2017年浙江大学建筑工程学院833传热学考研冲刺密押题
● 摘要
一、简答题
1. 试说明数的物理意义。及各代表什么样的换热条件?有人认为,代表了绝热工况,你是否赞同这一观点,为什么?
【答案】(1)
(2)①
求解;②
(3)认为数的物理意义是物体内外热阻之比的相对值。 时说明传热热阻主要在边界,内部温度趋于均匀,可以用集总参数法进行分析时,说明传热热阻主要在内部,可以近似认为壁温就是流体温度。 代表绝热工况是不正确的,的工况是指边界热阻相对于内部热阻较大,而绝热工况下边界热阻无限大。
2. 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 。
3. 扩展表面中的导热问题可以按一维问题处理的条件是什么? 有人认为只要扩展表面细长,就可按一维问题处理,你同意这种观点吗?
【答案】(1)扩展表面中的导热问题可以按一维问题处理的条件是扩展表面细长,且导热系数大;
(2)不同意,表面传热系数相对较小的条件下()才可以按一维问题来处理。
4. 根据数量级分析,边界层连续性方程并未得到简化,为什么?
【答案】边界层连续性方程并未得到简化充分说明y 向的速度v 与边界层厚度属同一数量级的微小量。
5. 温度为T 的灰体,其有效辐射是否有可能大于同温度下的黑体福射?
【答案】有可能。因为有效辐射等于自身辐射与投入辐射的反射部分之和,反射部分越大,有效辐射也越大,因此,完全有可能某一温度下的物体其有效辐射大于同温度下的黑体辐射。
6. 为什么白天从远处看房屋的窗孔有黑洞洞的感觉?
【答案】因为房屋尺寸比窗口尺寸大得多,外界通过窗口投射到房屋的能量,经房屋内壁多次吸收和反射,再经窗口射出的能量就比较小了,所以白天从远处看房屋窗孔就有黑洞洞的感觉。
如果窗口足够小,就是人工黑体模型。
7. 在某厂生产的测温元件说明书上,标明该元件的时间常数为1s 。从传热学角度,你认为此值可信吗?
【答案】
根据时间常数定义在一定条件下可以认为是常数,但表面传热系数h 却是与测温元件与被测物的换热条件有关。因此,对该说明书上表明的时间常数值要进行具体分析,不能盲目相信。
8. “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。
9. 有人认为,当非稳态导热过程经历时间很长时,采用诺谟图计算所得的结果是错误的。其理由是:诺谟图表明,物体中各点的过余温度的比值仅与几何位置及
看法?请说明其理由。
【答案】这种看法不正确,因为随着时间的推移,虽然物体中各点过余温度的比值不变,但各点温度的绝对值在无限接近。这与物体中各点温度趋近流体温度的事实并不矛盾。
10.速度边界层的概念及如何定义边界层厚度。
【答案】这种在固体表面附近流体速度发生剧烈变化的薄层称为速度边界层(或流动边界层)。通常规定达到主流速度的99%处的距离定义为边界层厚度,记为
有关,而与时间无关。但当时间趋于无限大时,物体中各点的温度应趋近流体温度,所以两者是有矛盾的。你是否同意这种
二、计算题
11.两根不同直径的蒸汽管道,外面都覆盖一层厚度相同、材料相同的保温层。如果管子表面以及保温层外表面的温度都相同,试问:两个管子每米长度的热损失相同吗?请证明你的看法说法是正确的。
【答案】不同。设管子外径分别为和且,保温层厚为则有:
由于所以。
12.一冷藏室的墙由钢皮、矿渣棉及石棉板三层叠合构成,各层的厚度依次为1,150,10mm ; 导热系数分别为45,0.07,冷藏室的有效换热面积为
及室内外气温分别为-2计算。为维℃及30℃,室内、外壁面的表面传热系数可分别按:【答案】该问题为多层平壁的导热问题,已知:
则:
13.在一次测定空气横向外掠单根圆管的对流换热实验中,得到下列数据:管壁平均温度空气加热前后平均温度
【答案】
14.两根管子,a 管内径为16mm ,b 管为30mm ,当同一种流体流过时,a 管内流量是b 管的2倍,已知两管温度场完全相同,问管内流态是否相似?如果不相似,在流量上应采取什么措施才能相似?
【答案】流态相似,必然有由题意知,温度场完全相同,故
但即
如果全部热量通过对流换热传给空气,求此时的对流换热表面传热系数。 ,持冷藏室温度恒定,试确定冷藏室内的冷却排管每小时内需带走的热量。 管子外径d=14mm,加热段长80mm , 输入加热段的功率为8.5W 。