2017年兰州理工大学能源与动力工程学院804传热学考研冲刺密押题
● 摘要
一、填空题
1. _____的物体叫灰体。
【答案】光谱吸收比与波长无关
2. 已知热流体进出口温度分别为
表示) 【答案】 ,冷流体进出口温度为,当换热器顺流布置时,对平均温差表达式为_____; 当换热器逆流布置时,其对数平均温差表达式为_____。(请以
【解析】不论顺流、逆流,平均温差可以统一用以下计算式表示:
对于顺流布置来说,最大温差、最小温差为
:
所以对流平均温差表达式为:
对于逆流布置来说,最大温差、最小温差为
:
所以对流平均温差表达式为:
3. Pr (普朗特)准则反映_____的准则,它表征了_____的相对大小。
【答案】流体中动量扩散能力与热扩散能力;流动边界层与热边界层
4. 如果测的通过一块厚50mm 的大木板的热流密度为
为25°C , 则另外一侧的表面温度应为_____. 【答案】
【解析】
根据傅里叶定律可知
计算可得木板导热系数为: 把
。
第 2 页,共 63 页 木板两侧的表面温度分别为40°C 该木板的一侧表面温度和20°C ,则该木板的导热系数为_____; 若将加热热流密度提高到、代入,
当时,木板两侧温度差为:
因为木板一侧的表面温度为25°C,因而另外一侧的表面温度为65°C。
5. 临界热绝缘直径_____,其意义为_____。 【答案】;当绝缘层外径时,导热热阻与对流传热热阻之和最小,此时散热量为最大值
6. 大容器核态沸腾的主要换热特点为_____、_____两种。
【答案】稳压小;传热强
7. 方程是_____微分方程,式中的参数是_____。
【答案】二维、稳态、无内热源、不可压缩、常物性的对流传热能量守恒;热扩散率
8. 凝结换热的两种形式是_____和_____。
【答案】珠状凝结;膜状凝结
9. 已知一个换热过程的温压为100℃, 热流量为l0Kw ,则其热阻为_____。
【答案】0.01K/W
【解析】设热阻为R ,则根据传热方程式可知
得热阻为:R=0.01K/W。
10.管槽内对流换热的入口效应是指_____。
【答案】入口段的热边界层较薄,局部表面传热系数比充分发展段高
11.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)
把代入上式,可
二、简答题
12.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。
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,
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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.传热学中通常把“管内流动”称为内部流动,将“外掠平板”、“外掠圆管”称为外部流动,试说明它们的流动机制有什么差别。这些对流换热问题的数学描述有什么不同?
【答案】(1)它们的流动机制的差别在于管内流动,其流体的发展受到管内空间的限制;而外掠平板或外掠圆管,其流体的发展不受外界的限制。
(2)这两类对流换热问题的数学描述的不同之处在于:①定型尺寸不同,如管内流动,定型尺寸选用管内径,而外掠平板,定型尺寸选用板长,外掠圆管定型尺寸选用管外径;②由于内流动受到流动空间的限制,除流动入口段以外,边界层理论不适用于流动充分发展段,因此不能采用数量级分析的方法简化对流换热微分方程组;③边界条件的描述也不相同,内流问题应考虑流动与换热的对称性。
15.若严冬和盛夏时室内温度均维持20℃,人裸背站在室内,其冷热感是否冬夏相同?
【答案】不相同。人体与周围环境的热交换包括对流换热和辐射换热。(1)对流换热,本题可认为对流换热量冬夏差别不大,因为人体温度冬夏基本相同,室内空气温度相同,其自然对流换热系数及换热温差相同,因此对流换热量基本相同;(2)辐射换热,辐射换热量冬夏差别较大,因为冬季围护结构温度比夏季要低得多,因此冬季人体通过辐射散热量要大于夏季,当严冬和盛
夏时室内温度均维持20℃,人裸背站在室内,其冷热感冬夏是不同的,冬季会有明显更冷的感觉。
16.简述温室效应是怎么回事?
【答案】(1)对于普通玻璃、塑料薄膜、非对称的双原子气体及多元子气体等介质,可以透射可见光,但可以阻隔红外线。
(2)当可见光透射过这些介质后,被这些介质包围的固体吸收;
(3)另一方面,固体的温度相对较低,发出的辐射能绝大部分是红外线。
(4)红外线无法透过这些介质,使得被这些介质包围的固体的温度升高。这就是温室效应。
17.辐射和热辐射之间在什么区别和联系?热辐射有什么特点?
【答案】(1)辐射和热辐射之间的区别和联系:①辐射是由原子内部的电子激发产生的电磁波传播,由于激发的方法不同,所产生的电磁波波长就不相同,它们投射到物体上产生的效应也不同;热辐射是由自身温度或热运动的原因激发产生的电磁波传播;②热辐射是辐射的一种形式。
(2)热辐射的特点是投射到物体上能产生热效应。
18.如何将从实验室得到的实验结果应用于工程实际?
【答案】由相似第二定理可知,相似的两个物理现象具有完全相同的准则函数关系,由根据
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