2017年河南理工大学934传热学复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 为了测量管道中的气流温度，在管道中设置温度计。试分析由于温度计头部和管壁之间的辐射换热而引起的测温误差，并提出减少测温误差的措施。
【答案】（1）为了准确测量管道内气流的温度，必须减少由于干扰项引起的测量误差。高温条件下辐射换热对于气流温度的测量误差可达到8%〜10%，因此必须采取措施去除辐射换热的影响。
（2）减少测温误差的措施:加辐射隔热板。加上辐射隔热板后可将误差减小到0.5%左右（见图）。
图
2． 发生在一个短圆柱中的导热问题，在哪些情形下可以按一维问题来处理？
【答案】（1）两端面绝热，圆周方向换热条件相同时，可以认为温度场只在半径方向发生变化；
（2）圆周面绝热，两端面上温度均匀，可以认为温度场只在轴向发生变化。
3． 建立图中所示气泡生成的条件。
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。
4． 何谓黑体、白体、透明体、灰体？
【答案】（1）黑体是指能全部吸收外来射线的物体；
（2）白体是指能全部反射外来射线的物体；
（3）透明体是指物体能被外来射线全部透射的物体；
（4）灰体是指物体的单色发射率不随波长而变化的物体。
5． 如何将从实验室得到的实验结果应用于工程实际？
【答案】由相似第二定理可知，相似的两个物理现象具有完全相同的准则函数关系，由根据相似第一定理可知，两个相似的物理现象对应点上的同名准则数相等，所以，如果两个同类物理现象相似，则它们具有完全相一样的准则关系式，所以从实验室得到的实验结果完全可以应用于工程实际。
6． 什么是非稳态导热问题的乘积解法，该解法使用条件是什么？
【答案】（1）对于二维或三维非稳态导热问题的解等于对应几个一维问题解的乘积，其解的形式是无量纲过余温度，这就是非稳态导热问题的乘积解法。
（2）非稳态导热问题的乘积解法使用条件是恒温介质，第三类边界条件或边界温度为定值、初始温度为常数。
二、计算题
7． 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
8． 两块大平板中间放置第三块平板，可起到减少辐射传热的作用，故称第三块板为遮热板。问:
（1）遮热板的位置移动，不在正中间，遮热效果是否受影响？为什么？
（2）如果遮热板两表面的发射率不同，板的朝向会不会影响遮热效果？会不会影响板3的温度？为什么？
【答案】加遮热板后的辐射换热网络图如图所示。
图
由辐射换热网络图可知，加遮热板后增加了三个热阻，其中两个为表面热阻，一个为空间热阻。
（1）因为平板可作为无限大平板处理，板与板间的角系数等于1，因此，遮热板的位置移动，不在正中间，遮热效果不会受影响。
（2）如果遮热板两表面的发射率不同，板的朝向影响板3两表面表面热阻的先后顺序，但总热阻不变，因此，不会影响遮热效果，但由于板3两表面表面热阻的先后顺序发生变化，影响板3的源电势，从而对遮热板的温度会产生影响。
9． 在流速和物性参数不变时，为什么采用直径小的管子可以强化管内的换热（设管内流动状态均为湍流）？
【答案】因为除管径改变外，其他都不变根据管内对流换热关系式有：
即所以管径越小，对流换热系数越大。
的空气流进的管内被加热，管 10．一个大气压下流量G=26kg/h、进口温度为壁温度比空气温度总是高出20℃。若管长判断空气的出口温度是高于、等于还是低于150℃，若低于150℃，还需将管子加长多少才能使空气的出口温度达到150℃；若出口温度高于150℃，求实际出口温度。所需空气的物性参数，即空气在一个大气压下的物性表如表所示。
表
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