2017年上海工程技术大学机械工程学院808传热学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、填空题
1. 管外流动换热,有纵向冲刷和横向冲刷之分,在其他条件相同时,_____冲刷方式换热更为强烈,这可以解释为_____。
【答案】横向;横向冲刷时,流动除了具有边界层的特征外,还要发生绕流脱体而产生回流、漩涡和涡束
2. 角系数的定义是_____。
【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
3. 导温系数描述了物体_____的能力。
【答案】传播温度变化的能力
4. 流体在大空间沿竖壁作自然对流换热时,对于紊流工况,其对流换热系数正比于竖壁高度的_____次方。
【答案】零
【解析】根据平板的平均表面传热系数:
与竖壁的高度无关,所以对流换热系数正比于竖壁高度的零次方。
5. _____的物体叫灰体。
【答案】光谱吸收比与波长无关
6. 对于高温换热器,为了避免出现较高壁温,常优先考虑采用_____流动形式。
【答案】顺流
【解析】因为对于逆流换热器,热流体和冷流体的最高温度集中在换热器的同一端,使得该处的壁温特别高。所以对于高温换热器,为了避免出现较高壁温,常优先考虑采用顺流的流动形式。
7. 锅炉炉墙外墙与大气间的换热是_____。
【答案】对流换热
8. 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
。可见,对流换热系数
9. 角系数的性质有_____。
【答案】相对性、完整性、可加性
10.导热集总参数系统的热惯性可由时间常数来描述,其影响因素为_____。
【答案】取决于物体自身的热容量以及表面换热条件hA 。
11.临界热绝缘直径_____,其意义为_____。 【答案】
量为最大值
;当绝缘层外径时,导热热阻与对流传热热阻之和最小,此时散热
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。
13.两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。
14.量微分方程与固体导热微分方程两者有何区别?什么情况下能量微分方程可转化为固体导热微分方程?
【答案】(1)区别:①能量微分方程是在流场中取微元体根据能量守恒定律推导得出,固体导热微分方程式是在固体中取微元体根据能量守恒定律推导得出。②前者考虑了热对流过程、导热过程和作用在微元体上的外力对微元体内流体所做的净功,后者仅考虑了导热过程。
(2)当流体静止时,u=0,v=0,此时:
能量微分方程转化为固体导热微分方程。
15.对于第一类边界条件的稳态导热问题,其温度分布与导热系数有没有关系?
【答案】导热问题的完整数学描述包括导热微分方程和定解条件。在导热系数为常数的稳态导热问题中,只有第一类边界条件下的无内热源稳态导热问题的分析解才与导热系数没有关系,
即导热系数只影响热流量,而不影响温度场。
16.为什么白天从远处看房屋的窗孔有黑洞洞的感觉?
【答案】因为房屋尺寸比窗口尺寸大得多,外界通过窗口投射到房屋的能量,经房屋内壁多次吸收和反射,再经窗口射出的能量就比较小了,所以白天从远处看房屋窗孔就有黑洞洞的感觉。如果窗口足够小,就是人工黑体模型。
17.有人认为,当非稳态导热过程经历时间很长时,采用诺谟图计算所得的结果是错误的。其理由是:诺谟图表明,物体中各点的过余温度的比值仅与几何位置及
看法?请说明其理由。
【答案】这种看法不正确,因为随着时间的推移,虽然物体中各点过余温度的比值不变,但各点温度的绝对值在无限接近。这与物体中各点温度趋近流体温度的事实并不矛盾。
18.“对流换热”是否是基本的传热方式,它与“热对流”有何本质上的区别?解释这两种现象并作比较。
【答案】(1)本质上的区别:①通过流体的运动,把热量从一处带往另一处的现象称为热对流,热对流是基本的传热方式;
②当流体与壁面(或分界面)存在温差时,因相对运动而产生的热量传递现象称为对流换热,对流换热不是基本的传热方式。
(2)比较:①对流换热一定具有流体与固体壁面间的相对运动;
②对流换热是导热与热对流的综合作用;
③对流换热非基本传热方式。
19.试说明用热平衡法对节点建立温度离散方程的基本思想。
【答案】用热平衡法对节点建立温度离散方程的基本思想是用有限小元体代替微分分析中的无限小微元体,用傅里叶定律写出与周边元体的导热量,由净导热量与内热源量和内能增量之间的能量平衡关系得到节点方程。
20.试说明集总参数法的物理概念及数学上处理的特点。
【答案】(1)集总参数法的物理概念是指当内外热阻之比趋于零时,影响换热的主要环节是在边界上的换热能力,而内部由于热阻很小而温度趋于均匀,以至于不需要关心温度在空间的分布,温度只是时间的函数;
(2)集总参数法数学上处理的特点:数学描述上由偏微分方程转化为常微分方程,大大降低了求解难度。
有关,而与时间无关。但当时间趋于无限大时,物体中各点的温度应趋近流体温度,所以两者是有矛盾的。你是否同意这种
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