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2018年上海理工大学环境与建筑学院816传热学B考研强化五套模拟题

  摘要

一、填空题

1. 沸腾危机是_____。

【答案】核态沸腾区中热流密度的峰值点,被称为临界热流密度(俄文文献常称为沸腾危机)

2. 某一直径为0.1m 、初始温度为300K 的轴,其密度为,导热系数为,比热为541J/(kg ·K )。将该轴置于温度为1200K 的加热炉中,其表面对流换热系数为

,则其时间常数为_____; 要使其中心温度达到800K ,则放入加热炉内约需要加热

_____分钟(用几种参数法)。

【答案】1059.3s ; 859.02s

【解析】先检验是否可用集中参数法,根据毕渥数的定义可知:

可以采用集中参数法。

根据时间常数的定义可知:

把计算可得时间常数为:、 、d=0.1m代入上式,

根据集中参数法温度场的分析解,可得:

。 把、t=800K、

代入上式,可得:

3. 角系数的定义是_____。

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

4. 如图所示的双层平壁中的稳态温度分布判断两种材料的导热系数相对大小为_____。

图 【答案】

【解析】分别考虑材料A 和B 的导热,可以看作是单层平壁导热问题,根据傅里叶定律可得:

由题图可知:

由此可得:

5. 灰体是指具有_____性质的物体。

【答案】光谱吸收比与波长无关

6. 导温系数描述了物体_____的能力。

【答案】传播温度变化的能力

7. 流体流过弯曲管道或螺旋管时,对流换热系数会_____,这是由于_____。

【答案】增大;流体流过弯曲管道或螺旋管时,加强了流体的扰动与混合,引起二次环流而强化换热

8. 流体刚入恒壁温的管道作层流换热时,其局部对流换热系数沿管长_____,这是因为_____。

【答案】减少;热边界层厚度沿着管长增加,而热量传递的区域主要集中在热边界层之内

9. 导热微分方程的推导依据是_____和_____。直角坐标下一维,非稳态、无内热源导热问题的导热微分方程可以表示成_____。

【答案】 傅里叶定律:能量守恒定律:

10.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

11.角系数的性质有_____。

【答案】相对性、完整性、可加性

二、简答题

12.简述气体辐射的特点。

【答案】气体辐射对波长有选择性;气体辐射和吸收是在整个容积中进行的。

13,,.一维无限大平壁的导热问题两侧给定的均为第二类边界条件能否求出其温度分布? 为什么?

【答案】(1)一维无限大平壁的导热问题,两侧给定的均为第二类边界条件,不能求出其温度分布。

(2)因为第二类边界条件所对应的是温度曲线的斜率,与绝对温度没有对应关系。

14.图中是强化相变(凝结、沸腾)传热管示意图,试分析哪一种是凝结传热管,哪一种是沸腾传热管,为什么?

图 凝结(沸腾)传热管

【答案】图(a )为凝结传热管。利用在表面张力的作用下,尖峰能够减薄液膜的原理,凝结

液会向尖峰中间的凹槽聚集,从而使尖峰处的液膜很薄,同时凹槽的结构有利于迅速排除凝结液。

图(b )为沸腾传热管。传热管表面形成的众多孔隙结构,最容易产生汽化核心,有利于气泡的形成和发展,进而强化沸腾换热。

15.当把盛有稀饭的碗放在水盆中冷却时,搅动稀饭和搅动水盆中的水,两种情况下稀饭冷却的速度一样吗?为什么?

【答案】不一样。搅动稀饭冷却速度快(1分)。因为稀饭与水间的传热过程,稀饭侧热阻为主要热阻,要强化换热应首先从稀饭侧入手。而搅动稀饭时稀饭内部形成强制对流,并且各时刻稀饭内的温度基本相同,加大了稀饭外界间的传热湿差,冷却速度快。

16.试说明用热平衡法对节点建立温度离散方程的基本思想。

【答案】用热平衡法对节点建立温度离散方程的基本思想是用有限小元体代替微分分析中的无限小微元体,用傅里叶定律写出与周边元体的导热量,由净导热量与内热源量和内能增量之间的能量平衡关系得到节点方程。

17.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