传热学3-7章问答题及答案

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1、第三章非稳态热传导一、名词解释非稳态导热：物体的温度随时间而变化的导热过程称为非稳态导热。：数是物体内部导热热阻与表面上换热热阻之比的相对值，即：数：傅里叶准则数，非稳态过程的无量纲时间，表征过程进行的深度。二、解答题和分析题1、、数、时间常数的公式及物理意义。答：：，表示固体内部导热热阻与界面上换热热阻之比。，非稳态过程的无量纲时间，表征过程进行的深度。，数值上等于过余温度为初始过余温度的36.8%时所经历的时间。2、和各代表什么样的换热条件？有人认为代表了绝热工况，是否正确，为什么？答：1）时，物体表面的换热热阻远大于物体内部导热热阻。说明换热热阻主要在边界，物体内部导热热阻几乎可以忽

2、略，因而任一时刻物体内部的温度分布趋于均匀，并随时间的推移整体地下降。可以用集总参数法进行分析求解。2）时，物体表面的换热热阻远小于物体内部导热热阻。在这种情况下，非稳态导热过程刚开始进行的一瞬间，物体的表面温度就等于周围介质的温度。但是，因为物体内部导热热阻较大，所以物体内部各处的温度相差较大，随着时间的推移，物体内部各点的温度逐渐下降。在这种情况下，物体的冷却或加热过程的强度只决定于物体的性质和几何尺寸。3）认为代表绝热工况是不正确的，的工况是指边界热阻相对于内部热阻较大，而绝热工况下边界热阻无限大。3、厚度为，导热系数为，初始温度均匀并为的无限大平板，两侧突然暴露在温度为，表面换热系

3、数为的流体中。试从热阻的角度分析、平板内部温度如何变化，并定性画出此时平板内部的温度随时间的变化示意曲线。答：1）时，平板表面的换热热阻远大于其内部导热热阻。说明换热热阻主要在边界，平板内部导热热阻几乎可以忽略，因而任一时刻平板内部的温度分布趋于均匀，并随时间的推移整体地下降。平板温度分布见下图。2）时，平板表面的换热热阻远小于其内部导热热阻。在这种情况下，非稳态导热过程刚开始进行的一瞬间，平板的表面温度就等于周围介质的温度。但是，因为平板内部导热热阻较大，所以平板内部各处的温度相差较大，随着时间的推移，平板内部各点的温度逐渐下降。平板温度分布见下图。4、试说明集总参数法的物理概念。答：当

4、固体内部的导热热阻远小于其表面的换热热阻时，即当内外热阻之比趋于零时，影响换热的主要环节是在边界上的换热能力，而内部由于热阻很小而温度趋于均匀，以至于不需要关心温度在空间的分布，温度只是时间的函数。即忽略物体内部导热热阻的简化分析方法称为集中参数法。适用条件：物体的导热系数很大或者物体几何尺寸很小或表面传热系数极低。5、什么叫时间常数？试分析测量恒定的流体温度时对测量准确度的影响。答：，具有时间的量纲，称为时间常数，数值上等于过余温度为初始过余温度的36.8%时所经历的时间。越小，表示。测温元件热惯性越小，到达流体温度的时间越短。测温元件的时间常数大小对恒温流体的测量准确度没有影响，对变温

5、流体的测量准确度有影响，越小，准确度越高。6、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：要改善热电偶的温度响应特性，需最大限度降低热电偶的时间常数。如1）形状上要降低体面比；2）要选择热容小的材料；3）要强化热电偶表面的对流换热。7、冬天，72℃的铁与600℃的木材摸上去的感觉一样，为什么？中央电视台1999年9月5日的《科技博览》指出。答：因为人手感觉到的冷暖实质是热量传递的快慢，而铁的导温系数远远大于木头的导温系数。短时间内摸一下，其过程相当于用铁或木材表面为手加热的过程第五章对流传热基础理论一、名词解释速度边界层（流动边界层）：在固体表面附近流体速度发

6、生剧烈变化的薄层称为流动边界层。温度边界层（热边界层）：在固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层称为温度边界层。普朗特数：，是动量扩散能力与热量扩散能力的一种度量。二、解答题和分析题写出影响对流换热的主要因素。答：（1）流体流动的起因（2）流体有无相变（3）流体的流动状态（4）换热表面的几何因素（5）流体的物理性质第六章单项对流传热一、名词解释书表6-1、数、、数、数和数的定义和物理意义。二、解答题和分析题1、什么叫做两个同类的物理现象相似？相似的物理现象有什么共性？答：对于两个同类的物理现象，如果在相应的时刻及相应的地点上与现象有关的物理量一一对应成比例，则称两现象相似。相似物理现象的共

7、性有：1）只有同类的现象才能谈相似，2）与现象有关的物理量要一一对应成比例3）非稳态问题，要求在相应的时刻各物理量的空间分布相似。2、两个同类物理现象相似的充要条件。答：1）同名的已定特征数相等，2）单值性条件相似。第七章相变对流传热解答题和分析题1、膜状凝结的强化原则和技术方法？工程设计的依据是珠状凝结还是膜状凝结换热？分析不凝结气体对膜状凝结传热的影响。答：1）膜状凝结的强化原则和技术方法：原则是尽量减薄蒸汽凝结后的