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一、名词解释

1． 灰体

【答案】灰体是指光谱吸收比与波长无关的物体。

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． 流动边界层和热边界层。

【答案】流动边界层是固体表面附近流体速度发生剧烈变化的薄层；热边界层是固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层。

二、简答题

4． 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。

5． 饱和水在水平加热表面上沸腾（壁面温度可控）时，随着壁面过热度的增加，沸腾换热表面传热系数是否也增加？为什么？

【答案】在自然对流区和核态沸腾区，随着壁面过热度热系数是增加的，因随增加。

当进一步提高再提高

时，进入过渡沸腾区。这时，由于的增加，在加热表面上形成一层汽膜，汽

膜的导热系数较小，热阻增加，致使沸腾换热表面传热系数下降。

进入稳定膜态沸腾区，加热表面上形成稳定的汽膜层。这时汽化只能在汽-液交界

的増加而增加。

面上进行。汽化所需热量靠导热、对流、辐射通过汽膜传递。因这时壁温很高，辐射热量急剧增加，沸腾换热表面传热系数又随

的增加，沸腾换热表面传

的増加产生汽泡的核心数增加，汽泡对流体的扰动剧增，表面传热系数

6． 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

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

7． 根据对导热系数主要影响因素的分析，试说明在选择和安装保温隔热材料时要注意哪些问题。

【答案】（1）根据工作温度选择适合的保温材料；

（2）进行保温计算时应考虑温度对保温材料导热系数的影响；

（3）选择导热系数小的材料，其密度在最佳密度附近，使其具有最佳保温性能； （4）保温材料的保温性能受水分影响很大，必须采取防水措施； （5）采用各向异性材料时要注意导热方向对导热系数的影响。

8． 在对流换热的理论分析中，边界层理论有何重要意义？

【答案】边界层理论的主要意义在于，利用边界层的特征采用数量级分析法来简化对流换热微分方程组，使其变成更容易求解的形式，从理论上寻找出便利于求解h 的途径。

9． 对于第一类边界条件的稳态导热问题，其温度分布与导热系数有没有关系？

【答案】导热问题的完整数学描述包括导热微分方程和定解条件。在导热系数为常数的稳态导热问题中，只有第一类边界条件下的无内热源稳态导热问题的分析解才与导热系数没有关系，即导热系数只影响热流量，而不影响温度场。

三、计算题

10．两平行大平板温度分别为

和

其发射率均为

试计算两者之间单位

和

面积的辐射换热量；如果将两者中间加入一两面发射率不同的大平板，发射率分别为

试计算福射换热减少的百分数。 【答案】

两平行大平板单位面积的辐射换热量为

加入遮热板后，单位面积的辐射换热量为

辐射换热减少的百分数为

11．写出无限长的长方柱体热系数为常数；内热源强度为热量，y=0处的表面保持恒定温度

二维稳态导热问题完整的数学描述。长方柱体的导

在x=0处的表面绝热，x=a处表面吸收外界温度为的流体的y=b处的表面对温度为0的流体放出热量。

【答案】由题意知，该问题的导热微分方程为：

边界条件：

12．有两块相距甚近且平行放置的大平板，表面温度分别为别为

试计算:

（1）两板之间单位面积上的辐射换热量； （2）若在两板之间插入一块两面黑度均为多少？

【答案】由题意知

，（1）

表面黑度分

的遮热板，此时两板间的辐射换热量又为

（2）