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一、名词解释

1． 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。

2． 灰体

【答案】灰体是指光谱吸收比与波长无关的物体。

3． 黑体与灰体

【答案】黑体是吸收比为1的物体；灰体是光谱吸收比与波长无关的物体。

二、判断题

4． 实际物体的反射福射不可能大于同温度下的黑体福射力。（ ）

【答案】错

5． 把手分别伸进100°C 的空气或者80°C 的水中时, 手在100°C 的空气烫伤的可能性要大一些. （ ）

【答案】错

【解析】流体流动的换热关联式可以用下式表示:

大于空气与手的换热系数, 所以手在80°C的水中烫伤的可能性要大些。

6． 管内湍流换热，雷诺数越大，则对流换热系数也越大。（ ）

【答案】错

7． 对于对流换热，如果流体的温度高于壁面温度，流体总是被冷却。（ ）

【答案】错

8． 对于需要强化换热的换热面来说，当毕渥数

【答案】对

。由

于在相同流速、特征长度情况下, 水的雷诺数远大于空气的雷诺数, 因而水与手之间的换热系数远

时加肋片才有效。（ ）

【解析】因为増加肋片加大了对流传热面积有利于减小总面积的热阻，但是肋片増加了固体的导热阻力。因而当毕渥数

时，加肋片才有效。

三、简答题

9． 何谓肋片效率？采用加装肋片来强化换热，对肋片的选材、肋片的形状和肋片效率有何要求？

【答案】肋片效率为肋片的实际散热量与假设整个肋片温度都与肋根温度相同时的理想散热量之比。肋片效率的主要影响因素有:

（1）肋片材料的热导率:热导率愈大，肋片效率愈高； （2）肋片高度:肋片愈高，肋片效率愈低； （3）肋片厚度:肋片愈厚，肋片效率愈高； 表面传热系数:表面传热系数愈大，肋片效率愈低。

10，，．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。

11．“善于发射的物体必善于吸收”，即物体辐射力越大，其吸收比也越大。你认为对吗？为什么？

【答案】基尔霍夫定律对实际物体成立必须满足两个条件:物体与辐射源处于热平衡，辐射源为黑体。也即物体辐射力越大，其对同样温度的黑体辐射吸收比也越大，善于发射的物体，必善于吸收同温度下的黑体辐射。所以上述说法不正确。

12．试说明用热平衡法对节点建立温度离散方程的基本思想。

【答案】用热平衡法对节点建立温度离散方程的基本思想是用有限小元体代替微分分析中的无限小微元体，用傅里叶定律写出与周边元体的导热量，由净导热量与内热源量和内能增量之间的能量平衡关系得到节点方程。

13．空调和制冷用的冷却器，其管外装的肋片往往制成百叶窗式肋片，如图所示。试问肋片做成这种形式的意义？

图

【答案】空气流过平直肋片时，随着流程的增长，边界层会增厚，表面传热系数会减小。将

其做成百叶窗式，可使流体流经肋片的边界层破坏，使边界层减薄。同时，流体脱离百叶窗式肋片后产生分离状扰动。这些均能强化传热。

14．若严冬和盛夏时室内温度均维持20℃，人裸背站在室内，其冷热感是否冬夏相同？

【答案】不相同。人体与周围环境的热交换包括对流换热和辐射换热。（1）对流换热，本题可认为对流换热量冬夏差别不大，因为人体温度冬夏基本相同，室内空气温度相同，其自然对流换热系数及换热温差相同，因此对流换热量基本相同；（2）辐射换热，辐射换热量冬夏差别较大，因为冬季围护结构温度比夏季要低得多，因此冬季人体通过辐射散热量要大于夏季，当严冬和盛 夏时室内温度均维持20℃，人裸背站在室内，其冷热感冬夏是不同的，冬季会有明显更冷的感觉。

15．对于流体外掠平板的流动，试利用数量级分析的方法，说明边界层内垂直于平板的速度与平行于平板的速度相比是个小量。

【答案】

设流体的来流速度为

在边界层内

的变化范围为

的变化范围为

根据连续方程有

平板的长度为

边界层厚度为

由边界层理论知

的变化范围为

利用量级分析有：

的变化范围为

即

所以

垂直于平板的速度与平行于平板的速度相比是个小量。

16．什么是时间常数？用热电偶测量温度变化着的气流温度时如何提高测量精度？

【答案】时间常数

用热电偶测量温度变化着的气流温度时应尽可能减小时间常数，

在热电偶材料一定时，增大对流换热系数，减小体积，增大面积，或减小体积面积比。

四、计算题

17．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：

方形柱体的中心温度；

立方体的中心温度，其中一壁面绝热。

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：

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