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2017年内蒙古科技大学能源与环境学院827传热学考研冲刺密押题

  摘要

一、名词解释

1. 角系数

【答案】表面1发出的辐射能中落到表面2上的百分数称为表面1对表面2的角系数。

2. 肋效率

【答案】肋效率是指肋片的实际散热量与假定整个肋表面均处于肋基温度时的理想散热量的比值,是衡量肋片散热有效程度的指标,表达式为:

3. 定性温度

【答案】定性温度是指用以确定特征数中流体物性的温度。

二、判断题

4. 强化辐射换热的措施有增加灰体的表面积, 黑度以及角系数。( )

【答案】对

【解析】对于两个漫灰表面组成的封闭腔的辐射传热, 辐射传热量为:。由此可见, 通过增加黑体表面积、增加黑度以及角系数是强化辐射换热的措施。

5. 在其他条件不变时,肋片越高,其肋效率越小,因此,增加肋片的高度不一定会使换热量増加。( )

【答案】错

6. 在顺流与逆流布置的换热器中,逆流布置的换热器的对数平均温差总是大于顺流布置的换热器的对数平均温差。( )

【答案】对

【解析】在各种流动型式中,顺流和逆流可以看作是两种极端情况。在相同的进、出口温度条件下,逆流的平均温差最大,顺流的平均温差最小。

7. 由导热微分方程可知,非稳态导热只与热扩散率有关,而与导热系数无关。( )

【答案】错

8. 实际物体的反射福射不可能大于同温度下的黑体福射力。( )

【答案】错

三、简答题

9. 工程上采用加肋片来强化传热。何时一侧加肋? 何时两侧同时加肋?

【答案】(1)当传热壁一侧时,该侧加肋可强化传热;

但(2)当传热壁两侧Bi 都小于0.1时,则两侧都可加肋。 加肋时应使壁面两侧表面传热热阻尽量相近,这样强化传热效果好。当壁面两侧均

一侧表面传热热阻显著大于另一侧表面传热热阻时,在热阻大的一侧加肋效果较好。

10.灰体表面的有效辐射和本身辐射哪一个大些?

【答案】灰体表面的有效辐射大些。,因,则 。

11.在用热电偶测定气流的非稳态温度场时,怎样才能改善热电偶的温度响应特性?

【答案】要改善热电偶的温度响应特性,则

(1)需最大限度降低热电偶的时间常数;(2)形状上要降低体面比;(3)要选择热容小的材料;(4)要强化热电偶表面的对流换热。

12.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。

13.什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。

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

14“热对流”与“对流换热”是否为同一现象?试以实例说明.。对流换热是否属于基本的传热方式?

【答案】(1)热对流与对流换热是两个不同的概念,属于不同现象。

(2)其区别为:①热对流是传热的三种基本方式之一,而对流换热不是传热的基本方式;②对流换热是导热和热对流这两种基本传热方式的综合作用,由于流体质点间的紧密接触,热对流也同时伴随有导热现象;③对流换热必然具有流体与固体壁面间的相对运动。

(3)工程中流体与温度不同的固体壁面因相对运动而发生的传热过程称为对流换热。

15.夏季在维持20°C 的空调教室内听课,穿单衣感觉很舒适,而冬季在同样温度的同一教室内

听课却必须穿绒衣。假设湿度不是影响的因素,试从传热的观点分析这种反常的“舒适温度”现象。

【答案】夏季人体的散热量为:

冬季人体的散热量为:

式中:

射换热量

;分别为夏季和冬季人体的总散热量;分别为夏季人体的对流换热量与辐分别为冬季人体的对流换热量与辐射换热量。

所以在室这种反常的“舒适温度”现象是由于冬夏两季室内的风速变化不大,

因此对流换热量但由于人体与围护结构内壁面的温差冬季远大于夏季,辐射换热量

温相同时,说明人体冬季散热量更多,为维持热舒适,冬季应多穿或者穿厚一些的衣物。

16.两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。

四、计算题

17.有两平行黑表面相距很近,它们的温度分别为1000℃和500℃。试计算它们的辐射换热量。当“冷”表面温度增至700℃,则辐射换热量变化多少?如果它们是灰表面,发射率分别为0.8和0.5, 它们的辐射换热量又为多少?

【答案】由于两平行黑表面相距很近,可忽略两表面间四周的辐射热损失,认为彼此的辐射角系数为1, 计算时须将摄氏温度换算为绝对温度。两平行黑表面,单位面积的辐射换热量为:

当“冷”表面温度增至70CTC 时:

变化量:当两表面均为灰表面时: