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2017年华北电力大学(保定)动力工程系813传热学一考研冲刺密押题

  摘要

一、填空题

1. 气体辐射的贝尔(Bell )定律是_____。

【答案】

, 其中,

为投射到气体界面x=0处的光谱辐射强度,

为通过一段距

离x 后的辐射强度, 为光谱减弱系数

2. 自然对流是指_____。

【答案】不依靠泵或风机等外力推动,由流体自身温度场的不均匀所引起的流动

3. 某一直径为0.1m 、初始温度为300K 的轴,其密度为

,导热系数为

比热为541J/(kg ·K )。将该轴置于温度为1200K 的加热炉中,其表面对流换热系数为

,则其时间常数为_____; 要使其中心温度达到800K ,则放入加热炉内约需要加热

_____分钟(用几种参数法)。

【答案】1059.3s ; 859.02s

【解析】先检验是否可用集中参数法,根据毕渥数的定义可知:

可以采用集中参数法。 根据时间常数的定义可知:

计算可得时间常数为:

、d=0.1m代入上式,

根据集中参数法温度场的分析解,可得:

、t=800K、代入上式,可得:

4. 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:。

5. 如图所示的双层平壁中的稳态温度分布判断两种材料的导热系数相对大小为_____。

【答案】

【解析】分别考虑材料A 和B 的导热,可以看作是单层平壁导热问题,根据傅里叶定律可得:

由题图可知:

由此可得:

6. 维恩位移定律是指_____。

【答案】对应于最大光谱福射力的波长此式表达的波长与温度T 成反比的规律

7. 自然对流换热是指_____。

【答案】由于流体冷、热各部分的密度不同而引起的流体各部分之间发生相对位移,冷、热流体相互掺混所导致的热量传递过程。

8. 某换热器刚装时传热系数为

【答案】

与温度T 之间存在如下关系:,

,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:

9. 在热流给定的传热过程中,传热系数增加一倍,冷热流体间的温差是原来的_____。

【答案】一半

【解析】根据传热方程式

在热流一定的情况下,传热系数A 增加一倍,由于A 保

持不变,所以冷热流体间的温差是原来的一半。

10.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

二、简答题

11.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。

12.冬天阳光照射的中午晒棉被,试从传热的角度解释晚上睡觉时还会暖和的原因。

【答案】棉被经日晒变得蓬松,空气进入到棉被中,而空气的导热系数较小,相当于增加了导热热阻,因而睡觉时还觉得暖和。

13.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。