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一、简答题

1． 为什么Pr>l的流体

，

由积分方程解也可

所以，Pr>l时，

【答案】Pr>l，说明流体传递动量的能力大于传递热量的能力，因此以证明这一点。由动量积分方程得：

2． 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。

3． 解释边界层中

【答案】边界层中

的物理意义。

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。

4． 什么是“半无限大”物体？半无限大物体的非稳态导热存在正规状况阶段吗？

【答案】（1）所谓“半无限大”物体，是指平面一侧空间无限延伸的物体。

（2）因为物体向纵深无限延伸，初始温度的影响就远不会消除，所以半无限大物体的非稳态导热不存在正规状况阶段。

5． 什么是时间常数？用热电偶测量温度变化着的气流温度时如何提高测量精度？

【答案】时间常数

用热电偶测量温度变化着的气流温度时应尽可能减小时间常数，

在热电偶材料一定时，增大对流换热系数，减小体积，增大面积，或减小体积面积比。

6． 肋片高度增加引起两种效果:肋效率下降和散热表面积增加。因而有人认为，随着肋片高度的 增加会出现一个临界高度，超过这个高度后，肋片散热量反而会下降。试分析这一观点是否正确。

【答案】（1）这一观点是不正确的。 （2）计算公式表明，肋片散热量与以散热量不会

随高度増加而下降。

7． 为什么用普朗特数度？

【答案】普朗特数

分子表征了流体由于分子运动而扩散动量的能力，这一能力越大，

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的双曲正切成正比，而双曲正切是单调增加函数，所

可以定性地判断流体外掠平板时的速度边界层和温度边界层的相对厚

粘性的影响传递的越远，速度边界层越厚；分母则表征了热扩散的能力，因此，两者相比，基本上可以反映边界层的相对厚度。

8． 用水壶将盛装的开水放在地面上慢慢冷却，开水以哪些方式散发热量？打开水壶盖和盖上水壶盖，开水的冷却速度有何区别？

【答案】（1）用水壶将盛装的开水放在地面上慢慢冷却，开水散发热量的方式:①水壶与地面间以导热方式传递热量；②水壶与周围空气间以自然对流换热方式传递热量，与周围环境以辐射换热方式传递热量；③壶嘴以蒸发方式散发热量。

（2）打开壶盖后，开水的蒸发速度加快，因此打开水壶盖相对于盖上水壶盖冷却得更快。

二、计算题

9． 试计算下面两种尺寸相同的等厚直肋的肋效率，肋高H=25mm，厚度

①铝肋：导热系数②钢肋：导热系数【答案】①铝肋：

②钢肋：

10．有2根横管具有相同的表面温度，均放置在同一环境里被空气自然对流所冷却。第1根管子的直径是第2根管子直径的10倍。如果两管的Gr 和Pr 值均处于联式为:

？ 【答案】

因此

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表面传热系数

自然对流换热的准则关及单位管长热损失的比值

1/4。试求两管自然对流表面传热系数的比值

即同理

11．一种测定沸腾换热表面传热系数的实验装置见图, 液面上压强为一个大气压。实验表面系一铜质圆柱的断面（导热系数据

:

），在

及的系数

处安置了两个热电偶以测

定该处的温度。柱体四周绝热良好，无向外散热。在一稳态工况下测得了以下数

，试确定:米海耶夫公式

图

【答案】柱体周围无散热，导热沿铅垂方向进行，一维导热。设壁体与水接触处温度为，则:

由米海耶夫公式:

12．外掠平壁层流边界层稳态流动，取无量纲坐标求相似解的无量纲动量方程，并写出相应的边界条件。

【答案】动量微分方程和相应的边界条件为：

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无量纲流函数试推导