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2018年华北电力大学(北京)核科学与工程学院823传热学考研强化五套模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 黑体与灰体

【答案】黑体是吸收比为1的物体;灰体是光谱吸收比与波长无关的物体。

2. 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。

3. 接触热阻,沸腾的临界热流密度,入口效应,黑体,温室效应。

【答案】接触热阻:由于固体表面之间的接触都不可能是紧密的,两壁面之间只有接触的地方才直接导热,在不接触处存在空隙,热量是通过充满空隙的流体的导热、对流和辐射的方式传递的,因而存在传热阻力,称为接触热阻。

沸腾的临界热流密度指核态沸腾时达到的最大热流密度。

入口效应:从管子进口到充分发展段之间的区域称为入口段,入口段的热边界层较薄,局部表面传热系数比充分发展段的高,且沿主流方向逐渐降低。

黑体是指能吸收投入到其面上的所有热辐射能的物体,是一种假想的物体。

温室效应:大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表向外辐射出的长波热辐射线却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温度增高。

二、填空题

4. 无量纲组合叫_____,它的物理意义是_____。

【答案】普朗特数;动量扩散能力与热量扩散能力的一种量度

5. 角系数的性质有_____。

【答案】相对性、完整性、可加性

6. 在热流给定的传热过程中,传热系数增加一倍,冷热流体间的温差是原来的_____。

【答案】一半

【解析】根据传热方程式在热流一定的情况下,传热系数A 增加一倍,由于A 保持不变,所以冷热流体间的温差是原来的一半。

7. 普朗克定律揭示了_____的单色辐射力按_____变化的分布规律。

【答案】黑体;波长

三、判断题

8. 只要材料的导热系数为常数,一维无限大平板内的温度沿热流的流向分布就为线性分布。( )

【答案】错

9. 以恒定热流对管内流动进行加热时,管子截面的平均温度随管长线性増加。( )

【答案】对

10.把手分别伸进100°C 的空气或者80°C 的水中时, 手在100°C 的空气烫伤的可能性要大一些. ( )

【答案】错

【解析】流体流动的换热关联式可以用下式表示:

C 的水中烫伤的可能性要大些。 大于空气与手的换热系数, 所以手在80°

11.对流换热系数只与流体掠过固体壁面的速度有关。( )

【答案】错

。由于在相同流速、特征长度情况下, 水的雷诺数远大于空气的雷诺数, 因而水与手之间的换热系数远

四、简答题

12.“对流换热”是否是基本的传热方式,它与“热对流”有何本质上的区别?解释这两种现象并作比较。

【答案】(1)本质上的区别:①通过流体的运动,把热量从一处带往另一处的现象称为热对流,热对流是基本的传热方式;

②当流体与壁面(或分界面)存在温差时,因相对运动而产生的热量传递现象称为对流换热,对流换热不是基本的传热方式。

(2)比较:①对流换热一定具有流体与固体壁面间的相对运动;

②对流换热是导热与热对流的综合作用;

③对流换热非基本传热方式。

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。

14.为什么Pr>l的流体

由积分方程解也可【答案】Pr>l,说明流体传递动量的能力大于传递热量的能力,因此

以证明这一点。由动量积分方程得:所以,Pr>l时,

15.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;

(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。 但

五、计算题

16.一圆台物体,如图1所示,两端面温度保持不变,且大端面温度温度高于小端面,侧表面为绝热面,试绘出该圆台内温度沿轴向x 的分布曲线。

图1

【答案】如图2所示。

图2