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2017年上海海洋大学食品学院922传热学考研冲刺密押题

  摘要

一、填空题

1. 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

2. 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:由上面等式可知:

所以半球内壁对底部半圆的角系数为

。其中

,

3. 凝结换热的两种形式是_____和_____。

【答案】珠状凝结;膜状凝结

4. 普朗克定律揭示了_____的单色辐射力按_____变化的分布规律。

【答案】黑体;波长

5. 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:

6. 角系数的定义是_____。

7. 沸腾危机是_____。

【答案】表面1发出的辐射能中落到表面2的百分数称为表面1对表面2的角系数, 记为Xu

【答案】核态沸腾区中热流密度的峰值点,被称为临界热流密度(俄文文献常称为沸腾危机)

8. 管槽内对流换热的入口效应是指_____。

【答案】入口段的热边界层较薄,局部表面传热系数比充分发展段高

9. 某换热器刚装时传热系数为

【答案】

,运行了一年后因结垢传热系数降为

,这时,

其因运行结垢而产生的污垢热阻为_____。

【解析】根据题意可知因运行结垢而产生的污垢热阻为:

10.维恩位移定律是指_____。

【答案】对应于最大光谱福射力的波长

与温度T 之间存在如下关系:

,

此式表达的波长与温度T 成反比的规律

11.如果测的通过一块厚50mm 的大木板的热流密度为为25°C , 则另外一侧的表面温度应为_____.

【答案】

【解析】

根据傅里叶定律可知

计算可得木板导热系数为:

时,木板两侧温度差为:

代入,

木板两侧的表面温度分别为40°C

该木板的一侧表面温度

和20°C ,则该木板的导热系数为_____; 若将加热热流密度提高到

因为木板一侧的表面温度为25°C,因而另外一侧的表面温度为65°C。

二、简答题

12.什么是物体表面的黑度,它与哪些因素相关?什么是物体表面的吸收率,它与哪些因素相关?它们之间有什么区别?

【答案】物体表面的黑度被定义为物体表面的辐射力与其同温度下黑体辐射的辐射力之比,它与物体的种类、表面特征及表面温度相关。物体表面的吸收率是表面对投入辐射的吸收份额,它不仅与物体的种类、表面特征和温度相关,而且与投入福射的能量随波长的分布相关,也就是与投入福射的发射体的种类、温度和表面特征相关)。比较两者的相关因素不难看出它们之间的区别,概括地说黑度是物体表面自身的属性,而吸收率确不仅与自身有关情况有关还与外界辐射的情况紧密相连。

13.什么叫时间常数?试分析测量恒定的流体温度时对测量准确度的影响。

【答案】(1)

具有时间的量纲,称为时间常数;

对测量准确度的影响:数值上等于过余温度为初始过余温度

(2)

测量恒定的流体温度时的0.368

时所经历的时间。

越小,表示物体热惯性越小,到达流体温度的时间越短。测温元件

的时间常数大小对恒温流体的测量准确度没有影响,对变温流体的测量准确度有影响,越小,准确度越高。

14.由导热微分方程可见,非稳态导热只与热扩散率有关,而与导热系数无关。你说对吗?(提示:导热的完整数学描述为导热微分方程和定解条件)

【答案】上述观点不对。因为热扩散率中含有导热系数,而且导热问题的完整数学描述不仅包括控制方程,还包括定解条件,第二或第三类边界条件中都隐含着导热系数的影响。

15.等温面与等温线的特点?

【答案】(1)温度不同的等温面或等温线彼此不能相交;

(2)在连续的温度场中,等温面或等温线不会中断,它们或者是物体中完全封闭的曲面(曲,或者就终止于物体的边界上; 线)

(3)等温面或等温线的分布并不一定均匀。

16.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。

17.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;