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一、填空题

1． 大容器核态沸腾的主要换热特点为_____、_____两种。

【答案】稳压小；传热强

2． 黑体的温度越高, 其最大辐射力波长越短, 描述这一性质的物理定律叫_____定律。

【答案】维恩位移

3． 已知一个换热过程的温压为100℃, 热流量为l0Kw ，则其热阻为_____。

【答案】0.01K/W

【解析】设热阻为R ，则根据传热方程式可知

把

代入上式，可

得热阻为：R=0.01K/W。

4． 描述导热物体内部温度扯平能力的物性量叫_____，它由_____物性量决定，其定义式为_____。

【答案】热扩散率；物体的导热系数、密度、比热容c ;

5． 普朗克定律揭示了_____的单色辐射力按_____变化的分布规律。

【答案】黑体；波长

6． 导温系数描述了物体_____的能力。

【答案】传播温度变化的能力

7． 如果测的通过一块厚50mm 的大木板的热流密度为C , 则另外一侧的表面温度应为_____. 为25°

【答案】

【解析】

根据傅里叶定律可知

计算可得木板导热系数为：

当

时，木板两侧温度差为：

把

。

、

代入，

C 木板两侧的表面温度分别为40°

该木板的一侧表面温度

C ，则该木板的导热系数为_____; 若将加热热流密度提高到和20°

C ，因而另外一侧的表面温度为65°C 。 因为木板一侧的表面温度为25°

8． 强制对流换热系数大小与流体的物性有关，影响它的流体物性有_____。

【答案】

【解析】分析流体物性对强制对流换热系数大小的影响，需要考查相适用的实验关联式。以管槽内湍流强制对流传热为例，Dittus-Boelter 公式为最普遍的关联式：

其中

，

整理后可得：

。

由上式可知，影响强制对流换热系数大小的流体物性有：

9． 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

10．已知热流体进出口温度分别为

表示）

【答案】

，冷流体进出口温度为

，当换热器顺流布置时，

对平均温差表达式为_____; 当换热器逆流布置时，其对数平均温差表达式为_____。（请以

【解析】不论顺流、逆流，平均温差可以统一用以下计算式表示:对于顺流布置来说，最大温差、最小温差为

:所以对流平均温差表达式为:

对于逆流布置来说，最大温差、最小温差为

:所以对流平均温差表达式为:

11．肋片效率是_____。

【答案】实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量

二、简答题

12．空调和制冷用的冷却器，其管外装的肋片往往制成百叶窗式肋片，如图所示。试问肋片做成这种形式的意义？

图

【答案】空气流过平直肋片时，随着流程的增长，边界层会增厚，表面传热系数会减小。将其做成百叶窗式，可使流体流经肋片的边界层破坏，使边界层减薄。同时，流体脱离百叶窗式肋片后产生分离状扰动。这些均能强化传热。

13．钢铁表面约500℃, 表面看上去为暗红色；当表面约1200℃时，看上去变为黄色，这是为什么？

【答案】根据普朗克定律所揭示的关系

，随着温度的升高，辐射能量中可见光

所占份额相应增加所至。

14．为什么太阳灶的受热表面要做成粗糙的黑色表面，而辐射采暖板不需要做黑色？

【答案】（1）①太阳灶要求吸收太阳辐射的能量要多，而太阳辐射射线的能量主要位于短波范围，最佳的太阳灶受热面应是部分光谱全部吸收

，

，黑色表面有利于吸

收可见光（属于短波辐射）；②另一方面太阳灶要求本身辐射出去的能量要尽量少，而太阳灶本身辐射出去的能量因温度不是太高主要位于长波部分，粗糙表面能使长波辐射投射到自身而减少辐射热损失。

两方面综合，粗糙的黑色表面吸收太阳能最多，损失的长波辐射最少。把太阳灶的受热面做成粗糙的黑色表面能基本满足上述要求，因此，太阳灶的受热表面要做成粗糙的黑色表面。

（2）对于辐射采暖板，其表面温度不高，大部分福射射线的能量位于长波范围。此时，采用粗糙的黑色表面

，

由基尔霍夫定律，

反而阻碍其散热，因此辐射采暖板不

需要做成黑色。

15．在用热电偶测定气流的非稳态温度场时，怎样才能改善热电偶的温度响应特性？

【答案】要改善热电偶的温度响应特性，则

（1）需最大限度降低热电偶的时间常数；（2）形状上要降低体面比；（3）要选择热容小的材料；（4）要强化热电偶表面的对流换热。 16“热对流”与“对流换热”是否为同一现象？试以实例说明．。对流换热是否属于基本的传热方式？

【答案】（1）热对流与对流换热是两个不同的概念，属于不同现象。