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一、名词解释

1． 辐射力

【答案】单位时间内单位表面积上的半球空间的所有方向辐射出去的包含所有波长的辐射能。

2． 换热器。

【答案】用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置统称为换热器。

3． 遮热板。

【答案】遮热板是指插入两个福射换热表面之间以消弱辐射换热的薄板。

二、计算题

4． 已知换热器内热流体为2程流动，冷流体为1程流动，说明图 所示各形式哪些是可实现的？冷、热流体各是什么过程？

图1 换热器内温度分析图

【答案】首先要分析换热器流体温度变化规律。无论是顺流或逆流，在换热器任一微元换热面积dA 内，由热量平衡关系，热流体温升数值可按下式计算:

A O —沿长度方向单位管长时的换热面积。 故热流体温度变化率:同理，冷流体温度变化率:

在换热器中冷热流体呈顺流的部分，

故

，故从进口到出口，

时，

故

，故温度曲线的形状如图

时

，

2所示。在换热器中冷热流体呈逆流的部分，如图3所示，因由平缓变得陡峭，热流体温度曲线的形状如图3所示。

温度曲线的斜率绝对值均是从小变大，曲线

根据上述分析，问题中只有图1（c ）和（e ）中流动温度变化趋势完全符合逆流、顺流时规

律，因而图1（c ）和（e ）是可实现的。具体流动形式是图1（c ）中热流体无相变换热，冷流体是蒸发过程；图1（e ）中热流体在第一程内是凝结换热，第二程内是液体过冷的过程；冷流体是蒸发过程。

图1（a ）、（b ）和（d ）均不能实现，因为其中的顺流或是逆流，沿流动方向的温度变化不符合所述分析。

图2顺流式换热器的温度变化图 3逆流式换热器的温度变化

5． 有一砖墙厚度下降为

外墙表面传热系数

室内温度

起初该墙处于稳定状态，且内表面温度为15℃。后寒潮入侵，室外温

如果认为内墙温度下降0.1℃是可感到

外界温度起变化的一个定量判据，问寒潮入侵后多少时间内墙才感知到？

【答案】该问题可视为一无限大平壁的非稳态导热问题，两侧均为第三类边界条件。将该砖墙沿壁厚分成10段，

左边界（内墙）：

右边界（外墙）：

为满足稳定性条件

因为

即

取时间步长

则

即满足稳定性条件。则各节点离散方程如下：

则：

内墙：

内部节点：

外墙：

将内墙：

内部节点：

外墙：

由该墙初始处于稳定状态可得：

即

由：

编程计算后截取相关时刻温度分布如下表:

表 温度分布表

的数值代入后，各节点离散方程如下：

可见，过程进行到第198min 时，内墙温度下降0.11℃，感受到外界温度的变化。