重庆大学_837传热学一_《传热学》(第一版)王厚华模拟题(2套)_考研专业课分析

1、模拟试题一一、填空题（共20分，每小题2分）1. 传热过程是由导热、A 、 B三种基本传热方式组合形成的。2. 导热微分方程式是根据热力学第一定律和A定律所建立起来的描写物体的温度随变化的关系式。3. 对流换热过程是靠A 和 B 两种作用来完成热量传递的。4. 气体只能辐射和吸收某一定波长范围的能量，即气体的辐射和吸收 具有明显的 A 。5. 对服从兰贝特定律的物体，辐射力 E与任意方向辐射强度I之间的 关系式为 A 。6. 热水瓶的双层玻璃中抽真空是为了A 。7. 自然对流换热在 A条件下发生关于特征长度的自模化现象。8. 有效辐射包括A 和B_两部分能。9. 不稳态导热采用有限差分方法求解

2、温度场，节点的隐式差分方程是采用_A_差分方法获得的，此差分方程B稳定性条件。10. 常物性流体管内受迫流动的充分发展段，沿管长流体的断面平均温度在常壁温边界条件下呈A规律变化。一、判断题，对的画，错的画x（共 10分，每小题2分）1. 流体外掠光滑管束换热时，第一排管子的平均表面传热系数最大。（）2. 为减少保温瓶的辐射散热，将瓶胆的两层玻璃之间抽成真空。（）3. 水在水平圆管内受迫流动，管外是空气自然对流，为强化传热应把肋片安装在圆管外表面。（）4. 由两种不同材料制成的大平壁紧密接触时进行稳态导热过程，若已知玄=2 = 6 , ti t? A 乜一上3，贝U、中 2 。（）04题图5.

3、有一冷凝器，饱和蒸汽在管外凝结成饱和液体，冷却 水在管内流，则其平均温差.-：tm与流动方式无关。解释名词与基本概念（20分，每小题4分）（）1. 温度梯度2. 努谢尔特准则及其物理本质3. 肋片效率4. 辐射强度5. 传热过程三、 简答及说明题（共40分，每小题8分）1. 为什么潮湿的多孔材料的导热系数不但比干多孔材料的导热系数 大，而且还比水的导热系数大？2. 流体在管内受迫流动换热的其它条件相同时，直管和弯管（如螺旋 管）何者换热强？为什么？3. 试说明Bi数的物理意义。表面上看Bi数与Nu数的表达式相同, 其差别是什么？4. 简述窗玻璃的温室效应现象。5. 增强传热有哪些方法？说出3种

4、方法。最有效的措施应从何处入 手？为什么？五、计算题（共60分）1. 空气在壁温tw =94c的大管道中流动，用热电偶测量空气温度，热电偶结点表面的发射率（黑度）1=0.6，空气与热电偶结点之间的表面传热系数（即对流换热系数）h =142W/（m2 K），设热电偶读数t, =177 C，试计算空气的真实温度。（10分）2. 某建筑物墙内有一厚10cm、高2m的空气层，如果空气层内侧面温度 为20T，外侧面温度为37C，试计算通过空气层的自然对流换热量。（10 分）1已知：空气在-（20 3728.5C下的物性参数为：2=3.32 103K d =0.0262W/（m K），15.68 10“m

5、2/s , Pr = 0.71夹层内（气体）自然对流换热的准则关联式为：6000 ：Gr Pr ：2 105 e10.197（Gr Pr） 4k2 105 ：Gr Pr ：1.1 107-e130.073（Gr Pr） 3&说明：为热膨胀系数。3. 已知两长管内受迫对流换热现象相似，测得第一管内的表面传热系数（对流换热系数）-106W/（m2 K），其内径为4 =80mm，第二管内径d? =50mm，实验采用同一种流体在同样的温度下进行。试确定第二管内的表面传热系数（对流换热系数）h2的值。（10分）4. 直径为2mm、温度为90 C的电线被20 C的空气流所冷却，电线表面 和空气流之间的表面

6、传热系数（对流换热系数）h1=25W/（m2 K）。为 了电绝缘和增强散热，拟将电线包一层厚5mm、导热系数 =0.17W/（m K）的橡胶，设包橡胶后其外表面与空气间的表面传热系数（对流换热系数）h2 =12W/（m2 K）。1）试问此法能否达到增强散热的目的？2） 如果电线内的电流保持不变，试计算包绝缘后电线表面的温度。（15 分）5. 以传热面积为1.25m2的逆流式换热器，初运行时，热水质量流量为 0.12kg/s,进、出口温度分别为95C和55C，冷水进出口温度分别为 30C和70C。在水质量流量及进口水温不变的情况下，经过一段时间运行后发现热水出口温度为65C，试计算这时换热器的实

7、际传热量及 污垢热阻。（水的比热容可取4.18 kJ/（kg.K） （15分）模拟试题二一简答题（42分，每小题6分）1图1为一扇形区域中的二维、稳态、无内热源的导热问题，其一侧平 直表面维持均匀恒定温度tw , r = 口的表面绝热，其余表面与温度为 t:的 环境换热，表面传热系数为 h，为用数值法确定区域中的温度分布，在 径向和周向分别用定步长 ：r和.划分计算区域，节点布置如图1所示。假定区域的物性参数已知且为常数，试用热平衡法建立节点1和7的离散方程（有限差分方程式）。（不要求整理）图12.试述Nu数和Bi数的区别。3 试根据速度边界层和热边界层的概念，用量级分析的方法，从对流换 热的

8、能量微分方程导出二维稳态、 常物性、不可压缩流体外掠平板层流边 界层流动时的边界层能量微分方程。4. 直径为d、单位长度电阻为R、发射率为；的金属棒，初始时与温度 为T:的环境处于热平衡状态，后通过电流 I，已知棒与环境的表面传热 系数为h。试导出通电流期间金属棒温度随时间变化的规律，并写出处 于新的热平衡状态的条件。（不用求解）5. 饱和水在水平加热表面上沸腾（壁面温度可控）时，随着壁面过热度 的增加，沸腾换热表面传热系数是否也增加 ？为什么？6. 何谓漫-灰表面？将实际表面视为漫-灰表面有何实际意义？7. 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，见 图2。试问肋片做成这种

9、形式的意义？图2一、计算题（58分）1. （18分）直径为0.1mm，长度为1m的电阻丝水平地置于30 C的静止 空气中，试问在不计辐射换热的情况下它每米长度上能承受的最大散热 量是多少？如果考虑辐射换热，这一最大散热量朝哪个方向变化？该电 阻丝的熔点为970C。附注：（1）空气在水平圆柱体外自然对流换热的准则式Num =0.36 0.363Grm1/6 0.091 4Grm1/3，Grm =10 1.3 1013（2）500 C空气的物性参数0.057 4 W/（m K）， = 79.3810 m2 /s2. （ 20分）两个直径为0.4 m的平行同轴圆盘相距0.1 m，两盘置于墙壁 温度T3 -300 K大房间内，一圆盘 T1 =500 K、 - 0.6，另一圆盘绝热。若两圆盘的背面均不参与换热，求绝热盘之温度。已知同轴圆盘之间的角系数= 0.62 o3.(20分)质量流量为2 000 kg. h的变压器油在螺旋盘管中流过，油温 从t； =80 C被冷却至t=30 C，其比定压热容Cpi =2.093 kJ (kg K)。 进口温度为t2 =20C的冷水在盘管外流动用来冷却变压器油。出口处水 温t/ =25C，水的比定压热容Cp2 =4.174