2017年青岛大学机电工程学院823传热学或工程热力学考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 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
2． 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:
3． 自然对流是指_____。
【答案】不依靠泵或风机等外力推动，由流体自身温度场的不均匀所引起的流动
4． 漫辐射是指_____。
【答案】各朝向辐射同性, 即满足兰贝特定律的辐射
5． 肋效率的定义是_____，当肋片高度为_____时肋效率达到100%。
【答案】
；零
6． 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。
7． 锅炉炉墙外墙与大气间的换热是_____。
【答案】对流换热
8． 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:
9． 写出Pr （普朗特数）的无量纲组合：_____。它的物理意义是_____。
【答案】
；动量扩散能力与热量扩散能力的一种量度
10．维恩位移定律是指_____。
【答案】对应于最大光谱福射力的波长
与温度T 之间存在如下关系:
,
此式表达的波长与温度T 成反比的规律
11．流体刚入恒壁温的管道作层流换热时，其局部对流换热系数沿管长_____，这是因为_____。
【答案】减少；热边界层厚度沿着管长增加，而热量传递的区域主要集中在热边界层之内
二、简答题
12．什么叫非稳态导热的正规状况阶段？这一阶段有什么特点？
【答案】（1）非稳态导热的正规状况阶段是指非稳态导热过程进行到一定程度，初始温度分布的影响就会消失，虽然各点温度仍随时间变化，但各点过余温度的比值已与时间无关，亦即无量纲过余温度分布不变，这一阶段称为正规状况阶段或充分发展阶段。
（2）非稳态导热正规状况阶段的特点：这一阶段的数学处理十分便利，温度分布计算只需取无穷级数的首项进行计算。
13．“对流换热”是否是基本的传热方式，它与“热对流”有何本质上的区别？解释这两种现象并作比较。
【答案】（1）本质上的区别：①通过流体的运动，把热量从一处带往另一处的现象称为热对流，热对流是基本的传热方式；
②当流体与壁面（或分界面）存在温差时，因相对运动而产生的热量传递现象称为对流换热，对流换热不是基本的传热方式。
（2）比较：①对流换热一定具有流体与固体壁面间的相对运动；
②对流换热是导热与热对流的综合作用； ③对流换热非基本传热方式。
14．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
15．两根直径不同的蒸汽管道，外表面敷设厚度相同，材料相同的绝热层。若两管道绝热层内外表面温度分别相同，两者每米长的热损失相同吗？
【答案】不相同，大管的传热面积大，热损失大。
16．随着肋片的高度增加，换热器的体积、质量和成本增加，换热量也在増加，考虑上述因素应如何确定肋片高度? 如果不考虑经济性，肋片是否越高越好？
【答案】（1）不同材料的体积、质量和成本不一样，不同场合和用途对体积、质量和成本的重视程度也不一样。所以肋片高度的确定标准也不一样。就体积因素而言，对于等截面直肋，耗材
设:
，则:
（体积不变的情况下）
令
整理得:
解此超越方程:
即
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