2018年华中科技大学能源与动力工程学院812传热学考研核心题库
● 摘要
一、填空题
1． 导热微分方程的推导依据是_____和_____。直角坐标下一维，非稳态、无内热源导热问题的导热微分方程可以表示成_____。
【答案】 傅里叶定律:能量守恒定律:
2． 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：
3． 角系数的性质有_____。
【答案】相对性、完整性、可加性
4． 维恩位移定律是指_____。
【答案】对应于最大光谱福射力的波长此式表达的波长
与温度T 成反比的规律
与温度T 之间存在如下关系:
,
二、选择题
5． 利用裸露的热电偶测得炉膛内烟气温度为炉膛内真实烟气温度为们之间的关系为（ ）。
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】分析热平衡过程可知, 当热电偶读数稳定以后, 热接点单位面积与流道的辐射传热等于高温气体对它的对流传热, 由此可得:
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, 炉膛内壁温度为, 则它
根据斯忒潘一玻耳兹曼定律, 整理后可得:其中,
为热接点的表面发射率,
为热接点与气流间的对流传热表面传热系数。
由上式可知, 三个温度之间的关系为:
6． 夏天人们喜欢穿白颜色的衣服，是因为白颜色对可见光有较大的（ ）。
A. 辐射率 B. 吸收率 C. 透射率 D. 反射率 【答案】D
三、计算题
7． 厚度为L ，导热系数为
初始温度均匀为的无限大平壁，两侧突然置于温度为的流体中，
时的平壁内部温度和流体层温度随时间的变化。
对流换热表面传热系数为h 。试定性画出当
【答案】分别如图1、2所示。
图1 图2
8． 利用对比法求材料导热系数。将直径相同的A ，B 两种材料做成的细长杆置于同一流体中，流体温度为25℃。将两杆安装于温度为100℃同一表面上。同时测得离开该表面相同距离的两杆上的温度分别为数。
【答案】由题意知
则：
9． 一厚0.2m ，温度为80℃的无限大平壁，突然放入300℃的环境中对称加热，壁面与环境的表面传热系数为
材料的导热系数为
热扩散率为
试用数
值解法确定15min 和30min 时平壁内的温度分布。
【答案】由于对称受热，取半平板划分10段网格进行计算。0为中心节点，11为表面节点，
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已知材料A 的导热系数为求材料B 的导热系
节点方程如下：中心节点为绝热边界：
内部节点：
壁面：
10．某受迫对流换热设备，其中空气的流速为0.5m/s，空气的平均温度多大才能保证模型中的换热过程与原型的相似？
空气的物性如下：
【答案】要使两模型中的换热过程相似，必须保证同名已定准则数相等，即：
但因为工质均为空气，近似不变；又因为换热为强制对流换热，所以自然对流的影响可忽略，
可不考虑。故只需保证
即：
将
因此可得：
11．温度为50℃，压力为
的空气，以45m/s的流速平行掠过一块表面温度为90
代入上式，得：
，现在拟用特征
尺寸缩小成1/5的模型进行实验研究，模型中的空气平均温度为40℃，试问:模型中的空气速度为
℃的平板上表面，平板下表面绝热。平板沿流动方向长度为0.2m ，宽度为0.1m 。试确定：（1）平板沿流动方向0.1m 处平板表面与空气间的局部表面传热系数；（2）整个平板表面与空气间的平均表面传热系数；（3）平板表面与空气间的对流换热量。
已知：当
时流体外掠平板换热准则关联式为
压力下空气的物性参数可看作常数，分别为
【答案】（1）
所以：
整个平板上的流动均处于层流状态。
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