2018年北京市培养单位工程科学学院814热工基础之传热学考研基础五套测试题
● 摘要
一、名词解释
1． 传热系数。
【答案】传热系数在数值上等于冷、热流体间温差
它表征传热过程强烈程度。
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． 流动边界层
【答案】流动边界层，又称速度边界层，是指固体壁面附近流体，由于粘性导致速度急剧变化的薄层。
2传热面积A=lm时热流量的值。
二、判断题
4． 蒸汽在低于饱和温度的壁面接触时所可能出现的膜状凝结形式或珠状凝结形式主要取决于接触壁面表面的湿润能力。（ ）
【答案】对
【解析】蒸气与低于饱和温度的壁面接触时，如果凝结液体能很好地湿润壁面，它就在壁面上铺展成膜，即出现膜状凝结，如果凝结液体不能很好地湿润壁面，凝结液体在壁面上形成一个个的小液珠，即出现珠状凝结。
5． 自然对流换热且流态为揣流时，在其他条件不变的情况下，圆管水平放置和竖直放置其平均对流换热系数相等。（ ）
【答案】对
6． 对流换热系数只与流体掠过固体壁面的速度有关。（ ）
【答案】错
7． 颜色对红外线的吸收几乎没有影响。（ ）
【答案】对
8． 在两个温度不同的平行平板之间，平行地插入一块普通的透光玻璃，不会影响两者的辐射换热。（ ）
【答案】错
三、简答题
9． 如何将从实验室得到的实验结果应用于工程实际？
【答案】由相似第二定理可知，相似的两个物理现象具有完全相同的准则函数关系，由根据相似第一定理可知，两个相似的物理现象对应点上的同名准则数相等，所以，如果两个同类物理现象相似，则它们具有完全相一样的准则关系式，所以从实验室得到的实验结果完全可以应用于工程实际。
10．冰箱长期使用后外壳上易结露，这表明其隔热材料性能下降。
你知道其道理吗？（提示:冰箱隔热材料用氟利昂发泡，长期使用后氟利昂会逸出，代之以空气）
【答案】冰箱隔热材料为用氟利昂作发泡剂的聚氨脂泡沫塑料，其导热系数要比一般保温材料小。由于孔中氟利昂气体导热系数较低，随着使用时间的延长，气孔中氟利昂逐步逸出，环境中的空气取而代之。由于空气的导热系数是氟利昂的
致使冰箱保冷性能下降。
11．写出努谢尔数
与毕渥数
【答案】从形式上看
，
同。数
倍，进入空气的隔热材料导热系数增大，表达式并比较异同。 与数完全相同，但二者的物理意义却不数一般是待定准则。数的物理意数中的为流体的导热系数，而一般未知，因而数一般是已定准则。
义表示壁面附近流体的无量纲温度梯度，它表示流体对流换的强弱。而导热系数，且一般情况下已知，与外部对流热阻
12．解释边界层中
【答案】边界层中的物理意义。 的相对大小。 数中的为导热物体的数的物理意义是导热体内部导热热阻的物理意义是指沿壁面法线方向压强p 并不发生变化，边界层外主流区压强变化的规律可推广应用到边界层内。
13．为什么Pr>l的流体
，
【答案】Pr>l，说明流体传递动量的能力大于传递热量的能力，因此
由积分方程解也可
以证明这一点。由动量积分方程得：所以，Pr>l时，
14．什么是显式格式？什么是显式格式计算中的稳定性问题？
【答案】（1）在非稳态导热的差分分析中，取温度对时间的向前差分，使后一时刻的温度分布完全取决于前一时刻的温度分布，而不必联立方程求解。这样的差分格式称为显式。
（2）在显式计算中，时间步长和空间步长的选择会影响求解过程的稳定性，选择得不适当会使温度产生震荡，而不收敛于某一数值，这是不符现实的。
15．当把盛有稀饭的碗放在水盆中冷却时，搅动稀饭和搅动水盆中的水，两种情况下稀饭冷却的速度一样吗？为什么？
【答案】不一样。搅动稀饭冷却速度快（1分）。因为稀饭与水间的传热过程，稀饭侧热阻为主要热阻，要强化换热应首先从稀饭侧入手。而搅动稀饭时稀饭内部形成强制对流，并且各时刻稀饭内的温度基本相同，加大了稀饭外界间的传热湿差，冷却速度快。
16．在对流换热的理论分析中，边界层理论有何重要意义？
【答案】边界层理论的主要意义在于，利用边界层的特征采用数量级分析法来简化对流换热微分方程组，使其变成更容易求解的形式，从理论上寻找出便利于求解h 的途径。
四、计算题
17．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，所以内外表面温度梯度的比值为：