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2018年华东理工大学资源与环境工程学院836传热学考研核心题库

  摘要

一、名词解释

1. 遮热板。

【答案】遮热板是指插入两个福射换热表面之间以消弱辐射换热的薄板。

2. 角系数

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

3. 肋效率

【答案】肋效率是指肋片的实际散热量与假定整个肋表面均处于肋基温度时的理想散热量的比值,是衡量肋片散热有效程度的指标,表达式为:

二、判断题

4. 热阻也是物质的一个物性参数。( )

【答案】错

5. 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:。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

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°

6. 在非稳态导热过程中,当物体的导热系数相当大,或者几何尺寸很小,或者表面换热系数极大时,可以忽略其内部导热热阻。( )

【答案】错。

【解析】由毕渥数的表达式:可知,当物体的导热系数相当大,或者几何尺寸很小,或者表面换热系数极大(即保证毕渥数),可以忽略其内部热阻。

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. 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:

热的措施。

。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

三、简答题

9. 在寒冷的北方地区,建房用砖采用实心砖好,还是多孔的空心砖好? 为什么?

【答案】(1)在寒冷的北方地区,建房用砖采用多孔的空心砖好。

(2)因为在其他条件相同时,实心砖材料的导热系数约为

满着静止的空气,空气在纯导热(即忽略自然对流)时导热系数约为

心砖是很好的绝热材料。寒冷地区建房用多孔空心砖好。

10.写出毕渥数与努塞尔数的定义式,并说明它们的物理意义,比较两者不同之处。 【答案】固体内部导热热阻与其界面上换热热阻之比;壁面上流体的无量而多孔空心砖中充可见,空

纲温度梯度;两者不同之处在于:里面的为固体导热系数,里面的为流体导热系数。

11.在用热电偶测定气流的非稳态温度场时,怎样才能改善热电偶的温度响应特性?

【答案】要改善热电偶的温度响应特性,则

(1)需最大限度降低热电偶的时间常数;(2)形状上要降低体面比;(3)要选择热容小的材料;(4)要强化热电偶表面的对流换热。

12,,.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。

13.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。

14.一台氟利昂冷凝器,氟利昂蒸气在光管外冷凝,冷却水在管内流动。为了强化这一传热过程,将管外改为低肋强化表面。后又采用管外与管内均有强化措施的双侧强化管,试分析其原因。

【答案】由于氟利昂蒸气导热系数和气化潜热很小,根据Nusselt 理论解,其凝结表面传热系数相对于管内对流换热系数要小很多,也就是氟利昂侧传热热阻大。采用低肋管后,可以将氟利昂侧凝结表面传热系数提高十多倍,这时管内传热热阻反而大于氟利昂侧热阻,因而管内也需要进行强化,从而使两侧热阻相当,才能收到更好的强化换热效果。

15.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。

16.“善于发射的物体必善于吸收”,即物体辐射力越大,其吸收比也越大。你认为对吗?为什么?

【答案】基尔霍夫定律对实际物体成立必须满足两个条件:物体与辐射源处于热平衡,辐射源为黑体。也即物体辐射力越大,其对同样温度的黑体辐射吸收比也越大,善于发射的物体,必善于吸收同温度下的黑体辐射。所以上述说法不正确。

四、计算题

17.常物性流体管内受迫层流稳态流动,在流动充分发展段,描述流体运动的动量微分方程为:

为:根据微分方程,结合边界条件,证明流动充分发展段的速度分布其中,R 为管内半径。

【答案】数学描述为:

B.C :

在流动充分发展段:

微分方程改写为: ,故

两次积分并代入边界条件后,可求得速度分布为:

平均速度定义为: