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一、填空题

1． 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

2． 半球内壁对底部半圆的角系数为_____。

【答案】

【解析】简单示意图如图所示。

图

根据角系数的相对性, 可得:根据角系数的可加性:根据对称性可知:由上面等式可知:

所以半球内壁对底部半圆的角系数为

。

。其中

,

3． 如果在一根加热水的管子里（管内水被加热）结了一层水垢，其他条件不变时，管壁温度与无水垢时相比将_____。

【答案】升高

【解析】根据传热基本方程式可知:数为

。

。由于管内水与外界环境的温差

。

。设结水垢前后传热量分别为

，传热系

由于结水垢后传热热阻增加，因而传热系数减小，

即相等，所以结水垢前后的传热量大小关系为:

设结水垢前后的管壁温度分别为

，利用热阻分析法分析热水与管壁之间的对流传热过

程，可知:

由

可得:

。综上，在其他条件不变的情况下，结水垢后管壁温度与无水垢管壁温

度相比较升闻了。

4． Pr （普朗特）准则反映_____的准则，它表征了_____的相对大小。

【答案】流体中动量扩散能力与热扩散能力；流动边界层与热边界层

5． 气体辐射的特点是_____；_____。

【答案】气体辐射对波长有选择性；气体的辐射和吸收是在整个容积中进行的

6． 某换热器刚装时传热系数为

【答案】

，运行了一年后因结垢传热系数降为

，这时，

其因运行结垢而产生的污垢热阻为_____。

【解析】根据题意可知因运行结垢而产生的污垢热阻为:

7． 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: 8． 方程

是_____微分方程，式中的参数是_____。

【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． 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．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。

11．锅炉炉墙外墙与大气间的换热是_____。

【答案】对流换热

二、简答题

12．冬天阳光照射的中午晒棉被，试从传热的角度解释晚上睡觉时还会暖和的原因。

【答案】棉被经日晒变得蓬松，空气进入到棉被中，而空气的导热系数较小，相当于增加了导热热阻，因而睡觉时还觉得暖和。

13．试分别说明导热问题3种类型的边界条件。

【答案】（1）第一类边界条件:已知任意时刻物体边界上的温度分布； （2）第二类边界条件:已知任意时刻物体边界上的热流密度或温度梯度；

（3）第三类边界条件:已知任意时刻物体边界与周围流体间的对流换热情况，即已知表面传热系数h 和周围流体温度t f 。

14．写出基尔霍夫定律的数学表达式，说明其含义及适用条件。

【答案】

表明善于吸收的物体必善于发射，反之亦然。适用条件:实际物体与黑体投

射辐射处于热平衡，或者为灰体。

15．两物体的温度分别为100℃及200℃，若将其温度各提高450℃并维持其温差不变，其辐射换热热流量是否变化？

【答案】会发生变化。因为物体的辐射力与其热力学温度的四次方成正比，而非一次方成正比。

16．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。