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一、基本概念

1． 对流换热

【答案】对流换热是指由于流体的宏观运动，从而流体各部分之间发生相对位移、冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。

2． 辐射力

【答案】单位时间内单位表面积上的半球空间的所有方向辐射出去的包含所有波长的辐射能。

3． 发射率

【答案】发射率是指实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值。

二、计算题

4． 一平的黑表面面积处有一面积相等的表面朝

表面所发射的辐射能。

其法向的定向辐射力

相对位置如图所示，试计算

表面的中心对

在离开

中心0.4m

表面所张的立体角和

图

【答案】鉴于两表面均为微小面积依立体角定义:

由辐射强度与辐射力的定义可知:表面1为黑表面，故

5． 一个细长金属杆内的温度分布为已知金属杆的导热系数为的热流密度。

【答案】因为

式中以小时计，是从杆端算起的坐标。

杆长为L=lm。试求半小时后通过杆中间面

处

将对x 求导可得:

根据傅立叶导热方程，可知热流密度为:

将已知量代入，可得:

6． 画出如下热量传递过程中物理参数的变化曲线:（1）逆流式换热器（流体沿换热面的温度变化。（2）顺流式换热器（以及壁面温度的变化。

【答案】变化曲线如图所示。

）冷、热

）冷、热流体沿换热面的温度变化，

图

7． 如图所示，表面1和3与表面2和4分别组成了两个垂直的面，且数

试求角系

图

【答案】首先由角系数可加性

由角系数分解性

由角系数互换性

由对称性

有

联立式（1）〜式（4）求出

8． 冷却器内工作液从77℃冷却到47℃, 工作液质量流量为lkg/s，比定压热容冷却水入口温度为13℃, 质量流量为0.63kg/s。求在传热系数合，管侧为冷却水）。

【答案】（1）逆流:（2）—壳程两管程:（3）交叉流:

不变的条件下采

用下列不同流动方式时所需的传热面积。（1）逆流；（2）一壳程两管程；（3）交叉流（壳侧混

9． 进口温度为5℃的水流经一管内径d=12.5mm, 管长1=250mm的管子，水的质量流量为0.1kg/s。若管壁温度得水的物性参数为:

试计算水的出口温度。

满足

的条件，可以取

，查

【答案】本题需要假设计算，设