06传热学试题A答案(清华大学考研资料)

裁剪框_____________名姓____________号学_____________级班____________系___________院学

----扬州大学试题-------(2005－2006学年第二学期)-----机械学院资料0401班(年)级课程传热学试卷A---题目一二三四五总分-----得分------一、问答题:（42分,共6题，每题7分）-------线---------------------------------t2t0t3t0t1t0t4t0-yx--xy--2xyx2y---?--hxy(tt0)3xyΦ0订-24------------------------2.蒸气与温度低于饱和温度的壁面接触时，有哪两种不一样的凝固形式？产生不一样凝----结形式的原由是什么？-------装--答：当凝固液体能很好地湿润壁面时，在壁面大将铺展一层液膜，这类凝固---方式称为膜状凝固。当凝固液体不可以很好地湿润壁面时，凝固液体在壁面上形成----一个个液珠，且不停发展长大，并沿壁面滚下，壁面将重复产生液珠、成长、滚---落过程，这类凝固形式称为珠状凝固。-----------------------------第1页---裁剪框3.有人说：“常温下呈红色的物体表示该物体在常温下红色光的光谱发射率较其余单色光（黄、绿、蓝等）的光谱发射率高”。你以为这类说法正确吗？为何？答：不正确。因为常温下物体体现的颜色是因为物体对可见光中某种单色光的反射造成的。红色物体正是因为物体对可见光中的黄、绿、蓝等色光的汲取比较大，反射比较小，而对红光的汲取比较小，反射比较大所致。依据基尔霍夫定律，()()，可见红光的光谱发射率较其余单色光的光谱发射率低而不是高。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的环境处于热均衡状态，后经过电流I，已知棒与环境的表面传热系数为h。试导出通电流时期金属棒温度随时间变化的规律，并写出处于新的热均衡状态的条件。（不用求解）答：4．cd2dTI2RhdTTdT4T44ddTI2RhdTTdT4T4dd2dTd

c40I2RhdTTdT4T4第2页裁剪框5．饱和水在水平加热表面上沸腾（壁面温度可控）时，跟着壁面过热度的增添，沸腾换热表面传热系数能否也增添?为何？答：在自然对流区和核态沸腾区，跟着壁面过热度ttwts的增添，沸腾换热表面传热系数是增添的，因随t的增添产生汽泡的核心数增添，汽泡对流体的扰动剧增，表面传热系数增添。当进一步提升t时，进入过渡沸腾区。这时，因为t的增添，在加热表面上形成一层汽膜，汽膜的导热系数较小，热阻增添，以致沸腾换热表面传热系数降落。再提升t，进入稳固膜态沸腾区，加热表面上形成稳固的汽膜层。这时汽化只好在汽-液交界面长进行。汽化所需热量靠导热、对流、辐射经过汽膜传达。因这时壁温很高，辐射热量急剧增添，沸腾换热表面传热系数又随t的增添而增添。6．何谓漫-灰表面？将实质表面视为漫-灰表面有何实质意义？答．漫射表面指听从兰贝特定律（定向辐射强度与方向没关的规律）的表面。灰体表面指光谱汲取比与波长没关的物体表面。漫-灰表面指拥有漫辐射性质的灰体表面。漫-灰表面是一种理想表面，对其可直策应用基尔霍夫定律()，兰贝特定律(EL)和斯忒藩-玻耳兹曼定律(EbT4)等基本定律和角系数的观点进行辐射换热计算，而大部分工程资料的表面可近似作为漫-灰表面办理，这类简化办理却给辐射换热的剖析与计算带来很大的方便。第3页裁剪框二、计算题(58分)1．(18分)一块大平板，半厚度5cm，有内热源?，平板中的一维稳态温度分布为tbcx2，式中b200oC，c200K/m2。假设平板的导热系数50W/(mK)，试确立：（1）平板中内热源?之值；（2）x0和x界限处的热流密度。解：直角坐标中常物性、有内热源的一维稳态导热微分方程式为d2t?Φ0dx2?2t22(200)502104(W/m3)∴Φd..(8分)dx2c依据傅里叶定律和给定的平板温度散布，可得qq

0x

λdtdxλdtdx

0∴x=0处绝热..(5分)x0x2cδ2(200)505102103(W/m2).(5分)第4页裁剪框（18分）直径为01.mm，长度为1m的电阻丝水平川置于30℃的静止空气中，试问在不计辐射换热的状况下它每米长度上能承受的最大散热量是多少？假如考虑辐射换热，这一最大散热量朝哪个方向变化？该电阻丝的熔点为970℃。附注：(1)空气在水平圆柱体外自然对流换热的准则式Num0.360.363Grm1/60.0914Grm1/3，Grm106~1.31013500℃空气的物性参数0.0574W/(mK)，79.38106m2/s解：最大散热量为相应于熔点温度下的表面换热量，其时tm(97030)/2500℃9.81500(97030)0.00013Grm2736)21.891103(79.3810Num0.360.363(1891.103)1/60.0914(1891.103)1/30.360.12740.01130.499hNu0.4990.0574286.4W/(m2K)do0.0001cdolht3.140.00011286.494084.6W/m第5页裁剪框3．（20分）两个直径为04.m的平行同轴圆盘相距01.m，两盘置于墙壁温度T3300K大房间内，一圆盘T1500K、10.6，另一圆盘绝热。若两圆盘的反面均不参加换热，求绝热盘之温度。已知同轴圆盘之间的角系数X1,20.62。解：辐射网络图Eb1RJ1RJE3b3R12R23J2Eb2AAd20.420.1256m21244角系数X1,20.62，X1,31X1,2038.R110.65.3m2，0.6A1R30，J3Eb3R12110.6212.84m2A1X1,20.1256RR1120.95m21323A1X1,30.12560.3811111R12R23//R13R12R23R1312.8420.9520.95因此(T14T34)5.67(5.043.04)169.08WR1(R12R23//R13)5.3112.933J1Eb1R15.675.04169