2017年武汉科技大学传热学(同等学力加试)复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1. 非稳态导热物体可以用集总参数法分析的条件是什么?
【答案】导热物体内部导热热阻忽略不计,即任一时刻物体内温度相同。实用判别条件为
:
或
(M 是与物体几何形状有关的无量纲数)
2. 根据数量级分析,边界层连续性方程并未得到简化,为什么?
【答案】边界层连续性方程并未得到简化充分说明y 向的速度v 与边界层厚度属同一数量级的微小量。
3. 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。
4. 简述气体辐射的特点。
【答案】气体辐射对波长有选择性;气体辐射和吸收是在整个容积中进行的。
5. 为什么Pr>l的流体
,
由积分方程解也可
【答案】Pr>l,说明流体传递动量的能力大于传递热量的能力,因此
以证明这一点。由动量积分方程得:所以,Pr>l时,
6. 有人对二维矩形物体中的稳态、无内热源、常物性的导热问题进行了数值计算。矩形的一个边绝热,其余三个边均与温度为的流体发生对流换热,这样能预测温度场的解吗?
【答案】根据所给边界条件,可以判断该物体没有热流,所以物体各点温度均为tf 。
二、计算题
7. 如图所示,表面1和3与表面2和4分别组成了两个垂直的面,且数
试求角系
图
【答案】首先由角系数可加性
由角系数分解性
由角系数互换性
由对称性
有
联立式(1)〜式(4)求出
8. 一冷藏室的墙由钢皮、矿渣棉及石棉板三层叠合构成,各层的厚度依次为1,150,10mm ; 导热系数分别为45,0.07,
冷藏室的有效换热面积为
及
室内外气温分别为-2
计算。为维
℃及30℃,室内、外壁面的表面传热系数可分别按:
【答案】该问题为多层平壁的导热问题,已知:
则:
持冷藏室温度恒定,试确定冷藏室内的冷却排管每小时内需带走的热量。
9. 如图所示,有一双层无限大墙壁由厚度为和数
和
均为常数。墙壁1有均匀内热源
对流换热,对流换热系数为
两部分组成,中间紧密贴合,两者的导热系
,左侧面绝热;墙壁2右侧面与温度为的流体发生
。试求两墙接触面处及墙壁右侧面的温度。
图
【答案】由于是一维稳态导热,且左侧绝热,墙壁1发出的热能全部从右侧散出。 墙壁1发出的热量:根据能量平衡有:
墙壁2右侧的对流换热量为:
又因为墙壁1发出的热能,必须从墙壁2以导热的方式传出,有:
得:
10.炉子的炉墙厚13cm ,总面积为掉多少煤?
【答案】
即每天因热损失要多用掉煤310kg 。
11.试画出冷凝器和蒸发器中,两种流体温度随换热面积(沿程)的变化关系。
【答案】如图1、图2所示。
平均导热系数为
,内外壁温分别为520℃问每天因热损失要多用
和50℃。试计算通过炉墙的热损失。如果燃煤的发热值为