2018年北京航空航天大学交通科学与工程学院941流体工热综合之传热学考研核心题库
● 摘要
一、填空题
1. 在相同的流体进出口温度下,换热器采用_____流动型式有可能获得最大的对数平均温差。
【答案】逆流
2. 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
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. _____的物体叫灰体。
【答案】光谱吸收比与波长无关
二、判断对错题
5. 对于重辅射表面(即绝热面),从辐射特性而言可当作黑体,而从吸收特性而言相当于白体。( )
【答案】对
6. 管内湍流换热,雷诺数越大,则对流换热系数也越大。( )
【答案】错
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. 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。
时加肋片才有效。( )
三、简答题
9. 以任意位置两表面之间用角系数来计算辐射换热,这对物体表面做了哪些基本假设?
【答案】推导角系数的三条假设是:
(1)换热表面为非凹表面(排除表面自身辐射换热的情况);
(2)换热表面为漫福射表面,即物体发射的定向辐射强度及反射的定向辐射强度与方向无关;(3)物体表面的辐射物性均匀,即温度均匀,发射率及反射率均匀。
10.写出格拉晓夫准则(
【答案】
数)的表达式及物理意义。
表示流体所受浮升力与粘滞力的相对大小。
11.为强化一台冷油器的传热,有人用提高冷却水流速的办法,但发现效果并不明显,试分析原因。
【答案】冷油器中由于油的粘度较大,对流换热表面传热系数较小,占整个传热过程中热阻的主要部分,而冷却水的对流热阻较小,不占主导地位,因而用提高水速的方法,只能减小不占主导地位的水侧热阻,效果不明显。
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.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)
14.如何理解对流换热过程强弱及对流换热量大小的说法?
【答案】对流换热过程强弱是指传热系数的大小,对流换热的强化与削弱一般从增大或减小传热系数入手。而对流换热量不仅与传热系数有关,还与传热面积、传热温差有关。因此,对流换热量大,对流换热过程不一定强。
四、计算题
15.有一输送液化天然气的长管道,管内液化天然气的温度为—125℃。管道外直径为89mm ,其外敷设导热系数为温层之间的对流换热系数为温度相同。
【答案】此题为通过圆筒壁的传热过程。由题意知:
则:
16.外掠平板的边界层的动量方程式为:
)导出边界层的动量积分方程。 【答案】动量方程左右两端从y=0到
积分,
展开有,
当故
因为
所以
又
由连续性方程
有,
代入式(6)有,
将式(7)代入式(5)有,
厚度为100mm 的保温层。环境气温为25℃,管外空气与保
试计算单位管长的热损失。假设管外壁温与管内流体
试求:沿y 方向作积分(从y=0到
时,因此,
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