2018年北京科技大学机械工程学院811热工理论之传热学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、填空题
1． Bi 数反映了_____的相对大小，其表达式
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
2． 在一维稳态传热过程中，每一个换热环节的热阻分别为0.01K/W、5K/W、100K/W，则热阻为_____的换热环节上采取强化传热措施效果最好。
【答案】100K/V
【解析】热阻为100K/W的换热环节在总热阻中占主导地位，它具有改变总热阻的最大潜力。因此，在热阻为100K/W的换热环节上采取强化传热措施效果最好。
3． 漫辐射是指_____。
【答案】各朝向辐射同性, 即满足兰贝特定律的辐射
4． 肋壁总效率的数学表达式为_____。
【答案】肋效率
，其中，
为两个肋片之间的根部表面积，为肋片的表面积，为
二、判断对错题
5． 由导热微分方程可知，非稳态导热只与热扩散率有关，而与导热系数无关。（ ）
【答案】错
6． 对于需要强化换热的换热面来说，当毕渥数
【答案】对
【解析】因为増加肋片加大了对流传热面积有利于减小总面积的热阻，但是肋片増加了固体的导热阻力。因而当毕渥数时，加肋片才有效。
7． 实际物体的反射福射不可能大于同温度下的黑体福射力。（ ）
【答案】错
8． 在非稳态导热过程中，当物体的导热系数相当大，或者几何尺寸很小，或者表面换热系数极大时，可以忽略其内部导热热阻。（ ）
【答案】错。
时加肋片才有效。（ ）
【解析】由毕渥数的表达式：或者表面换热系数极大（即保证毕渥数
可知，当物体的导热系数相当大，或者几何尺寸很小，
），可以忽略其内部热阻。
三、简答题
9． 已知导热物体中某点在密度矢量？
【答案】（1）矢量大小:
（2）矢量的方向余弦:
10．在寒冷的北方地区，建房用砖采用实心砖好，还是多孔的空心砖好? 为什么？
【答案】（1）在寒冷的北方地区，建房用砖采用多孔的空心砖好。 （2）因为在其他条件相同时，实心砖材料的导热系数约为满着静止的空气，空气在纯导热（即忽略自然对流）时导热系数约为
而多孔空心砖中充
可见，空
三个方向上的热流密度分别为
如何获得该点的热流
心砖是很好的绝热材料。寒冷地区建房用多孔空心砖好。
11．何谓肋片效率？采用加装肋片来强化换热，对肋片的选材、肋片的形状和肋片效率有何要求？
【答案】肋片效率为肋片的实际散热量与假设整个肋片温度都与肋根温度相同时的理想散热量之比。肋片效率的主要影响因素有:
（1）肋片材料的热导率:热导率愈大，肋片效率愈高； （2）肋片高度:肋片愈高，肋片效率愈低； （3）肋片厚度:肋片愈厚，肋片效率愈高； 表面传热系数:表面传热系数愈大，肋片效率愈低。
12．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。
13．根据数量级分析，边界层连续性方程并未得到简化，为什么？
【答案】边界层连续性方程并未得到简化充分说明y 向的速度v 与边界层厚度属同一数量级的微小量。
14．两根直径不同的蒸汽管道，外表面敷设厚度相同，材料相同的绝热层。若两管道绝热层内外表面温度分别相同，两者每米长的热损失相同吗？
【答案】不相同，大管的传热面积大，热损失大。
四、计算题
15．某受迫对流换热设备，其中空气的流速为0.5m/s，空气的平均温度多大才能保证模型中的换热过程与原型的相似？
空气的物性如下：
【答案】要使两模型中的换热过程相似，必须保证同名已定准则数相等，即：
但因为工质均为空气，近似不变；又因为换热为强制对流换热，所以自然对流的影响可忽略，
可不考虑。故只需保证
即：
将
因此可得：
代入上式，得：
，现在拟用特征
尺寸缩小成1/5的模型进行实验研究，模型中的空气平均温度为40℃，试问:模型中的空气速度为
16．在长圆柱体的径向一维稳态导热中，假如管壁的导热系数为常数，且内外壁温的关系为
圆管内外半径的比值
试：
（1）证明管内表面与管外表面温度梯度不相等； （2）定性绘出壁内的温度分布曲线； （3）求内外表面温度梯度的比值。
【答案】（1）稳态导热时，单位长度的热流量相等，所以有：
由于
故两个温度梯度
因此，面积A 越大，则
越小。其温度分布曲线见
（2）由傅里叶定律可知：图所示：
（3）在（1）的证明结果基础上，当稳态导热时，单位长度的热流量相等，所以内外表面温
相关内容
相关标签