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一、填空题

1． 写出Pr （普朗特数）的无量纲组合：_____。它的物理意义是_____。

【答案】

2． 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）

3． 气体辐射的特点是_____；_____。

【答案】气体辐射对波长有选择性；气体的辐射和吸收是在整个容积中进行的

4． 半球内壁对底部半圆的角系数为_____。

【答案】

；动量扩散能力与热量扩散能力的一种量度

【解析】简单示意图如图所示。

图

根据角系数的相对性, 可得:根据角系数的可加性:根据对称性可知:由上面等式可知:

所以半球内壁对底部半圆的角系数为

。

。其中

,

二、判断对错题

5． 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。

6． 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

7． 当发生饱和沸腾时，液体主体温度高于大容器壁面温度

【答案】错

【解析】当发生饱和沸腾时，存在壁面过热度，即壁面表面温度与液体饱和温度的温差。

8． 管内湍流换热，雷诺数越大，则对流换热系数也越大。（ ）

【答案】错

（ ）

三、简答题

9． 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（强制对流）；由暖气片管道内壁至外壁，热传递方式为导热；

（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。

10．什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。

11．掠平壁层流边界层内，为什么存在壁面法线方向（y 向）的速度v?

【答案】y 向的速度v 是由于边界层不断増厚，所排挤掉的流体产生的速度。

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．在青藏铁路建设中，采用碎石路基可有效防止冻土区的冻胀和融降问题，为什么？

【答案】碎石路基中的空隙可以有效阻止热量自上而下的传递，而能顺利地将冻土层的热量自下而上的传递。其原因是:空隙内的空气的自然对流能将下方的热量传递到上方，而不能将上方的热量传递给下方，即路基中热量只能单向传递，这样就可以维持路基下冻土层的常年冻结。

14．建立图中所示气泡生成的条件。

图

【答案】在液体沸腾过程中一个球形汽泡存在的条件是液体必须有一定的过热度。这是因为从汽泡的力平衡条件得出们各自对应的饱和温度就不同有饱和温度，那么液体温度

，只要汽泡半径不是无穷大，蒸汽压力就大于液体压力，它

又由汽泡热平衡条件有

，而汽泡存在必须保持其

，即大于其对应的饱和温度，也就是液体必须过热。

四、计算题

15．在1所示的极坐标系中画出黑体的定向黑度随空间的变化规律。

图1

【答案】黑体的定向黑度随空间的变化规律如图2所示。