2017年沈阳建筑大学市政与环境工程学院808传热学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、判断题
1. 在两个温度不同的平行平板之间,平行地插入一块普通的透光玻璃,不会影响两者的辐射换热。( )
【答案】错
2. 管内湍流换热,雷诺数越大,则对流换热系数也越大。( )
【答案】错
3. 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
4. 在其它条件不变时,肋片越高,肋效率越低,因此,増加肋片高度会使换热量下降。 ( )
【答案】错
5. 无论是计算圆管水平放置还是竖直放置的管外自然对流换热时,其定性尺度均为圆管的外径。( )
【答案】错
二、简答题
6. 非稳态导热物体可以用集总参数法分析的条件是什么?
【答案】导热物体内部导热热阻忽略不计,即任一时刻物体内温度相同。实用判别条件为
:
或(M 是与物体几何形状有关的无量纲数)
7. 在寒冷的北方地区,建房用砖采用实心砖好,还是多孔的空心砖好? 为什么?
【答案】(1)在寒冷的北方地区,建房用砖采用多孔的空心砖好。
(2)因为在其他条件相同时,实心砖材料的导热系数约为
满着静止的空气,空气在纯导热(即忽略自然对流)时导热系数约为
心砖是很好的绝热材料。寒冷地区建房用多孔空心砖好。
8. 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 。
9. 结合非稳态导热分析解的形式,分析热扩散率在非稳态导热中的作用。
【答案】从分析解形式可见,物体的无量纲过余温度是傅里叶数的负指数函数,即表示在相
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同尺寸及换热条件下,热扩散率越大的物体到达指定温度所需的时间越短,这正说明热扩散率所代表的物理含义。
10.写出毕渥数与努塞尔数的定义式,并说明它们的物理意义,比较两者不同之处。 【答案】固体内部导热热阻与其界面上换热热阻之比;壁面上流体的无量
纲温度梯度;两者不同之处在于:里面的为固体导热系数,里面的为流体导热系数。
11.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。
12.简要画出大空间沸腾换热的沸腾曲线,简述大空间沸腾换热的主要过程与机理。
【答案】如图所示。
水在1个大气压下大空间沸腾换热的沸腾曲线如图所示。随着壁面过热度的増高,出现4个换热规律不同的区域。
(1)自然对流沸腾:沸腾温差很小,壁面上只有少量气泡产生,而且气泡不能脱离壁和上浮,看不到沸腾的现象,热量依靠自然对流过程传递到主体。
(2)泡态沸腾:B 点后开始产生大量气泡。气泡在壁上生成、长大,随后因浮力作用而离开壁。由于气泡大量迅速的生成和它的激烈运动,换热强度剧增,热流密度急剧增大,直到达到热流密度的峰值。
(3)过渡态:C 点后,生成的气泡过多,在加热面上形成气膜,开始时是不稳定的,气膜会突然裂开变成大气泡离开壁,阻碍了传热,换热状况恶化。
(4)膜态沸腾:壁面全部被一层稳定的气膜所覆盖,气化只能在气膜与液的交界面上进行,气化所需要的热量靠导热、对流、辐射通过气膜传递。此时壁温很高,辐射换热随热力学温度4次方急剧增加,D 点后热流密度又继续回升。
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图 大空间沸腾换热的沸腾曲线
13.试分析室内暖气片的散热过程,各环节有哪些热量传递方式?(以暖气片管内走热水为例)。
【答案】(1)有以下换热环节及传热方式:由热水到暖气片管道内壁,热传递方式是对流换热
;由暖气片管道内壁至外壁,热传递方式为导热; (强制对流)
(2)由暖气片外壁至室内环境和空气,热传递方式有辐射换热和对流换热。
14.怎样计算流体在粗糙管中流动时的表面传热系数?粗糙管内的层流流动换热是否能采用光滑管公式计算?为什么?
【答案】(1)流体力学对粗糙管壁内的流动进行了大量的实验研究,积累了大量的摩擦系数实验数据。因此,粗糙管内的换热计算可以采用类比公式,即来进行计算。当缺乏阻
且 力数据,不能采用类比公式进行换热计算,且无实验获得的粗糙管内准则关联式时,可采用光滑管实验关联式进行换热计算。但关联式计算结果必须乘以粗糙管壁修正系数(2)粗糙管内的层流流动换热能采用光滑管公式计算。
(3)粗糙管内的层流流动换热能采用光滑管公式计算的原因是因为当粗糙管内的流态为层流时,由于糙粒高度被边界层所覆盖,其强化传热的作用已消失,故可采用光滑管公式进行计算,结果勿需修正。
15.冬天,房顶上结霜的房屋保暖性能好,还是不结霜的好?
【答案】(1)同样的室温条件下,房顶上结霜的房屋保暖性能好。
(2)原因是结霜屋顶的热阻更大,使得其外表面温度较低,因而保暖性能好。
三、计算题
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