2018年武汉工程大学理学院815传热学考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 试述
数和
数的区别。
数中的为流体的导热系数，
为影响边界层厚度的几何尺寸。
数反映靠近壁面流体层
数反映物体内部的导热热阻与外部的换热热阻之间的
【答案】
数中的为物体的导热系数，为固体壁（如壁厚等）的某一尺寸；的导热热阻与对流换热热阻的相对大小；
相对大小。
2． 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。
3． 温度为T 的灰体，其有效辐射是否有可能大于同温度下的黑体福射？
【答案】有可能。因为有效辐射等于自身辐射与投入辐射的反射部分之和，反射部分越大，有效辐射也越大，因此，完全有可能某一温度下的物体其有效辐射大于同温度下的黑体辐射。
4． 建立图中所示气泡生成的条件。
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，
图
【答案】在液体沸腾过程中一个球形汽泡存在的条件是液体必须有一定的过热度。这是因为从汽泡的力平衡条件得出们各自对应的饱和温度就不同有饱和温度，那么液体温度
，只要汽泡半径不是无穷大，蒸汽压力就大于液体压力，它
又由汽泡热平衡条件有
，而汽泡存在必须保持其
，即大于其对应的饱和温度，也就是液体必须过热。
5． 何为过冷沸腾和饱和沸腾？大容器饱和沸腾曲线可以分为哪几个区域？
【答案】过冷沸腾——大容器沸腾中流体主要部分的温度低于相应压力下的饱和温度，则这种沸腾称为过冷沸腾。
饱和沸腾——大容器沸腾中流体主要部分的温度等于相应压力下的饱和温度，则这种沸腾称为过冷沸腾。
大容器饱和沸腾曲线分为:核态沸腾区、过渡沸腾区和膜态沸腾区。
二、计算题
6． 无内热源，常物性二维导热物体在某一瞬时的温度分布为x=0，y=1处的温度是随时间增加逐渐升高，还是逐渐降低。
【答案】常物性无内热源二维物体的导热微分方程式：
由某一瞬时的温度分布
得：
代入微分方程式得：
即该导热物体在x=0，y=l处的温度是随时间增加逐渐升高。
7． 换热面积
的逆流式换热器，使用初期能把热容量
的热流体从200试说明该导热物体在
℃降低至140℃, 把冷流体从30℃加热至120℃。但该换热器运行两年后，在冷热流体进口温度不变的情况下，测得冷流体出口温度仅为90℃。
求:（1）该换热器的换热量降低了多少？ （2）该换热器壁面上产生的污垢热阻私为多少？ 【答案】（1）
运行两年后，流体出口温度变化，但仍满足热平衡:
产生污垢后换热量:
换热量降低量:
（2）运行初期的平均温度差:
产生污垢后平均温度差:
由
得
’传热系数的变化反映了污垢值的变化:
8． 如图所示，为了得到热水，导热系数为
附注：
（1）管内湍流强制对流换热实验关联式为：冷却
（
）。
2
）
60
℃
时
水
的
物
性
：
（流体被加热
流体被
的水蒸气在管外凝结，其表面传热系数
冷却水在盘管内流动，流速为0.8m/s，黄铜管外径为18mm ，壁厚为1.5mm ，
盘管的弯曲半径为90mm 。冷水进换热器时的温度为25℃，加热到
95℃。试求所需的换热面积及盘管长度。不计管内入口效应修正及温差修正。
（3）弯管修正系数：
图
【答案】（1）求管内表面传热系数。 定性温度：查物性可知
，则
为揣流。因此有：
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