2017年大连海事大学传热学(同等学力加试)考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 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。
3 一维无限大平壁的导热问题，，．两侧给定的均为第二类边界条件能否求出其温度分布? 为什么？
【答案】（1）一维无限大平壁的导热问题，两侧给定的均为第二类边界条件，不能求出其温度分布。
（2）因为第二类边界条件所对应的是温度曲线的斜率，与绝对温度没有对应关系。
4． 写出毕渥数与努塞尔数的定义式，并说明它们的物理意义，比较两者不同之处。
【答案】
固体内部导热热阻与其界面上换热热阻之比；
壁面上流体的无量
的双曲正切成正比，而双曲正切是单调增加函数，所
纲温度梯度；两者不同之处在于：里面的为固体导热系数，里面的为流体导热系数。
5． 非稳态导热采用显式格式计算时会出现不稳定性，试述不稳定性的物理含义。如何防止这种不稳定性？
【答案】（1）不稳定性的物理含义是指在显式格式离散方程中，后一时刻的温度取决于前一时刻的温度，同一节点温度前的系数有出现负值的可能性。如果出现负值，就意味着该点温度在前一时刻温度越高，则后一时刻温度将越低，甚至会出现比周围节点温度还要低的现象，这违背了热力学第二定律。
（2）为防止这种导致数值计算不稳定性的现象发生，要求空间网格必须满足一定的条件，从而使同一节点的离散系数不出现负值。
6． 热量、热流量与热流密度有何联系与区别？
【答案】（1）①热量Q ，其单位为J （kJ ）; ②热流量
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和时间网格的选取
其单位为W （kW ）, 是单位时间内
传递的热量，又称传热速率；③热流密度q ，其单位为积所传递的热量。
（2）如记为传热时间，则三者间有如下的关系:
式中，A 为传热面积，
q 是单位时间内通过单位面
二、计算题
7． 空间直角坐标系中的导热微分方程式可表达为：
根据下列各条件分别简化该方程。
（1）导热体内物性参数为常数，无内热源； （2）二维稳态温度场，无内热源；
（3）导热体内物性参数为常数，一维稳态温度场。 【答案】（1）（2）（3）
8． 在一无限大平板的非稳态导热过程中，测得某一瞬间在板的厚度方向上的A ，B ，C 处的温
度分别为的距离。
【答案】由于平板的厚度远大于AC 之间的距离，利用有限差分法，当
9． 设有如图所示的一偏心环形空间，其中充满了某种储热介质（如石蜡类物质）。白天，从太阳能集热器中来的热水使石蜡熔化，夜里冷却水流过该芯管吸收石蜡的熔解热而使石蜡凝固。假设在熔解过程的开始阶段，环形空间石蜡的自然对流可以略而不计，内外管壁分别维持在均匀温度
试定性画出偏心圆环中等温线的分布。 【答案】
足够小时：
A 与B 及B 与C 各相隔lcm ，材料的热扩散率
试估计在该瞬间B 点温度对时间的瞬时变化率。该平板的厚度远大于AC 之间
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图 偏心圆环中的等温线分布
10．某种耐火砖体的导热系数为
①厚度为lm 的无限大平壁的中心温度； ②截面为③
【答案】①
解方程：
②方形柱体可以看成2个厚度为0.5m 的无限大平壁的交集；由①的计算结果得：
③本问题属于三维非稳态导热问题，立方体可看成是②所计算的方形柱体与一个厚度2m 的无限大平壁的交集：
接近0.2，近似视为正规热状况阶段计算。 Bi=71.43时
，
处的相对过余温度：
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热扩散率初始温度为40℃，
经与650℃的高温气体接触100h 后，求下列3种不同砖体形状情况下的温度：
方形柱体的中心温度；
立方体的中心温度，其中一壁面绝热。
上述三种情况下，壁面与高温气体间的复合换热表面传热系数均为
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