2018年华中科技大学能源与动力工程学院812传热学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、填空题
1． 管内强迫对流换热，一般来说，流体的导热系数变大，表面换热系数_____，流体的粘度变大，表面换热系数_____。
【答案】变大；变小
【解析】以管槽内湍流强制对流传热为例，对于常规流体，最普遍的关联式为：
根据雷诺数定义可知：根据普朗特数定义可知：根据努塞儿数的定义式可知：
。
。
n=0.4） （假设是热流体，。
。
代入传热关联式，整理后可得对流传热系数为：
由上式可知，如果流体的导热系数变大，则表面换热系数变大；如果流体的粘度变大，表面换热系数变小。
2． 管槽内对流换热的入口效应是指_____。
【答案】入口段的热边界层较薄，局部表面传热系数比充分发展段高
3． 角系数的定义是_____。
【答案】表面1发出的辐射能中落到表面2的百分数称为表面1对表面2的角系数, 记为Xu
4． 无量纲组合
叫_____，它的物理意义是_____。
【答案】普朗特数；动量扩散能力与热量扩散能力的一种量度
二、选择题
5． 在工业上常见的温度范围内, 对于确的是（ ）。
A. B. C. D. 【答案】A
的透射率、吸收率以及反射率的一些说法, 以下正
【解析】在工业上常见的温度范围内, 对于这种分子结构对称的双原子气体, 实际上并无发
射和吸收辐射能的能力, 可认为是热辐射的透明体。
6． 导热（ ）。
A. 只能发生在密实的固体中 B. 只能在固体和静止的流体中发生
C. 只能在固体和上面温度高下面温度低的流体层中发生 D. 可以在固体、液体及气体中发生 【答案】D
三、计算题
7． 用温度计测量管内高温空气的温度。如图所示，温度计示数为际温度为
则
三者的相对大小如何？（按
管内壁温度为两种情况说明。）
而空气实
图
【答案】若
贝
J
即测的温度偏高；若
则
即测的温度偏低。
8． 在一无限大平板的非稳态导热过程中，测得某一瞬间在板的厚度方向上的A ，B ，C 处的温
度分别为的距离。
【答案】由于平板的厚度远大于AC 之间的距离，利用有限差分法，当
9． 温度
【答案】
的空气外掠
的平板，平板长为0.3m ，宽为0.5m ，已知
试求对
足够小时：
A 与B 及B 与C 各相隔lcm ，材料的热扩散率
试估计在该瞬间B 点温度对时间的瞬时变化率。该平板的厚度远大于AC 之间
流换热量（不计板宽的影响）。
10．用常功率平面热源法对材料的导热系数进行测定，所测试件可被视为一半无限大物体。平面热源的功率为的导热系数。
【答案】该题目为第二类边界条件下的半无限大物体的非稳态导热问题。由题意可得：
以上两式联立求解得
11．如图所示，在晴朗的夜晚，天空的有效辐射温度可取为-70℃。假定无风且空气与聚集在草上的露水间的对流换热表面传热系数为
试计算为防止产生霜冻，空气所必须具有的
最低温度。计算时可略去露水的蒸发作用，且草与地面间无热传导，并取水的发射率为1.0。
如试件初始温度为15℃，通电加热后，经过300s 试件与平面热源接触表面
处温度测得为20℃，经过360s ，测得距平面热源0.015m 处试件的温度为16.673℃。试求该材料
图
【答案】露水与太空间因辐射换热失去热量，与空气间因对流换热获得热量，热平衡时，得热量应等于失热量。为了防止霜冻，露水表面温度必须满足
已知
:
，
的条件。
空气对露水的加热量为: