2017年山东建筑大学传热学A考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 为强化一台冷油器的传热，有人用提高冷却水流速的办法，但发现效果并不明显，试分析原因。
【答案】冷油器中由于油的粘度较大，对流换热表面传热系数较小，占整个传热过程中热阻的主要部分，而冷却水的对流热阻较小，不占主导地位，因而用提高水速的方法，只能减小不占主导地位的水侧热阻，效果不明显。
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． 根据数量级分析，边界层连续性方程并未得到简化，为什么？
【答案】边界层连续性方程并未得到简化充分说明y 向的速度v 与边界层厚度属同一数量级的微小量。
4． 对于流体外掠平板的流动，试利用数量级分析的方法，说明边界层内垂直于平板的速度与平行于平板的速度相比是个小量。
【答案】
设流体的来流速度为
在边界层内
的变化范围为
的变化范围为
根据连续方程有
平板的长度为
边界层厚度为
由边界层理论知
的变化范围为
利用量级分析有：
的变化范围为
即
所以
垂直于平板的速度与平行于平板的速度相比是个小量。
5． 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。
6． 水和同温空气冷却物体，为什么水的表面传热系数比空气大得多？
【答案】（1）水的导热系数比同温度下空气的导热系数大20多倍，其以导热方式传递热量的
能力比空气强；
（2）水的比热容比空气的比热容大得多，
常温下水的
面传热系数比空气大得多。
而空气的
两者相差悬殊，水以热对流方式转移热量的能力比空气大得多，因此水的表
二、计算题
7． 厚度等于的常物性无限大平板，
初始温度均匀为，过程开始后，左侧有一定热流密度的热源加热，
右侧与低温流体
相接触
，表面传热系数等于常数，所有物性参数已知，
写出该导热问题的数学描写（述）。
【答案】这是一个沿平板厚度方向的一维非稳态导热问题，其微分方程、边界及初始条件为：微分方程：初始条件：边界条件：
8． 在一块厚金属板上钻了一个直径为d=2cm的不穿透的小孔，孔深H=4cm, 如图1所示。设孔的表面是发射率为0.6的漫射体，整个金属块处于500℃的温度下，环境温度为20℃, 试确定从孔口向外界辐射的能量。
图1
【答案】补充一假想表面1，其辐射换热网络图如图2所示。
图2
则:
因为1表面为非表面，则所以有:
9． 有一输送液化天然气的长管道，管内液化天然气的温度为—125℃。管道外直径为89mm ，其外敷设导热系数为温层之间的对流换热系数为温度相同。
【答案】此题为通过圆筒壁的传热过程。由题意知：
则：
10．厚度为
的平壁，该平壁无内热源，且平壁的导热系数
其中a ，b 为常数。已知平
厚度为100mm 的保温层。环境气温为25℃，管外空气与保
试计算单位管长的热损失。假设管外壁温与管内流体
壁中的稳态温度分布曲线如图所示，请判断三种情况下b 的符号（即b>0，b=0，b<0）。
图 温度分布示意
【答案】由题意可知，该问题为稳态，无内热源问题，结合傅里叶定律的数学表达式：
（1）从图（a ）中可以看出，x=0到则需
为常数，因此b=0。
之间，之间，
因此，若使因此，若使
恒定不变，
则需恒定不变，
则需
（2）从图（b ）中可以看出，x=0到所以b<0。
（3）从图（c ）中可以看出，x=0到所以b>0。
之间，为常数，因此，若使恒定不变，
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