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一、名词解释

1． 肋片效率

和肋壁总效率。

【答案】肋片效率表征单个肋片散热的有效程度，它的物理意义是实际散热量与假设整个肋片表面处于肋基温度下的散热量之比。

肋壁总效率是表征整个肋壁散热的有效程度，它的物理意义是整个肋壁的实际散热量与假设整个肋壁均处于肋基温度下的散热量之比。

2． 定性温度

【答案】定性温度是指用以确定特征数中流体物性的温度。

3． 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。

二、简答题

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

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． 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。

6． 叙述理论求解表面传热系数的基本途径。

【答案】对于常物性流体的对流换热问题，温度场与速度场可分别独立求解，属于非耦合问题。理论分析求解表面传热系数的基本途径是：

（1）由连续性方程和动量微分方程结合定解条件求出速度场； （2）已知速度场后，由能量方程结合定解条件求出温度场；

（3）由对流换热过程微分方程式求出局部表面传热系数； （4）由积分方式求出平均表面传热系数。

如物性随温度变化，温度场与速度场必须联立求解，属于耦合问题。

7． 掠平壁层流边界层内，为什么存在壁面法线方向（y 向）的速度v?

【答案】y 向的速度v 是由于边界层不断増厚，所排挤掉的流体产生的速度。

8． 用高斯-赛德尔迭代法求解代数方程时是否一定可以得到收敛的解？不能得出收敛的解时是否因为初场的假设不合适而造成？

【答案】（1）高斯-赛德尔迭代法求解代数方程时不一定能得到收敛的解；

（2）不一定能得到收敛的解其原因不是因为初场的假设不合适，而是由于迭代方式不合适。

9． 如何强化膜状凝结换热，试举出一个强化水平管外凝结换热的例子。

【答案】强化膜状凝结换热基本原则是尽量减薄粘滞在换热表面上的液膜厚度；实现方法:用各种带尖峰的表面使在其上冷凝的液膜减薄，以及使已凝结的液体尽快从换热表面上排泄掉。如利用沟槽管，使液流在下排过程中分段排泄。

三、计算题

10．写出无限长的长方柱体热系数为常数；内热源强度为热量，y=0处的表面保持恒定温度

二维稳态导热问题完整的数学描述。长方柱体的导

在x=0处的表面绝热，x=a处表面吸收外界温度为的流体的y=b处的表面对温度为0的流体放出热量。

【答案】由题意知，该问题的导热微分方程为：

边界条件：

11．某混凝土空心砌块墙体如图1所示，其外形尺寸为层5，其中混凝土空心砌块的尺寸为

水泥砂浆厚度

厚度结胶浆厚度

混凝土部分导热系数

导热系数

本例题中的饰面层选择厚度

砖。墙体内表面温度为导热量。

墙体外表面温度为

20mm ，导热系数

空气当量导热系数聚氨酯保温板厚度

导热系数

内部空心的尺寸为

该砌块墙体由

内向外由5层组成，依次为水泥砂浆1、混凝土空心砌块2、粘结胶浆3、聚氨酯保温板4和饰面

混凝土空心砌块

粘

导热系数

的普通瓷

画出热阻图并求通过图示外墙的

图1 空心砌块墙体示意图

【答案】对于如图1所示的空心砌块墙体，其空心砌块部分分为混凝土部分和空心（空气）两部分，其热阻可以划分为三列串联的形式，并且每列又分别由三层并联组成，因此，混凝土空心砌块部分热阻图如图2所示。

整个空心砌块墙体的导热热阻，由五层热阻串联组成，如图3所示。 热阻图中各量为：