2018年河北工程大学城市建设学院808传热学Ⅱ[专业硕士]考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 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 为流体导热系数。
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
2． 掠平壁层流边界层内，为什么存在壁面法线方向（y 向）的速度v?
3． 量微分方程
与固体导热微分方程
【答案】y 向的速度v 是由于边界层不断増厚，所排挤掉的流体产生的速度。
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。
4． 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
5． 冬天，房顶上结霜的房屋保暖性能好，还是不结霜的好？
【答案】（1）同样的室温条件下，房顶上结霜的房屋保暖性能好。
（2）原因是结霜屋顶的热阻更大，使得其外表面温度较低，因而保暖性能好。
6． 为强化一台冷油器的传热，有人用提高冷却水流速的办法，但发现效果并不明显，试分析原因。
【答案】冷油器中由于油的粘度较大，对流换热表面传热系数较小，占整个传热过程中热阻的主要部分，而冷却水的对流热阻较小，不占主导地位，因而用提高水速的方法，只能减小不占主导地位的水侧热阻，效果不明显。
二、计算题
7． 有一小型浸没式热水器，体积为
和
假设空气与热水器间的表面传热系数恒为
【答案】热水器定型尺寸：
本题为有内热源的集总参数问题，其解为：
假设初温和空气温度均为20℃，则：
8． 设有5块厚30mm 的无限大平板，各用银、铜、钢、玻璃及软木做成，初始温度均匀，（20℃）两侧面突然上升到60℃，试计算使中心温度上升到56℃时各板所需的时间。5种材料的热扩散率
依次为论？
【答案】
由第一类边界条件：
代入平板中心无量纲过余温度：
又
依次代入5种材料的热扩散系数后得银、铜、钢、玻璃及软木板中心温度到达56℃的时间分别是：1.36，2.25，17.98，393.18，1496.61s 。可见，到达相应温度的时间与热扩率成反比。
由此计算你可以得出什么结
外表面积为
热水器由
的金属制成，消耗功率40w 。热水器浸在水
试计算热水器达到熔点所需的时间。
中，所以不会超过恪点538℃。由于操作人员疏忽，热水器未浸在水中而是在空气中就接通电源。
9． 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
故管内流态不相似。欲使流态相似，必须满足式（1）条件，即
故
10．下面为两个第三类边界条件的表达式：
你认为哪一个式子是正确的？
【答案】图给出了热流密度和温度梯度的方向示意，温度梯度的方向与热量传递方向相反。 因此：
正确。
图 模型示意