2018年北京航空航天大学能源与动力工程学院941流体工热综合之传热学考研基础五套测试题
● 摘要
一、填空题
1． 锅炉炉墙外墙与大气间的换热是_____。
【答案】对流换热
2． 已知热流体进出口温度分别为
表示） 【答案】 ，冷流体进出口温度为，当换热器顺流布置时，对平均温差表达式为_____; 当换热器逆流布置时，其对数平均温差表达式为_____。（请以
【解析】不论顺流、逆流，平均温差可以统一用以下计算式表示:
对于顺流布置来说，最大温差、最小温差为
:
所以对流平均温差表达式为:
对于逆流布置来说，最大温差、最小温差为
:
所以对流平均温差表达式为:
3． 维恩位移定律是指_____。
【答案】对应于最大光谱福射力的波长与温度T 之间存在如下关系: , 此式表达的波长与温度T 成反比的规律
4． 纵掠平板强迫对流换热的能量方程为_____。 【答案】
二、判断对错题
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
6． 颜色对红外线的吸收几乎没有影响。（ ）
【答案】对
7． 蒸汽在低于饱和温度的壁面接触时所可能出现的膜状凝结形式或珠状凝结形式主要取决于接触壁面表面的湿润能力。（ ）
【答案】对
【解析】蒸气与低于饱和温度的壁面接触时，如果凝结液体能很好地湿润壁面，它就在壁面上铺展成膜，即出现膜状凝结，如果凝结液体不能很好地湿润壁面，凝结液体在壁面上形成一个个的小液珠，即出现珠状凝结。
8． 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。
三、简答题
9． 何谓黑体、白体、透明体、灰体？
【答案】（1）黑体是指能全部吸收外来射线的物体；
（2）白体是指能全部反射外来射线的物体；
（3）透明体是指物体能被外来射线全部透射的物体；
（4）灰体是指物体的单色发射率不随波长而变化的物体。
10．灰体表面的有效辐射和本身辐射哪一个大些？
【答案】灰体表面的有效辐射大些。，因，则 。
11．两滴完全相同的水珠分别落在120℃和400℃的铁板上，哪一滴先汽化掉，说明原因。
【答案】落在120℃铁板上的水珠先汽化。因为120℃铁板上的水珠在核态沸腾区换热强，400℃铁板上的水珠位于稳定膜态沸腾，热量要经过热阻较大的气膜，换热系数非常小。
12．在气温为10℃的房间内用细绳吊一段直径均匀的圆柱冰块，过一段时间后，冰块的形状会发生哪些变化？冰块会在绳上完全融化吗？
【答案】由题意知，该冰柱的融化过程相当于竖圆柱的自然对流换热。根据竖壁自然对流换热的机理，由于冰柱壁面温度低于周围空气温度，故流体贴壁向下流动，边界层上部薄而下部厚。局部对流换热系数上部较大而下部较小，因此，虽然冰柱整个会慢慢融化，但是上部融化较快，其形状会变得上部细、下部粗，不等在绳上全部融化完就会掉在地上。
13．在用热电偶测定气流的非稳态温度场时，怎样才能改善热电偶的温度响应特性？
【答案】要改善热电偶的温度响应特性，则
（1）需最大限度降低热电偶的时间常数；（2）形状上要降低体面比；（3）要选择热容小的材料；（4）要强化热电偶表面的对流换热。
14．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
内传递的热量，又称传热速率；③热流密度q ，其单位为
面积所传递的热量。
（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，
其单位为W （kW ）, 是单位时间q 是单位时间内通过单位
四、计算题
15．一冷柜，起初与环境处于热平衡状态，温度为20℃。后开启压缩机，冷冻室及冷柜门的内表面温度以均匀速度18℃/h下降。柜门尺寸为
对流可按下式计算：
其中，H 为门高，为壁面温度与环境温度之差。表面发射率通过柜门的导热可作为一维问题处理。试计算压缩机启动后2h 内的冷量损失。
【答案】本题可视为一维无限大平壁的非稳态导热问题，将冷柜门厚度由内向外均分为8段，
即=0.01m，取补充求解条件：
内部节点方程：
采用热平衡法可列出冷柜门外侧（节点8）的离散方程：
整理后得：
保温材料厚8cm ，冰箱外表面包覆层很薄，热阻可忽略不计。柜门外受空气自然对流及与环境之间辐射的加热。自然由题意知，冷柜门内侧为第一类边界条件，其节点方程为：
相关内容
相关标签