2017年南昌大学传热学考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 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。
2. 什么叫时间常数?试分析测量恒定的流体温度时对测量准确度的影响。
【答案】(1)
具有时间的量纲,称为时间常数;
对测量准确度的影响:数值上等于过余温度为初始过余温度
(2)
测量恒定的流体温度时的0.368
时所经历的时间。准确度越高。
3. 已知导热物体中某点在密度矢量?
【答案】(1)矢量大小:
越小,表示物体热惯性越小,到达流体温度的时间越短。测温元件
的时间常数大小对恒温流体的测量准确度没有影响,对变温流体的测量准确度有影响,越小,
三个方向上的热流密度分别为如何获得该点的热流
(2)矢量的方向余弦:
4 一维无限大平壁的导热问题,,.两侧给定的均为第二类边界条件能否求出其温度分布? 为什么?
【答案】(1)一维无限大平壁的导热问题,两侧给定的均为第二类边界条件,不能求出其温度分布。
(2)因为第二类边界条件所对应的是温度曲线的斜率,与绝对温度没有对应关系。
5. 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。
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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
6. 冬天,在相同的室外温度条件下,为什么骑摩托车比步行时感到更冷些,一般要戴皮手套和护膝?
【答案】因为强制对流换热强度与流体壁面之间的相对速度有关,相对速度越大,对流换热越强。与步行相比,骑摩托车时相对速度较大,对流换热强度大些,因此人体会散失较多的热量从而感到更冷些。
皮手套和护膝,由于透气性差、导热系数小,增加了传热热阻,降低了散热量,从而起到保护作用。
二、计算题
7. 下面为两个第三类边界条件的表达式:
你认为哪一个式子是正确的?
【答案】图给出了热流密度和温度梯度的方向示意,温度梯度的方向与热量传递方向相反。 因此:
正确。
图 模型示意
8. 已知某材料表面在温度T 时具有图1的辐射特性,试定性绘出单色福射力致曲线。假定同温度下黑体的
随波长变化的大
图1
【答案】由
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可得:
其单色辐射力随波长变化的大致曲线如图2所示。
图2
9. 设有如图所示的一偏心环形空间,其中充满了某种储热介质(如石蜡类物质)。白天,从太阳能集热器中来的热水使石蜡熔化,夜里冷却水流过该芯管吸收石蜡的熔解热而使石蜡凝固。假设在熔解过程的开始阶段,环形空间石蜡的自然对流可以略而不计,内外管壁分别维持在均匀温度
试定性画出偏心圆环中等温线的分布。 【答案】
图 偏心圆环中的等温线分布
10.两根不同直径的蒸汽管道,外面都覆盖一层厚度相同、材料相同的保温层。如果管子表面以及保温层外表面的温度都相同,试问:两个管子每米长度的热损失相同吗?请证明你的看法说法是正确的。
【答案】不同。设管子外径分别为和
且
,保温层厚为
则有:
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