见, 通过增加黑体表面积、增加黑度以及角系数是强化辐射换
。由
于在相同流速、特征长度情况下, 水的雷诺数远大于空气的雷诺数, 因而水与手之间的换热系数远
三、简答题
9． 工程上采用加肋片来强化传热。何时一侧加肋? 何时两侧同时加肋？
【答案】（1）当传热壁一侧
时，该侧加肋可强化传热；
但
（2）当传热壁两侧Bi 都小于0.1时，则两侧都可加肋。
加肋时应使壁面两侧表面传热热阻尽量相近，这样强化传热效果好。当壁面两侧均
一侧表面传热热阻显著大于另一侧表面传热热阻时，在热阻大的一侧加肋效果较好。
10．太阳能集热器采用选择性表面涂层，它对太阳辐射的吸收率为0.9, 它本身的发射率为0.3, 这一现象是否违背基尔霍夫定律？为什么？
【答案】（1）这一现象与基尔霍夫定律不矛盾。 （2）原因:基尔霍夫定律的基本表达式为表面的定向光谱发射率等于它的定向光谱吸收比。
太阳能集热器的吸收板表面上覆盖的选择性涂层，它所吸收的阳光来源于太阳，它对阳光的吸收比是针对太阳温度而言的; 而它本身的发射率是针对其自身的温度。太阳的温度与太阳能集热器吸收板表面的温度显然不同。温度不同使阳光与太阳能集热器吸收板表面自身辐射的光谱分布也不同。所以，这种选择性涂层能使表面吸收阳光的能力与本身辐射的能力不一样与基尔霍夫定律并不矛盾。
11．什么情况下可以把竖直夹层内空气的自然对流换热作为纯导热过程？为什么？
【答案】（1）当两壁的温差与夹层厚度都很小时，可以把竖直夹层内空气的自然对流换热作
，它表明:在热平衡条件下，
为纯导热过程。
（2）在这种情况下，自然对流非常微弱，以致可以认为夹层内没有流动，因此可以作为纯导热处理。实验研究证实：当以厚度为定型尺寸的
并以此作为判据。
12．写出基尔霍夫定律的数学表达式，说明其含义及适用条件。
【答案】
表明善于吸收的物体必善于发射，反之亦然。适用条件:实际物体与黑体投
射辐射处于热平衡，或者为灰体。
13．在某厂生产的测温元件说明书上，标明该元件的时间常数为1s 。从传热学角度，你认为此值可信吗？
【答案】
根据时间常数定义
在一定条件下
可以认为是常数，但表面传热时，可以作为纯导热过程，
系数h 却是与测温元件与被测物的换热条件有关。因此，对该说明书上表明的时间常数值要进行具体分析，不能盲目相信。
14．非稳态导热物体可以用集总参数法分析的条件是什么？
【答案】导热物体内部导热热阻忽略不计，即任一时刻物体内温度相同。实用判别条件为
：
或
（M 是与物体几何形状有关的无量纲数）
四、计算题
15．如图所示，复合平壁用两种材料制成，导热系数分别为为B ，两侧分别有冷热流体流过，和
分别代表热、冷流体侧的表面传热系数。求:
和
，厚度为
为
，平壁面积
代表热流体入、出口温度，
代表冷流体入、出口温度
，
（1）此传热过程的传热系数尤。 （2）通过平壁的传热量
图
【答案】⑴
（2）