2017年长沙理工大学能源与动力工程学院827传热学考研冲刺密押题
● 摘要
一、判断题
1. 传热过程的传热削弱总是通过减小两侧对流换热来实现的。( )
【答案】错
2. 热辐射基尔霍夫定律只在热平衡条件下才成立。( )
【答案】对
【解析】热辐射的基尔霍夫定律可以简述为:热平衡时, 任意物体对黑体投入辐射的吸收比等于同温度下该物体的发射率。
3. 当发生饱和沸腾时,液体主体温度高于大容器壁面温度
【答案】错
【解析】当发生饱和沸腾时,存在壁面过热度,即壁面表面温度与液体饱和温度的温差。
4. 热阻也是物质的一个物性参数。( )
【答案】错
5. 由导热微分方程可知,非稳态导热只与热扩散率有关,而与导热系数无关。( )
【答案】错
( )
二、简答题
6. 冰箱长期使用后外壳上易结露,这表明其隔热材料性能下降。
你知道其道理吗?(提示:冰箱隔热材料用氟利昂发泡,长期使用后氟利昂会逸出,代之以空气)
【答案】冰箱隔热材料为用氟利昂作发泡剂的聚氨脂泡沫塑料,其导热系数要比一般保温材料小。由于孔中氟利昂气体导热系数较低,随着使用时间的延长,气孔中氟利昂逐步逸出,环境中的空气取而代之。由于空气的导热系数是氟利昂的致使冰箱保冷性能下降。
倍,进入空气的隔热材料导热系数增大,
7. 扩展表面中的导热问题可以按一维问题处理的条件是什么? 有人认为只要扩展表面细长,就可按一维问题处理,你同意这种观点吗?
【答案】(1)扩展表面中的导热问题可以按一维问题处理的条件是扩展表面细长,且导热系数大;
(2)不同意,表面传热系数相对较小的条件下(
)才可以按一维问题来处理。
8. 从泡态沸腾机理分析,为什么大容器核态沸腾时,沸腾液体具有一定的过热度?
【答案】气泡处于既不长大,又不缩小的平衡状态时,必须满足的力平衡条件和热平衡条件分别为:
当忽略液柱静压差时,
由热平衡条件可知,
与
对应的饱和温度为
令
与
对应的蒸气饱和温度为
由于
可以看出,沸腾液体总是具有一定的过
热度
9. 什么叫时间常数?试分析测量恒定的流体温度时对测量准确度的影响。
【答案】(1)
具有时间的量纲,称为时间常数;
对测量准确度的影响:数值上等于过余温度为初始过余温度
(2)
测量恒定的流体温度时的0.368
时所经历的时间。准确度越高。
10.已知导热物体中某点在密度矢量?
【答案】(1)矢量大小:
越小,表示物体热惯性越小,到达流体温度的时间越短。测温元件
的时间常数大小对恒温流体的测量准确度没有影响,对变温流体的测量准确度有影响,越小,
三个方向上的热流密度分别为如何获得该点的热流
(2)矢量的方向余弦:
11.为什么用普朗特数度?
【答案】普朗特数
分子表征了流体由于分子运动而扩散动量的能力,这一能力越大,可以定性地判断流体外掠平板时的速度边界层和温度边界层的相对厚
粘性的影响传递的越远,速度边界层越厚;分母则表征了热扩散的能力,因此,两者相比,基本上可以反映边界层的相对厚度。
12.肋片高度增加引起两种效果:肋效率下降和散热表面积增加。因而有人认为,随着肋片高度的 增加会出现一个临界高度,超过这个高度后,肋片散热量反而会下降。试分析这一观点是否正确。
【答案】(1)这一观点是不正确的。 (2)计算公式表明,肋片散热量与以散热量不会
随高度増加而下降。
13.强化凝结换热的原则是什么?从换热表面的结构来说,强化凝结换热的基本思路是什么?
【答案】强化凝结换热的原则是:(1)尽可能减薄凝结液膜;(2)尽快排除凝结液;(3)及时排除不凝结性气体。为了强化凝结换热,应采用特殊的结构,充分利用表面张力的作用,减薄大部分表面的凝结液膜,并设置一定的通道,使凝液尽快排除。
14.何谓物理现象相似?两个对流换热现象相似的条件是什么?相似原理对解决传热问题有何意义?
【答案】(1)物理现象相似的定义:如果同类物理现象的所有同名的物理量在所有对应瞬间、对应地点的数值成比例,则称物理现象相似。
(2)物理现象相似的条件:①司类物理现象;d 单值性条件相似;③司名已定特征数相等。 (3)相似原理是指导如何对传热问题进行实验研究的理论,回答了3个问题:①何安排实验;②如何整理实验数据;③实验结果的应用范围。
15.结合非稳态导热分析解的形式,分析热扩散率在非稳态导热中的作用。
【答案】从分析解形式可见,物体的无量纲过余温度是傅里叶数的负指数函数,即表示在相同尺寸及换热条件下,热扩散率越大的物体到达指定温度所需的时间越短,这正说明热扩散率所代表的物理含义。
的双曲正切成正比,而双曲正切是单调增加函数,所
三、计算题
16.热电偶的接结点近似为是直径为0.5mm 的球体,
热电偶材料的
热电偶初始温度为25℃,突然将其放入100℃的
气流中,热电偶表面与气流间的表面传热系数间。
【答案】(1)判断能否用集中参数法。
可用集中参数法求解。 (2)所需时间。
试求热电偶指示温度为50℃时所需时