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1、2008传热学试卷（1）标准答案一.填空题：（共20分）［评分标准：每小题2分］1.导温系数是材料物体内部温度扯平能力的指标,大小等于SC。2.影响强制对流换热的主要因素有流体的物性，状态，壁而结构。3.动量传递和热量传递的雷诺比拟的解为Nux=0.0296Re^5,适用条件是Pr=i°4.影响膜状凝结传热的主要热阻是液膜层的导热热阻。5.自膜化现彖是对流换热系数与壁而尺寸无关,其发生的条件是流体处于湍流自然对流。6.同一壳管式换热器，逆注布置时对数平均温压最人，鯉布置时对数平均温压最小。7.在
2、热辐射分析屮，把单色吸收率与波长无关的物体称为灰体。8.通常，把A<0A2w/m.k的材料称为保温材料。9.有效辐射是单位时间内离开物体单位衣而的辐射能,它包括本身辐射和反射辐射两部分。10.傅立叶定律的数学表达式是Q=-AA^Oox1.名词解释：（10分）［评分标准：每小题2分］①辐射力：单位表面积物体在单位时间内向半球空间发射得全部波长的能量.②热边界层：在壁而附近温度剧烈变化的薄层.③导温系数：a=—表示物体内部温度扯平的能力.4膜状凝结：凝结液能很好的润湿壁而，在壁而上铺展成膜.液膜的热
3、阻为主要热阻.5太阳常数：人气层外缘与太阳射线相垂直的单位表而积所接受的太阳辐射能为1367W/m22.试介绍三种强化管内湍流换热的措施，并说明措施的传热学原理。（10分）答：三种方法（1）流速u提高，（2）直径d减小，（3）采用强化的换热而。（6分）原理M仃=0.023Re："Pr；或/?oc——（4分）jjjd°・23.根据人容器饱和沸腾曲线，饱和沸腾曲线可分为几个区段？其中哪个区段具有温压小，换热强的特点？为什么在沸腾换热时必须严格监视并控制热通量在临界热通量以内？（10分）答：四个区段，
4、核态沸腾。（4分）用DNB监视的原因（1）DNBZ上q随变化亦小（2）超过Snax时猛增，可达到1000°C,易烧毁设备。4.辐射换热与导热•対流相比,有哪些特点？（10分）答（1）电磁波，能量形式转换.（2分）（2）不依靠中间介质，在真空中亦可以进行.（2分）（3）在高温时,辐射特别重要，与温度的四次方成正比.（2分）（4）热辎射为物体的固冇特性.（2分）（5）吸收与辐射的总效果为辐射换热.（2分）5•平壁的厚度为两表面的温度分别为S和"，且U>U,平壁材料的导热系数是随温度而变化的,关系式为
5、X=Xo（1+bt）.试求热流密度和平壁内的温度分布的表达式。（10分）解：-•求热流密度由傅立叶定律q=―几———(14-bt)—dxdx(1)（1分）qx—―入)(1—厂)+c2（1分）由边界条件x=O,r=rlvlO=-Ao(/h1+轨)+C⑶（1分）x=3,t=tw2q8——A()(Jw2+)+c⑷(1分)q/=[(人讨一几，2)+彳(记1一记2)]⑷-⑶(5)(1分)2.q=_'w・2)w/（1分）或写成°(6)一t4-/12=人)[1+/^^)]兮仏+入)二求t的分布dt"一几(1+
6、叫qdx=一久()(1+ht)dt+bt)dt/b2、/b2、(G+—)-(r+—z)b>0时b=0时1•参阅下图，一•支水银温度计被用来测定压缩空气储罐里的空气温度。如果温度计读数为tfiocrc,套管基部温度为to=50°C,套管长度为H二140mm,套管壁厚6=lmm,壁的导热系数为X=50W/（m.°C）,套管外侧压缩空气的对流换热系数为h=30W/（m2.°C）,试确定测温谋差有多人？如果改成不锈钢制成的套管，不锈钢的导热系数为、=15W/（niJC）,测量误差乂有多人?（20分）(提
7、示011=°o/(chniH))解:(1)m=u二jidA=Jid6huAAmH=如H=X7id8mH.一mHch(mH)==15.5t_r=L/H/ch(mH)_切_15.5切一I。_15.5x100—50_〔心。厂fch(mH)-l~15.5-1~15.5-1__*15.5-1A/=tn-tf=100-103.4=-3.4°C——(2)改用不锈钢，实际气温仍为仃=103.4°C（12分）如hmH=1sH=ch(mH)=262―——x0.14=6.2615x0.001（8分）tf-rn1034
8、-1~~-=103.4-=103.2°Cch(mH)262即测最温度误差为△t=-0・2°C2.有一外直径d尸0.3m,黑度5.9的热管道。其外表面温度tw=450°C,周围介质的温度tf=50°Co试求每米管长上的辐射热损失。如果在热管道周围加一直径d尸0.4m,黑度£孑0.82的遮热板，此时辐射热损失乂是多少？（20分）解：（一）无遮热板时TT如=加©€?0［（亠）4—（丄）4］名110100100cc十r/450+273.4z50+273x41（6分）=龙x0.3x0.9X5.67X［（）
