2008华科传热学真题.doc

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1、2008传热学一、简答1)一无限大平板,左右两侧的温度固定为t1和t2(t1>t2),已知平板材料的导热系数为λ=λ0(1+βt)。分别就β>0,β=0和β<0三种情况画出稳态时平板内的温度分布曲线。2)写出肋效率ηf的定义。对于等截面直肋,肋效率受哪些因素影响?3)管内强迫对流换热考虑温度修正系数时,为什么液体用粘度()n来修正,而气体用温度()n来修正?4)水蒸气在管外凝结换热时,一般将管束水平放置而不竖直放置,为什么?5)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?6)两块平行平板(表面1、2)置于大厂房内(表面3)。平板背面

2、(表面4、5)也参与换热,试画出辐射换热网络图。7)采用稳态平板法实验测量物体的平均导热系数时需要测量哪些量?由这些量如何计算材料的导热系数?8)用热电偶测量炉膛出口的烟气温度,有哪些热量传递方式会引起测温误差?对此可采取哪些措施?二、分析1)半径为R的长圆柱体,其内部有均匀内热源,强度为(W/m3)。现将柱体置于温度为t∞的流体中冷却,表面传热系数为h。试将稳定后柱体的壁面温度用已知条件表示。2)有一钢管换热器,热水在管内流动,空气在管间作多次折流,横向冲刷管束以冷却管内热水。拟改造采用管外加肋片,并将钢管换为铜管,以增加冷却效果,试从传热学角度来评价这个方案是否可行

3、。3)对于流体外掠平板的稳定流动,边界层动量方程。试利用数量级分析的方法,从动量方程中引出边界层厚度的如下变化关系式:δ/x≈Re1/2。三、一厚10mm的大平壁(假定满足集总参数分析法求解的条件),初温为300℃,密度为7800kg/m3,比热容为0.47kJ/(kg·K),导热系数为45W/(m·K),一侧有恒定热流q=100W/m2流入,另一侧与20℃的空气对流换热,表面传热系数为70W/(m2·K)。1)列出平壁温度随时间变化的微分方程式并由此求解温度表达式;2)求3min后平壁的温度;3)求到达稳态时平壁的温度。四、两根水平放置的圆管,表面温度和长度分别相同,

4、受空气自然对流冷却;其中一根管子的直径为另一根管子的10倍。已知小管子自然对流换热的Gr·Pr=104,试求两管表面传热系数的比值以及换热量的比值。五、一直径为0.8m的薄壁球形液氧贮存容器,被另一个直径为1.2m的同心薄壁容器所包围。两容器表面为不透明漫灰表面,发射率均为0.05;两容器表面之间是真空的,如果外表面的温度为300K,内表面温度为95K。已知液氧的蒸发潜热为2.13×105J/kg,试求由于蒸发使液氧损失的质量流量。(要求画出辐射换热网络图)

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