2017年上海海洋大学食品学院922传热学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、填空题
1. 导温系数描述了物体_____的能力。
【答案】传播温度变化的能力
2. 自然对流在_____条件下发生自模化现象,此时表面传热系数与_____无关。
【答案】湍流;特征长度
3. 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
4. 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。
5. 导热集总参数系统的热惯性可由时间常数来描述,其影响因素为_____。
【答案】取决于物体自身的热容量
以及表面换热条件hA 。
6. 如图所示的双层平壁中的稳态温度分布判断两种材料的导热系数相对大小为_____。
图
【答案】
【解析】分别考虑材料A 和B 的导热,可以看作是单层平壁导热问题,根据傅里叶定律可得:
由题图可知:
由此可得:
7. 肋壁总效率的数学表达式为_____。
【答案】肋效率 8. 方程
是_____微分方程,式中的参数是_____。 ,其中,
为两个肋片之间的根部表面积,为肋片的表面积,为
【答案】二维、稳态、无内热源、不可压缩、常物性的对流传热能量守恒;热扩散率
9. 换热器效能的定义是_____,其物理意义是_____。
【答案】
【解析】换热器的效能
;换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比 定义为:
。式中,分母为流体在换热器中可能发生的最
大温差值,而分子则为冷流体或热流体在换热器中的实际温度差值中的大者。
10.凝结换热的两种形式是_____和_____。
【答案】珠状凝结;膜状凝结
11.管束强迫对流换热的排列方式主要有_____、_____两种。
【答案】叉排;顺排
二、简答题
12.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 。
13.已知导热物体中某点在密度矢量?
【答案】(1)矢量大小:
(2)矢量的方向余弦:
14.用一支插入装油的铁套管中的玻璃水银温度计来测量储气筒里的空气温度,请分析如何减小测试误差。
【答案】(1)选用导热系数更小的材料作套管; (2)尽量增加套管高度,并减小壁面导热系数; (3)强化套管与流体间的换热; (4)在储气筒外包以保温材料。
15.有人认为,当非稳态导热过程经历时间很长时,采用诺谟图计算所得的结果是错误的。其理由是:诺谟图表明,物体中各点的过余温度的比值仅与几何位置及看法?请说明其理由。
【答案】这种看法不正确,因为随着时间的推移,虽然物体中各点过余温度的比值不变,但各点温度的绝对值在无限接近。这与物体中各点温度趋近流体温度的事实并不矛盾。
16.试说明“无限大”平板的物理概念,并举出一两个可以按无限大平板处理的非稳态导热问题。
【答案】(1)所谓“无限大”平板,是指其长宽尺度远大于其厚度尺寸,从边缘交换的热量可以忽略不计,当平板两侧温度均匀时,热量垂直于板面方向流动。
(2)薄板两侧均匀加热或冷却,以及炉墙或冷库的保温层导热等情况可以按无限大平板处理。
17.工程上采用加肋片来强化传热。何时一侧加肋? 何时两侧同时加肋?
【答案】(1)当传热壁一侧
时,该侧加肋可强化传热;
但
(2)当传热壁两侧Bi 都小于0.1时,则两侧都可加肋。
加肋时应使壁面两侧表面传热热阻尽量相近,这样强化传热效果好。当壁面两侧均一侧表面传热热阻显著大于另一侧表面传热热阻时,在热阻大的一侧加肋效果较好。
三个方向上的热流密度分别为如何获得该点的热流
有关,而与时间无关。但当
时间趋于无限大时,物体中各点的温度应趋近流体温度,所以两者是有矛盾的。你是否同意这种
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