哈工程传热学资料传热12年期终试题.doc

《哈工程传热学资料传热12年期终试题.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、哈尔滨工程大学本科生考试试卷（2012年秋季学期）课程编号：03050020课程名称：传热学（A卷）一、（10分）如图1所示的墙壁，其导热系数为，厚度为100mm，所处外界温度20℃，测得两侧外壁面温度均为100℃，外壁面与空气的表面传热系数为为125，壁内单位体积内热源生成热为，假设墙壁内进行的是一维稳态导热，求及墙壁厚度方向温度分布？图1表1水的热物理性质℃m2/sW/(m·K)kg/m3kJ/(kg·K)201.0060.5997.02998.24.183300.8050.6185.42995.74.174400.6590.6354

2、.31992.24.174500.5560.6483.54988.14.174二、（10分）水以2m/s的流速流过长为8m的直管，入口温度为20℃，出口温度为40℃，管内径d＝20mm，求对流换热系数和平均管壁温度。（水的热物性参数见表1）三、（10分）一水平放置的蒸汽管道，管长1.5m，保温层外径为400mm，壁温为50℃，周围空气的温度为10℃，空气的热物性参数见表2。计算蒸汽管道外壁面的对流散热损失。（横圆柱自然对流准则关联式：，其中C，n参见表3）表2空气的热物理性质/℃/m2/s/W/(m·K)2015.060.02590.70

3、33016.000.02670.7014016.960.02760.699表3横圆柱自然对流准则关联式C，n参照表形状流态参数数适用范围Cn横圆柱层流过渡湍流0.480.01650.111/40.421/31.43×104~5.76×1095.76×109~4.65×1010>4.65×1010四、（10分）如图2所示一直径为20mm，表面温度＝2000K的热流计探头，用以测定一微小表面积的辐射热流，该表面温度为＝1000K。环境温度很低，因而对探头的影响可以忽略不计。因某些原因，探头只能安置在与表面法线成60°处，探头距地面l=0.5m

4、。探头测得的热量为0.1W。表面是漫射的，而探头表面的吸收比可近似地取为1。试确定的发射率。的面积为。图2图3五、（10分）如图3所示，半球表面是绝热的，底面一直径d=0.3m的圆盘被等分为1、2两部分。表面1为灰体，T1＝550K，发射率ε1=0.6，表面2为温度T2＝333K的黑体。（1）计算角系数，，，（2）画出热网络图并计算表面1和表面2之间的换热量以及绝热面3的温度。六、（10分）一台逆流式油冷器，管子为铜管，外径为15mm，壁厚为1mm，铜管导热系数为384W/（m·K）。在油冷器中，密度为879kg/m3，比热容为1950J

5、/（kg·K），流量为39m3/h的油从℃冷却到了℃，油在管外的隔板间流，对流换热系数W/（m2·K），冷却水在油冷却器的管内流，进口温度℃，温升为4℃，对流换热系数W/（m2·K）。（1）试求按管子外表面面积计算的总传热系数。（2）画出换热器内冷、热流体温度分布曲线。（3）试求所需传热面积。七、问答题（40分）1、（5分）肋效率表征了肋片散热的有效程度，试说明肋效率的物理意义，并判断随肋高不断增大，肋效率的变化趋势，并解释为什么？2、（5分）在流体温度边界层中，何处温度梯度的绝对值最大？为什么？有人说对一定表面传热温差的同种流体，可以用

6、贴壁处温度梯度绝对值的大小来判断表面传热系数h的大小，你认为对吗？3、（7分）漫灰表面间的辐射换热计算中采用了有效辐射J，试阐述有效辐射J及投入辐射G的概念；并结合投入辐射G说明有效辐射包含哪几部分辐射，写出有效辐射J的表达式。4、（8分）如图4两漫灰同心球壳之间插入一辐射遮热球壳，试问遮热球壳靠近外球壳还是靠近内球壳时，球壳1和球壳2表面之间的辐射散热量越大？并画出该辐射换热系统的辐射网络图。图45、（5分）何谓换热器的效能，其物理含义是什么；写出换热器效能与冷热流体进出口温度的关系？6、（5分）热水在两根相同的管内以相同流速流动，管外

7、分别采用空气和水进行冷却。经过一段时间后，两管内产生相同厚度的水垢。试问水垢的产生对采用空冷还是水冷的管道的传热系数影响较大？为什么？7、（5分）什么是临界热绝缘直径？平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用，为什么？