2018年哈尔滨理工大学机械动力工程学院803传热学考研基础五套测试题
● 摘要
一、名词解释
1． 换热器。
【答案】用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置统称为换热器。
2． 定性温度
【答案】定性温度是指用以确定特征数中流体物性的温度。
3． 肋片效率
与肋壁总效率
是衡量肋片散热有效程度的指标，其表达式为:
②肋壁总效率是指肋侧表面总的实际换热量与肋侧壁温均为肋基温度的理想散热量之比；肋壁总效率的物理意义为:
【答案】①肋片效率
二、选择题
4． 试将圆筒壁的热阻与同材料、同厚度的平壁的热阻进行比较，如果温度条件相同，而平面的面积等于圆筒壁的内表面，则（ ）是正确的。
A. 平壁的热阻较小 B. 平壁的热阻较大 C. 二者的热阻相等 D. 缺少条件，不好比较 【答案】A
【解析】设圆筒内壁的直径为
、圆筒和平壁的厚度为，则圆筒外壁的直径为
该材料的导热系数为，圆筒和平壁的长度为平壁的导热热阻为：圆筒壁的导热热阻为：由此可见，平壁的热阻较小。
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5． 换热器中流体通过换热器后，可能经历的最大温差是（ ）。
A. 大热容量流体的进出口温差 B. 小热容量流体的进出口温差 C. 冷热流体的出口温差 D. 冷热流体的进口温差 【答案】D
三、简答题
6． 两物体的温度分别为100℃及200℃，若将其温度各提高450℃并维持其温差不变，其辐射换热热流量是否变化？
【答案】会发生变化。因为物体的辐射力与其热力学温度的四次方成正比，而非一次方成正比。
7． 为什么太阳灶的受热表面要做成粗糙的黑色表面，而辐射采暖板不需要做黑色？
【答案】（1）①太阳灶要求吸收太阳辐射的能量要多，而太阳辐射射线的能量主要位于短波范围，最佳的太阳灶受热面应是部分光谱全部吸收
，
，黑色表面有利于吸
收可见光（属于短波辐射）；②另一方面太阳灶要求本身辐射出去的能量要尽量少，而太阳灶本身辐射出去的能量因温度不是太高主要位于长波部分，粗糙表面能使长波辐射投射到自身而减少辐射热损失。
两方面综合，粗糙的黑色表面吸收太阳能最多，损失的长波辐射最少。把太阳灶的受热面做成粗糙的黑色表面能基本满足上述要求，因此，太阳灶的受热表面要做成粗糙的黑色表面。
（2）对于辐射采暖板，其表面温度不高，大部分福射射线的能量位于长波范围。此时，采用粗糙的黑色表面
，
由基尔霍夫定律，
反而阻碍其散热，因此辐射采暖板不
需要做成黑色。
8． 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。
9． 解释边界层中
【答案】边界层中
的物理意义。
的物理意义是指沿壁面法线方向压强p 并不发生变化，边界层外主
流区压强变化的规律可推广应用到边界层内。
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10．对于竖壁表面的自然对流，当时，仍有自然对流是因温差引起的，但的流
动边界层区域并不存在温差（温度近似等于），为什么流体仍然存在着流动速度？
【答案】这是由于流体黏性力的拖拽作用，使未被加热的流体沿壁面向上流动的原因。
四、计算题
11．—种测定物体黑度（发射率）的简便方法如下:用被测材料做一球体，其中装入电加热器及测定表面温度的热电偶，然后把该球体放入一个非常大的抽真空的容器内。设球直径为4cm , 球表面，温度为400℃且均匀大容器壳体温度为0℃, 表面发射率为0.6, 在稳态下球内电功率消耗为40W , 试计算此时球体表面的黑度。
【答案】用1代表球体，用2代表外壳。因为外壳非常大，面积部包裹，所以角系数
由于外壳将球体全
根据两个封闭灰体间的辐射换热有:
12．质量流量为其比定压热容油。出口处水温阻总共为
【答案】传热量为:水的质量流量:
求解求
解
需计算最小换热面积，应采用逆流流动，故::
求解:盘管长:
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的变压器油在螺旋盘管中流过，油温从
进口温度为水的比定压热容
被冷却至
。水侧表面传热系数为
，
的冷水在盘管外流动用来冷却变压器。钢盘管的导热系数为
，污垢热
，油侧表面传热系数为
的最小长度、盘数与水的质量流量。
。若盘管的直径为0.4m ，管的外径x 壁厚为57mmx3.5mm 。求螺旋盘管
，因此
，
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