2018年上海理工大学能源与动力工程学院802传热学A考研基础五套测试题
● 摘要
一、填空题
1． 对于高温换热器，为了避免出现较高壁温，常优先考虑采用_____流动形式。
【答案】顺流
【解析】因为对于逆流换热器，热流体和冷流体的最高温度集中在换热器的同一端，使得该处的壁温特别高。所以对于高温换热器，为了避免出现较高壁温，常优先考虑采用顺流的流动形式。
2． 管内强迫对流换热，一般来说，流体的导热系数变大，表面换热系数_____，流体的粘度变大，表面换热系数_____。
【答案】变大；变小
【解析】以管槽内湍流强制对流传热为例，对于常规流体，最普遍的关联式为：
根据雷诺数定义可知：根据普朗特数定义可知：根据努塞儿数的定义式可知：
。
。
n=0.4） （假设是热流体，。
。
代入传热关联式，整理后可得对流传热系数为：
由上式可知，如果流体的导热系数变大，则表面换热系数变大；如果流体的粘度变大，表面换热系数变小。
3． 普朗克定律揭示了_____的单色辐射力按_____变化的分布规律。
【答案】黑体；波长
4． 确定导热微分方程的定解条件中有边界条件，常用的有三种：
第一类边界条件为_____; 第二类边界条件为_____; 第三类边界条件为_____。
【答案】规定了边界上的温度值；规定了边界上的热流密度值；规定了边界上物体与周围流体间的表面传热系数以及周围流体的温度t f 。
5． 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
6． 某换热器刚装时传热系数为
【答案】
，运行了一年后因结垢传热系数降为
，这时，
其因运行结垢而产生的污垢热阻为_____。
【解析】根据题意可知因运行结垢而产生的污垢热阻为:
7． 气体辐射的贝尔（Bell ）定律是_____。
【答案】
, 其中,
为投射到气体界面x=0处的光谱辐射强度,
为通过一段距
离x 后的辐射强度, 为光谱减弱系数
8． 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
9． 纵掠平板强迫对流换热的能量方程为_____。
【答案】
10．Bi 数反映了_____的相对大小，其表达式
11．无量纲组合
叫_____，它的物理意义是_____。
中的k 是指_____。
【答案】固体内部导热热阻与界面上换热热阻；固体的导热系数
【答案】普朗特数；动量扩散能力与热量扩散能力的一种量度
二、简答题
12．怎样计算流体在粗糙管中流动时的表面传热系数？粗糙管内的层流流动换热是否能采用光滑管公式计算？为什么？
【答案】（1）流体力学对粗糙管壁内的流动进行了大量的实验研究，积累了大量的摩擦系数实验数据。因此，粗糙管内的换热计算可以采用类比公式，即
来进行计算。当缺乏阻
且
力数据，不能采用类比公式进行换热计算，且无实验获得的粗糙管内准则关联式时，可采用光滑管实验关联式进行换热计算。但关联式计算结果必须乘以粗糙管壁修正系数
（2）粗糙管内的层流流动换热能采用光滑管公式计算。
（3）粗糙管内的层流流动换热能采用光滑管公式计算的原因是因为当粗糙管内的流态为层流
时，由于糙粒高度被边界层所覆盖，其强化传热的作用已消失，故可采用光滑管公式进行计算，结果勿需修正。
13．写出努谢尔数
与毕渥数
数
表达式并比较异同。
与
数
完全相同，但二者的物理意义却不数一般是待定准则。
数的物理意
【答案】从形式上看
，
同。
数中的为流体的导热系数，而一般未知，因而
数一般是已定准则。
义表示壁面附近流体的无量纲温度梯度，它表示流体对流换的强弱。而导热系数，且一般情况下已知，
与外部对流热阻
14．量微分方程
与固体导热微分方程的相对大小。
数中的为导热物体的
数的物理意义是导热体内部导热热阻
两者有何区别？什么情况下
能量微分方程可转化为固体导热微分方程？
【答案】（1）区别：①能量微分方程是在流场中取微元体根据能量守恒定律推导得出，固体导热微分方程式是在固体中取微元体根据能量守恒定律推导得出。②前者考虑了热对流过程、导热过程和作用在微元体上的外力对微元体内流体所做的净功，后者仅考虑了导热过程。
（2）当流体静止时，u=0，v=0，此时：
能量微分方程转化为固体导热微分方程。
15．时间常数是从什么导热问题中定义出来的？它与哪些因素有关？同一种物体导热过程中的时间常数是不是不变的？
【答案】时间常数是从导热问题的集总参数系统分析中定义出来的，为同一物体处于不同环境其时间常数是不一样的。
16．太阳与地球之间存在着广阔的真空地带，它是怎样把能量传到地球上的？
【答案】太阳通过热辐射把能量传递到地球上。从福射的本质和特点可知，热辐射可以通过真空自由地传播而不需要任何中间介质，因此辐射换热并不需要两物体直接接触。
17．等温面与等温线的特点？
【答案】（1）温度不同的等温面或等温线彼此不能相交；
（2）在连续的温度场中，等温面或等温线不会中断，它们或者是物体中完全封闭的曲面（曲线），或者就终止于物体的边界上；
（3）等温面或等温线的分布并不一定均匀。
从中不难
看出，它与系统（物体）的物性、形状大小相关，且与环境状况（换热状况）紧密相联。因此，
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