同濟(jì)大學(xué)傳熱學(xué)題庫共6套含答案

1、傳熱學(xué)（一）第一部分選擇題?單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。1 .在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中，決定物體內(nèi)溫度分布的是（）A.導(dǎo)溫系數(shù)B.導(dǎo)熱系數(shù)C.傳熱系數(shù)D.密度2 .下列哪個(gè)準(zhǔn)則數(shù)反映了流體物性對(duì)對(duì)流換熱的影響？（）A.雷諾數(shù)B.雷利數(shù)C.普朗特?cái)?shù)D.努謝爾特?cái)?shù)3 .單位面積的導(dǎo)熱熱阻單位為（）A.一B.K'T，C.'D.于二二三4 .絕大多數(shù)情況下強(qiáng)制對(duì)流時(shí)的對(duì)流換熱系數(shù)（）自然對(duì)流。A.小于B.等于C.大于D.無法比較5 .對(duì)流換熱系數(shù)為100溫度為20C的空氣流經(jīng)50C的

2、壁面,其對(duì)流換熱的熱流密度為（）A/m/B.力1-C.-1-.!-D.'"二一6 .流體分別在較長的粗管和細(xì)管內(nèi)作強(qiáng)制紊流對(duì)流換熱，如果流速等條件相同，則（）A.粗管和細(xì)管的55相同B.粗管內(nèi)的大C.細(xì)管內(nèi)的大D.無法比較7 .在相同的進(jìn)出口溫度條件下，逆流和順流的平均溫差的關(guān)系為（）A.逆流大于順流B.順流大于逆流C.兩者相等D.無法比較8 .單位時(shí)間內(nèi)離開單位表面積的總輻射能為該表面的（）A.有效輻射B.輻射力C.反射輻射D.黑度9 .（）是在相同溫度條件下輻射能力最強(qiáng)的物體。A.灰體B,磨光玻璃C,涂料D.黑體10 .削弱輻射換熱的有效方法是加遮熱板，而遮熱板表面的黑度

3、應(yīng)（）A.大一點(diǎn)好B.小一點(diǎn)好C.大、小都一樣D.無法判斷第二部分非選擇題?填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）11 .如果溫度場(chǎng)隨時(shí)間變化，則為。12 .一般來說，紊流時(shí)的對(duì)流換熱強(qiáng)度要比層流時(shí)。13 .導(dǎo)熱微分方程式的主要作用是確定。14 .當(dāng)i；d50時(shí)，要考慮入口段對(duì)整個(gè)管道平均對(duì)流換熱系數(shù)的影響。15 .一般來說，順排管束的平均對(duì)流換熱系數(shù)要比叉排時(shí)。16 .膜狀凝結(jié)時(shí)對(duì)流換熱系數(shù)珠狀凝結(jié)。17 .普朗克定律揭示了按波長和溫度的分布規(guī)律。18 .角系數(shù)僅與因素有關(guān)。19 .已知某大平壁的厚度為15mm,材料導(dǎo)熱系數(shù)為0.15,壁面兩側(cè)的溫度差為150C,則通過該平壁導(dǎo)熱的

4、熱流密度為。20 .已知某流體流過固體壁面時(shí)被加熱，并且5=5（W/（n?玉），q=2CWJm2流體平均溫度為40C,則壁面溫度為。?名詞解釋（本大題共5小題，每小題4分，共20分）21 .導(dǎo)熱基本定律22 .非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱23 .凝結(jié)換熱24 .黑度25 .有效輻射?簡答題（本大題共2小題，每小題8分，共16分）26 .簡述非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的基本特點(diǎn)27 .什么是臨界熱絕緣直徑？平壁外和圓管外敷設(shè)保溫材料是否一定能起到保溫的作用，為什么？?計(jì)算題（本大題共2小題，每小題12分，共24分）28 .一內(nèi)徑為300mm、厚為10mm的鋼管表面包上一層厚為20mm的保溫材料，鋼材料及保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)分別為4

5、8和0.1W/（m-K）,鋼管內(nèi)壁及保溫層外壁溫度分別為220C及40c,管長為10m。試求該管壁的散熱量。29 .一內(nèi)徑為75mm、壁厚2.5mm的熱水管，管壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)為60,管內(nèi)熱水溫度為90C,管外空氣溫度為20C。管內(nèi)外的換熱系數(shù)分別為500W，（n?.K）和35W"n?-K）。試求該熱水管單位長度的散熱量。傳熱學(xué)（一）參考答案?單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.B2.C3.B4.C5.D6.C7.A8.A9.D10.B?填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）11.非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)12.強(qiáng)13 .導(dǎo)熱體內(nèi)的溫度分布（僅答“溫度分布”或“溫度場(chǎng)

6、”、“導(dǎo)熱體內(nèi)的溫度場(chǎng)”也可）14 .小于或“”15小或“低”16 .小于17.黑體單色輻射力或“%”18.幾何19.1500W/m220.80C?名詞解釋（本大題共5小題，每小題4分，共20分）21 .導(dǎo)熱基本定律：當(dāng)導(dǎo)熱體中進(jìn)行純導(dǎo)熱時(shí)，通過導(dǎo)熱面的熱流密度，其值與該處溫度梯度的絕對(duì)值成正比，而方向與溫度梯度相反。22 .發(fā)生在非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)內(nèi)的導(dǎo)熱過程稱為非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱?；颍何矬w中的溫度分布隨時(shí)間而變化的導(dǎo)熱稱為非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱。23 .蒸汽同低于其飽和溫度的冷壁面接觸時(shí)，蒸汽就會(huì)在壁面上發(fā)生凝結(jié)過程成為流液體。24 .物體的輻射力與同溫度下黑體輻射力之比。25 .單位時(shí)間內(nèi)離開單位表面積的總輻射能

7、。?簡答題(本大題共2小題，每小題8分，共16分)26 .(1)隨著導(dǎo)熱過程的進(jìn)行，導(dǎo)熱體內(nèi)溫度不斷變化，好象溫度會(huì)從物體的一部分逐漸向另一部分轉(zhuǎn)播一樣，習(xí)慣上稱為導(dǎo)溫現(xiàn)象。這在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中是不存在的。(2)非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程中導(dǎo)熱體自身參與吸熱(或放熱)，即導(dǎo)熱體有儲(chǔ)熱現(xiàn)象，所以即使對(duì)通過平壁的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱來說，在與熱流方向相垂直的不同截面上的熱流量也是處處不等的，而在一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中通過各層的熱流量是相等的。(3)非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程中的溫度梯度及兩側(cè)壁溫差遠(yuǎn)大于穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱。27 .(1)對(duì)應(yīng)于總熱阻為極小值時(shí)的隔熱層外徑稱為臨界熱絕緣直徑。(2)平壁外敷設(shè)保溫材料一定能起到保溫的作用，因?yàn)樵黾恿艘豁?xiàng)導(dǎo)熱熱

8、阻，從而增大了總熱阻，達(dá)到削弱傳熱的目的。(3)圓筒壁外敷設(shè)保溫材料不一定能起到保溫的作用，雖然增加了一項(xiàng)熱阻，但外壁的換熱熱阻隨之減小，所以總熱阻有可能減小，也有可能增大。?計(jì)算題(本大題共2小題，每小題12分，共24分)28 .解：已知d1=300mmd2=300+2乂10=320mmd3=320+2乂20=360mm=-m1=48W/(mK)%=O,lW/(mK)tw1=220Ctw2=40C=儲(chǔ)一如111n+In2兀AqEd127tAi/_220-40=I-3201360In+In27rx3002ttx01x10320=9591.226W29.解：已知d1=75mm=0.075md2=

9、75+2X2.5=80mm=0.08m入=60W/(mK)tfl=90Ctf2=20C%=500W/儲(chǔ)k)%k)q-2兀'd。(2而%90-201ir-oai+In+500ttx00752jix600.07535itx0.08=572.2W/m傳熱學(xué)（二）第一部分選擇題一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。1 .對(duì)于過熱器中：高溫?zé)煔庖煌獗谝粌?nèi)壁一過熱的傳熱過程次序?yàn)椋ǎ〢.復(fù)合換熱、導(dǎo)熱、對(duì)流換熱B.導(dǎo)熱、對(duì)流換熱、復(fù)合換熱C.對(duì)流換熱、復(fù)合換熱、導(dǎo)熱D.復(fù)合換熱、對(duì)流換熱、

10、導(dǎo)熱2 .溫度對(duì)輻射換熱的影響對(duì)對(duì)流換熱的影響。（）A.等于B.大于C.小于D.可能大于、小于3 .對(duì)充換熱系數(shù)為1000W/（m2'K）、溫度為77C的水流經(jīng)27C的壁面，其對(duì)流換熱的熱流密度為（）A.8X104W/m2B.6乂104W/m2C.7乂104W/m2D.5義104W/m24 .流體流過管內(nèi)進(jìn)行對(duì)流換熱時(shí)，當(dāng)l/d時(shí)，要進(jìn)行入口效應(yīng)的修正。（）A.>50B.=80C.<50D.=1005 .爐墻內(nèi)壁到外壁的熱傳遞過程為（）A.熱對(duì)流B.復(fù)合換熱C.對(duì)流換熱D.導(dǎo)熱6 .下述哪個(gè)參數(shù)表示傳熱過程的強(qiáng)烈程度？（）A.kB.入C.acD.a7 .雷諾準(zhǔn)則反映了的對(duì)比

11、關(guān)系？（）A.重力和慣性力B.慣性和粘性力C.重力和粘性力D.浮升力和粘性力8 .下列何種材料表面的法向黑度為最大？A.磨光的銀B.無光澤的黃銅C,各種顏色的油漆D.粗糙的沿9 .在熱平衡的條件下，任何物體對(duì)黑體輻射的吸收率同溫度下該物體的黑度。（）A.大于B.小于C.恒等于D.無法比較10 .五種具有實(shí)際意義的換熱過程為：導(dǎo)熱、對(duì)流換熱、復(fù)合換熱、傳熱過程和（）A.輻射換熱B.熱輻射C.熱對(duì)流D.無法確定第二部分非選擇題二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）11 .已知某大平壁的厚度為10mm,材料導(dǎo)熱系數(shù)為45W/（m-K）,則通過該平壁單位導(dǎo)熱面積的導(dǎo)熱熱阻為。12 .已知

12、某換熱壁面的污垢熱阻為0.0003（m2K）,若該換熱壁面剛投入運(yùn)行時(shí)的傳熱系數(shù)為340W（m2K）,則該換熱壁面有污垢時(shí)的傳熱系數(shù)為。13 .采用小管徑的管子是對(duì)流換熱的一種措施14 .壁溫接近換熱系數(shù)一側(cè)流體的溫度15 .研究對(duì)流換熱的主要任務(wù)是求解，進(jìn)而確定對(duì)流換熱的熱流量。16 .熱對(duì)流時(shí)，能量與同時(shí)轉(zhuǎn)移。17 .導(dǎo)熱系數(shù)的大小表征物質(zhì)能力的強(qiáng)弱。18 .一般情況下氣體的對(duì)流換熱系數(shù)液體的對(duì)流換熱系數(shù)。19 .在一定的進(jìn)出口溫度條件下，的平均溫差最大。20 .是在相同溫度下輻射能力最強(qiáng)的物體。三、名詞解釋（本大題共5小題，每小題4分，共20分）21 .穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱22 .穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)23 .

13、熱對(duì)流24 .傳熱過程25 .肋壁總效率四、簡答題（本大題共2小題，每小題8分，共16分）26 .不凝結(jié)氣體含量如何影響了蒸汽凝結(jié)時(shí)的對(duì)流換熱系數(shù)值？其影響程度如何？凝汽器如何解決這個(gè)問題？27 .寫出直角坐標(biāo)系中導(dǎo)熱微分方程的一般表達(dá)式，它是根據(jù)什么原理建立起來的？它在導(dǎo)熱問題的分析計(jì)算中有何作用？五、計(jì)算題（本大題共2小題，每小題12分，共24分）28 .兩塊平行放置的平板1和2,相關(guān)尺寸如圖示。已知：t1=177C、t2=27C、£1=0.8、£2=0.4、X1,2=0.2。試用網(wǎng)絡(luò)法求：?兩平板之間的輻射換熱量；?若兩平板均為黑體表面，輻射換熱量又等于多少？2m2m

14、2m29.一臺(tái)逆流式換熱器用水來冷卻潤滑油。流量為2.5kg/s的冷卻水在管內(nèi)流動(dòng)，其進(jìn)出口溫度分別為15c和60C，比熱為4174J/(kgk);熱油進(jìn)出口溫度分別為110和70,比熱為2190J/(kg-k)。傳熱系數(shù)為400W(m2'k)。試計(jì)算所需的傳熱面積。傳熱學(xué)(二)參考答案一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題，每小題2分，共20分)1?A2,B3.D4.C5,D6.A7.B8.C9.C10.A二、填空題(本大題共10小題，每小題2分，共20分)11 .2.22X104(m2k)/W(若沒寫單位，扣0.5分。)12 .308.5W/(m2k)或309W/(m2-k)或308W/

15、(m2k)(若不寫單位，扣0.5分)13 .強(qiáng)化14 .較大15 .對(duì)流換熱系數(shù)(或aC均可)16 .質(zhì)量(或物質(zhì))17 .導(dǎo)熱18 .小于19 .逆流20 .黑體三、名詞解釋（本大題共5小題，每小題4分，共20分）21 .【參考答案】發(fā)生在穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)內(nèi)的導(dǎo)熱過程稱為穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱。（或：物體中的溫度分布不隨時(shí)間而變化的導(dǎo)熱稱為穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱。）22 .【參考答案】溫度場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)的溫度不隨時(shí)間變化。（或溫度場(chǎng)不隨時(shí)間變化。）23 .【參考答案】依靠流體各部分之間的宏觀運(yùn)行，把熱量由一處帶到另一處的熱傳遞現(xiàn)象24 .【參考答案】熱量由固體壁面一側(cè)的熱流體通過固體壁面?zhèn)鬟f給另一側(cè)冷流體的過程。25 .【參考答案

16、】肋側(cè)表面總的實(shí)際散熱量與肋壁測(cè)溫度均為肋基溫度的理想散熱量之比。四、簡答題）本大題共2小題，每小題8分，共16分）26 .【參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)】（1）因在工業(yè)凝汽器設(shè)備的凝結(jié)溫度下，蒸汽中所含有的空氣等氣體是不會(huì)凝結(jié)的，故稱這些氣體成分為不凝結(jié)氣體。當(dāng)蒸汽凝結(jié)時(shí)，不凝結(jié)氣體聚積在液膜附近，形成不凝結(jié)氣體層，遠(yuǎn)處的蒸汽在抵達(dá)液膜表面進(jìn)行凝結(jié)前，必須以擴(kuò)散方式穿過這個(gè)氣體層，這就使凝結(jié)換熱過程增加了一個(gè)熱阻，即氣相熱阻，所以aC降低。（3分）（2）在一般冷凝溫差下，當(dāng)不凝結(jié)氣體含量為1%時(shí)，換熱系數(shù)將只達(dá)純凈蒸汽的40%左右，后果是很嚴(yán)重的。（3分，答50%左右也可）（3）這是凝汽器必須裝設(shè)抽氣

17、器的主要原因之一。（2分）27 .【參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)】（1）直角坐標(biāo)系中導(dǎo)熱微分方程的一般表達(dá)式為:（3分）（2）它是根據(jù)導(dǎo)熱基本定律（或傅里葉定律）和能量守恒定律建立起來的。（2分）3分）（3）作用：確定導(dǎo)熱體內(nèi)的溫度分布（或溫度場(chǎng)）。五、計(jì)算題（本大題共2小題，每小題12,共24分）28.【參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)】567hEbi-E11a三十_+L£=/Fie昌tt+273-100（t3+273鼻匕尸區(qū)二占黑（3分）5631-0.8I1。）1-0.403x2x22x2x0204x2x2（2分）=1105.65W（1分）?若兩表面為黑體表面，則567什E.E1a7tL+273Yft；

18、+273Y'I100）100（3分）5.67177+273?r27+273102x2x02（2分）=1492.63W（1分）若不寫單位，扣0.5分若直接把值代入而沒寫出公式，也可給分。29.【參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)】已知：qm2=2.5kg/s一.一一一c1=2190J/（kg.k）c3=4174/（kgk）k=400W/（m2K）?計(jì)算平均溫差垢52460c(tvt'a)-(H-t'-j)po-15)-a10-(®%70-50iiob(5分)中=區(qū)時(shí)式也-匕）=2,5父4174苫15）=469575W（3分）（3）計(jì)算傳熱面積由AkF加皿得一潮75/(狽346)

19、=22黨m%分)若不寫單位，扣0.5分若沒寫公式，直接把值代入，也可給分傳熱學(xué)（三）第一部分選擇題一、單項(xiàng)選擇題（本大題10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。1.在鍋爐的爐墻中：煙氣內(nèi)壁外壁大氣的熱過和序?yàn)椋骸尽緼.輻射換熱,導(dǎo)熱,復(fù)合換熱B.導(dǎo)熱，對(duì)流換熱，輻射換熱C.對(duì)流換熱淚盈眶，復(fù)合換熱，導(dǎo)熱D.復(fù)合換熱，對(duì)流換熱，導(dǎo)熱2 .由表面1和表面2組成的封閉系統(tǒng)中：X1,2X2,1。A.等于B.小于C.可能大于，等于，小于D.大于3 .流體流過短管內(nèi)進(jìn)行對(duì)流換熱時(shí)其入口效應(yīng)修正系數(shù)【】A.=1B.>1C

20、.<1D.=04 .在其他條件相同的情況下，下列哪種物質(zhì)的導(dǎo)熱能力最差？【】A.空氣B.水C.氫氣D.油5 .下列哪種物質(zhì)中不可能產(chǎn)生熱對(duì)流？A.空氣B.水C.油D.鋼板6 .Gr準(zhǔn)則反映了的對(duì)比關(guān)系。A.重力和慣性力B.慣性力和粘性力C.重力和粘性力D.角系數(shù)7 .表面輻射熱阻與無關(guān)。A.表面粗糙度B.表面溫度C.表面積D.角系數(shù)8 .氣體的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的升高而【】A.減小B.不變C.套管式換熱器D.無法確定119 .下列哪種設(shè)備不屬于間壁式換熱器？【】A.1-2型管殼式換熱器？B.2-4型管殼式換熱器C.套管式換熱器D.回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器10 .熱傳遞的三種基本方式為【】A.導(dǎo)熱、熱

21、對(duì)流和傳熱過熱B.導(dǎo)熱、熱對(duì)流和輻射換熱C.導(dǎo)熱、熱對(duì)流和熱輻射D.導(dǎo)熱、輻射換熱和對(duì)流換熱第二部分非選擇題二、填空題(本大題共10小題，每小題2分，共20分)11 .在一臺(tái)順流式的換熱器中，已知熱流體的進(jìn)出口溫度分別為180和100,冷流體的進(jìn)出口溫度分別為40和80,則對(duì)數(shù)平均溫差為。12 .已知一灰體表面的溫度為127,黑度為0.5,則其車輛射力為13 .為了達(dá)到降低壁溫的目的，肋片應(yīng)裝在一側(cè)。14 .灰體就是吸收率與無關(guān)的物體。15 .冬季室內(nèi)暖氣壁面與附近空氣之間的換熱屬于換熱。16 .傳熱系數(shù)的物理意義是指問溫度差為1時(shí)的傳熱熱流密度。17 .黑度是表明物體能力強(qiáng)弱的一個(gè)物理量。1

22、8 .肋壁總效率為與肋壁側(cè)溫度均為肋基溫度時(shí)的理想散熱量之比19 .在一個(gè)傳熱過程中，當(dāng)壁面兩側(cè)換熱熱阻相差較多時(shí)，增大換熱熱阻一側(cè)的換熱系數(shù)對(duì)于提高傳熱系數(shù)最有效。20 .1-2型管殼式換熱器型號(hào)中的“2"表示。三、名詞解釋(本大題5小題，每小題4分，共20分)21 .換熱器的效能(有效度)22 .大容器沸騰23 .準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱24 .黑體25 .復(fù)合換熱四、簡答題(本大題共2小題，每小題8分，共16分)26 .氣體輻射有哪些特點(diǎn)？27 .為什么高溫過熱器一般采用順流式和逆流式混合布置的方式？五、計(jì)算題(本大題2小題，每小題12分，共24分)28 .某爐墻由耐火磚和保溫板組成，厚度分

23、別為200mm和80mm,導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.8W/(m.K)和0.11W/(m.K),爐墻內(nèi)外側(cè)壁溫分別為600。C和70。C。求爐墻單位面積的熱損失和兩層材料間的溫度。29 .以0.8m/s的流速在內(nèi)徑為2.5cm的直管內(nèi)流動(dòng)，管子內(nèi)表面溫度為60。C,水的平均溫度為30o管長2m0試求水所吸收的熱量。(已知30。C時(shí)，水的物性參數(shù)為：Cp=4.17KJ/(kg.K),入=61.8X10-2W/(m.K),p=995.7kg/m3,=0.805乂10-6m2/s,)Pr=5.42,水60。C時(shí)的u=469.9x10-6kg/(m.s)。已知水在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的準(zhǔn)則方程式為（1） Nuf=0.02

24、7Ref0.8Prf0.4£1£R12適用條件：Ref=1041.2x105,Rrf=0.6-120,水與壁面間的換熱溫差t<30C0（2） Nuf=0.027Ref0.2Prf1/3（ff/ww）0.11£1£R適用條件：Ref=1041.75乂106,Prf=0.6700,水與壁面間的換熱溫差t>30以上兩個(gè)準(zhǔn)則方程式的定性溫度均為流體的平均溫度（仙w的定性溫度為管內(nèi)壁溫度），特性尺度為管內(nèi)徑。傳熱學(xué)（三）參考答案一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1 .A2.C3.B4.A5.D6.D7.D8.C9.D10.C二、填

25、空題（本大題共10小題，每小2分，共20分）11 .61.70C或61.7°C（若不寫單位，扣0.5分）12 .725.76W/m2或726W/m2（若不寫單位，扣0.5分）13 .冷流體14 .波長或“入”復(fù)合15.復(fù)合16 .熱冷流體（或u冷熱流體u也可，u熱流體和冷流體）也可）17 .輻射18.肋壁實(shí)際散熱量19 .較大或“大m、“較高”20.管程數(shù)三、名詞解釋（本大題共5小題，每小題4分，共20分）21 .【參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)】-上忡招換熱器的實(shí)際傳熱量與最大可能傳熱量之比?；颍?2 .【參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)】高于液體飽和溫度的熱壁面沉浸在具有自由表面的液體中所發(fā)生的沸騰。?【

26、參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)】物體內(nèi)各點(diǎn)溫升速度不變的導(dǎo)熱過程。?【參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)】吸收率等于1的物體。?【參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)】對(duì)流換熱與輻射換熱同時(shí)存在的綜合熱傳遞過程。四、簡答題（本大題共2小題，每小題8分，共16分）26 .【參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)】（1）氣體的輻射（和吸收）對(duì)波長有強(qiáng)烈的選擇性，即它只能輻射和吸收某些波長范圍內(nèi)的能量。（2）氣體的輻射（和吸收）是在整個(gè)容積中進(jìn)行的。固體和液體不能穿透熱射線，所以它們的輻射（和吸收）只在表面進(jìn)行。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：（1）答出4分：（2）答出4分。27 .【參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)】（1）因?yàn)樵谝欢ǖ倪M(jìn)出口溫度條件下，逆流的平均溫差最大，順流的平均溫差最小，即采用

27、逆流方式有利于設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。13（2）但逆流式換熱器也有缺點(diǎn)，其熱流體和冷流體的最高溫度集中在換熱器的同一端，使得該處的壁溫較高，即這一端金屬材料要承受的溫度高于順流型換熱器，不利于設(shè)備的安全運(yùn)行。（3）所以高溫過熱器一般采用順流式和逆流式混合布置的方式，即在煙溫較高區(qū)域采用順流布置，在煙溫較低區(qū)域采用逆流布置。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：（1）答出2分；（2）答出2分；（3）答出3分。五、計(jì)算題（本大題共2小題，每小題12分，共24分）?28.【參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)】29.【參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)】傳熱學(xué)（四）一、填空題（每小題1分，共15分）1 .復(fù)合表面?zhèn)鳠釋W(xué)系數(shù)，單位是。2 .二維穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)，在直角坐示系中

28、，可表示為。3 .對(duì)于一個(gè)傳熱過程，如果固體壁面兩側(cè)與流體之間的表面?zhèn)鳠釘?shù)相差比較懸殊，為增強(qiáng)傳熱效果，采用助壁的形式，常常裝在表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的一側(cè)。4 .非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程中，稱F0為。5 .采用集總參數(shù)法的物體，其內(nèi)部溫差趨近于。6 .建立有限差分離散議程的常用方法之一是用代替微商。7 .在流場(chǎng)中的內(nèi)存在較大的速度梯度。8 .若兩現(xiàn)角的流態(tài)及換熱均，則它們的Nu必定相等。9 .管的彎曲半徑越小，二次不流的影響就。10 .一般工業(yè)設(shè)備中的凝結(jié)換熱形式均為。11 .高于飽和溫度的熱壁面沉浸在具有自由表面的液體中所進(jìn)行的沸騰，稱為。12 .凡波長入=0.380.76mm的電磁波，屬于。13 .實(shí)際物體

29、的輻射力與同溫度下黑體輻射力之比，稱為物體的。1-14 .在輻射換熱系統(tǒng)中稱胡為1415 .由兩根同心圓管組成的間壁式換熱器稱為二、單項(xiàng)選擇題（每小題1分，共25分。從每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的號(hào)碼寫在題后面的括號(hào)中。）16 .對(duì)流換熱牛頓冷卻定律式為=aAt（W）指出其中的熱阻表達(dá)式是（）1AAa力立a17 .一般而言，金屬比非金屬（介電體）的導(dǎo)熱系數(shù)值是（）較高的較低的相等的接近的18 .當(dāng)物性參數(shù)為常數(shù)且無內(nèi)熱源時(shí)的導(dǎo)熱微分方程式可寫為（）a,qv汽dtd2tA加乩二。*19 .如果溫度場(chǎng)不隨時(shí)間而變化，即（）及&一0也口出=0-11=0=0烝砂擊加

30、20 .在非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時(shí)，物體的溫度隨著（）形狀變化重量變化時(shí)間變化顏色變化21 .寫出一I的名稱（）努謝爾特準(zhǔn)則付立葉準(zhǔn)則畢奧準(zhǔn)則普蘭特準(zhǔn)則22 .結(jié)束導(dǎo)熱問題數(shù)值計(jì)算迭代過程的判據(jù)之一是（）23 .流體在泵、風(fēng)機(jī)或水壓頭等作用下產(chǎn)生的流動(dòng)稱為（自然對(duì)流層流強(qiáng)制對(duì)流湍流1524 .普朗特準(zhǔn)則Pr1時(shí)，則（）$>>116<11尸616/61025 .格拉曉夫準(zhǔn)則Gr越大，則表征（）浮升力越大粘性力越大慣性力越大動(dòng)量越大,4金a.26 .當(dāng)量直徑沙中U表示（）長度寬度周長潤濕周長27 .橫掠單管時(shí)的對(duì)流換熱中，特性尺度?。ǎ┕荛LL管內(nèi)徑di管外徑did0-di28 .水平圓筒外的

31、自然對(duì)流換熱的特性尺度應(yīng)?。ǎ﹫A筒的長度圓筒外徑圓筒內(nèi)徑圓筒壁厚度29 .膜狀凝結(jié)換熱中的定性溫度取（）蒸汽溫度凝結(jié)液溫度凝結(jié)液膜層平均溫度飽和溫度30 .飽和沸騰時(shí)，壁溫與飽和溫度之差稱為（）平均溫度絕對(duì)溫差相對(duì)溫差沸騰溫差31 .定向輻射強(qiáng)度與方向無關(guān)的規(guī)律稱為（）普朗克定律四次方定律維恩定律蘭貝特定律32 .灰體的吸收率是（）1大于1定值變量33 .對(duì)于灰體，吸收率愈大，其反射率（）愈小愈大適中不變34 .角系數(shù)是純幾何因素，與物體的黑度（）無關(guān)有關(guān)有較大關(guān)系關(guān)系很大35 .由輻射物體表面因素產(chǎn)生的熱阻稱為（16導(dǎo)熱熱阻對(duì)流熱阻表面熱阻空間熱阻36 .二氧化碳和水蒸汽在光帶內(nèi)都能夠（）吸

32、收輻射反射輻射重輻射不能輻射37 .按傳熱系數(shù)的符號(hào)單位，從以下列舉中選擇（）門限外加心表）k出取儂）38 .管殼式換熱器歸類于（）間壁式回?zé)崾交旌鲜皆偕?9 .在一般換熱器設(shè)計(jì)中，考慮表面污染情況用（）利用系數(shù)污垢系數(shù)傳熱系數(shù)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)40 .表示A組分質(zhì)量濃度的符號(hào)是（）CAPACB尸B三、名詞解釋（每小題2分，共4分）41 .溫度場(chǎng)42 .吸收率四、簡答題（每小題3分，共9分）43 .簡述物性參數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)和粘度對(duì)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的影響。44 .蒸汽凝結(jié)換熱中有不凝結(jié)氣體存在時(shí)，對(duì)凝結(jié)換熱有什么影響?45 .角系數(shù)有哪些特性？五、計(jì)算題（每小題5分，共15分）46 .平壁，厚度；=80mm

33、,兩表面溫度分別維持在20（C）和0C,平壁的高溫面受到流體的加熱，流體溫度tf=100C,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)a=20QW/（m2k）。當(dāng)處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，試確定平壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)。47 .壓縮空氣在中間冷卻器的管外橫掠流過，a0=90W/（m2-k）,冷卻水在管內(nèi)流過a1=6000W/（m2k）。冷卻管是外徑為16mm,厚1.5mm的黃銅管。求：171 ）此時(shí)的傳熱系數(shù)；2 ）若管外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)增加一倍，傳熱系數(shù)有何變化；3 ）若管內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)增加一倍，傳熱系數(shù)又作何變化。48. 一順流換熱器，其冷流體進(jìn)出口溫度分別為10C和30C,熱流體進(jìn)出口溫度分別為80C和50C，試比較對(duì)數(shù)平均溫差和算術(shù)平均溫

34、差，并說明能否用算術(shù)平均溫差代替對(duì)數(shù)平均溫差？六、綜合計(jì)算（每小題8分，共32分）49. 一平壁水泥泡沫磚構(gòu)成，厚度為50cm，導(dǎo)熱系數(shù)無=。+0,002用七），高溫面維持200C、低溫面為50C。試求：（1）通過平壁的熱流密度；（2）維持熱流密度不變時(shí)，計(jì)算在墻壁內(nèi)溫度為70C處，距離溫墻面的厚度為多少？50. 30C的大銅板，被置于400C的爐中加熱10分鐘后，測(cè)得銅板溫度上升到150c。已知銅板兩側(cè)與周圍環(huán)境間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為125W/（m2k），銅板的-=8440kg/m3,CP=377J/（kgk）,4=11°印/5試估算銅板的厚度是多少？51.水以1.5m/s的速度流過內(nèi)

35、徑為25mm的加熱管。管的內(nèi)壁溫度保持100C,水的進(jìn)口溫度為15C。若要使水的出口溫度達(dá)到85C,求單位管長換熱量。（不考慮修正）提示：巧啖已知:50c的水%=°-64哪4"）V/=0.566x1。%/%岸=3.5452.抽真空的保冷瓶膽是雙壁鍍銀的夾層結(jié)構(gòu)，外壁內(nèi)表面溫度為30C,內(nèi)壁外表面溫度為0C,鍍銀壁黑度為0.03。計(jì)算由于輻射換熱單位面積人散熱量。傳熱學(xué)（四）答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、填空題：每小題1分，共15分。1.W/(m2-k)2.t=f(x,y)3.較小4.付立葉準(zhǔn)則5.0186.差商7.邊界層（流動(dòng)邊界層或速度邊界層）8.相似9,越大10.膜狀凝結(jié)11.大容器

36、沸騰12.可見光13.黑度14,表面熱阻15,套管式換熱器二、單項(xiàng)選擇題：每小題1分，共25分。16.17.18.19,20.21.22.23,24.25.26.27.28.29,30.31.32,33.34.35.36.37,38.39.40.三、名詞解釋（每小題2分，共4分）41 .溫度場(chǎng)是指某一瞬間物體中各點(diǎn)溫度分布的總稱。42 .外界投射到某物體表面上的輻射能，被該物體吸收的百分?jǐn)?shù)。四、簡答題（每小題3分，共9分）43 .（1）導(dǎo)熱系數(shù)大，則流體內(nèi)部、流體與壁面間的導(dǎo)熱熱阻小，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)就大。（2）粘度大，流速就低，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)就小。44 .形成氣體熱阻，使表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大大減少。45

37、 .（1）角系數(shù)的相對(duì)性4和=當(dāng)和（2分）乃以.一N勺八（2）角系數(shù)的完整性>1（1分）（3）角系數(shù)的可加性A項(xiàng)網(wǎng)二A與1（1分）五、計(jì)算題（每小題5分，共15分）46 .由5（3分）一叱工）”2。-2。）Ogg“硼心燈得值（占0-0）（2分）1947.1）對(duì)于管外表面積的傳熱系數(shù)為玄=116Jon161=陽$巴"幻6000132乂1111390（2分）2）略計(jì)算壁熱阻，傳熱系數(shù)為13K=-=174印/（雁：與0.0002054-180傳熱系數(shù)增加了96%K=-1=892取/（陋口.對(duì)XxO.Olll3）二傳熱系數(shù)增加還不到1%抓住分熱阻最大的那個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行強(qiáng)化，才能收到顯著效果

38、,(80-10)-(50-30),M1180-10一In48.對(duì)數(shù)50-30-必=-(80-10)4-(50-30)1=45算術(shù)2"',"C11分)差別.匚-12839.9(1分)六、綜合計(jì)算（每小巧玲瓏題8分，共32分）2=0,1+0002x(2£±2)=0125的/(>幻49.2(2分)寸=211”(200-50)=375席/肉?(50一5(2分)q=W-A比=375版/蹬*20由“(1分)<5.=MxrtX(200-70)=0433=433冽蹬八37.5'(2分)50 .設(shè)8<0,1,采用集總數(shù)法150-40030

39、-400峪1必皿84401x377106757=中L-0.05加=60昭昭,21120那青校核假設(shè)加好泮=°的皿假設(shè)正確（2分）51 .定性溫度ud_1.5x0025%-0456父。與=674x10*>104流動(dòng)為紊流N醴=0.023°*=0.023x(6.74x104)03x(3.54)°*=27332分)1=在儀<-Z7)=3.14x0025x7213(100x50)=28312/w_%-%句一+152 .】i5.67x(3.Q34-2,734)0.03003（2分）=2.48JT/?Ma21傳熱學(xué)（五）.填空題（共20分，每題2分）1.導(dǎo)熱系數(shù)是

40、由式n定義的，式中符號(hào)q表示沿n方向的2 .可以采用集總參數(shù)法的物體，其內(nèi)部的溫度變化與坐標(biāo)。3 .溫度邊界層越,則對(duì)流換熱系數(shù)越小，為了強(qiáng)化傳熱，應(yīng)使溫度邊界層越越好。4 .凝結(jié)換熱的兩種形式是和。5 .保溫材料是指的材料。6 .Pr（普朗特?cái)?shù)）即,它表征了的相對(duì)大小。7 .熱輻射是依靠傳遞能量的，它可以在進(jìn)行。8 .同一溫度下黑體的輻射能力、吸收能力。9 .熱水瓶的雙層玻璃中抽真空是為了。10 .換熱器傳熱計(jì)算的兩種方法是。評(píng)分閱卷人.單項(xiàng)選擇題（共20分，每題2分）1 .熱量傳遞的三種基本方式是（A.熱對(duì)流、導(dǎo)熱、輻射C.對(duì)流換熱、導(dǎo)熱、傳熱過程2 .無量綱組合用于對(duì)流換熱時(shí)稱為）B.復(fù)

41、合換熱、熱輻射、導(dǎo)熱D.復(fù)合換熱、熱輻射、傳熱過程（）準(zhǔn)則。A.Re（雷諾）C.Nu（努謝爾特）3.對(duì)流換熱以（A.傅立葉定律C.普朗克定律B.Pr（普朗特）D.Gr（格拉曉夫）作為基本計(jì)算式。B.牛頓冷卻公式D.熱路歐姆定律4 .下述幾種方法中，強(qiáng)化傳熱的方法是（）A.夾層抽真空B.增大當(dāng)量直徑C.增大流速D.加遮熱板5 .當(dāng)采用加肋片的方法增強(qiáng)傳熱時(shí)，將肋片加在（）會(huì)最有效。A.換熱系數(shù)較大一側(cè)B.換熱系數(shù)較小一側(cè)C.隨便哪一側(cè)D.兩側(cè)同樣都加6 .下列各參數(shù)中，屬于物性參數(shù)的是（）22A.換熱系數(shù)B.傳熱系數(shù)C.吸收率D,導(dǎo)溫系數(shù)7 .某熱力管道采用兩種導(dǎo)熱系數(shù)不同的保溫材料進(jìn)行保溫，為

42、了達(dá)到較好的保溫效果，應(yīng)將（）材料放在內(nèi)層。A.導(dǎo)熱系數(shù)較大的材料C.任選一種均可B.導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料D.不能確定8 .物體能夠發(fā)射熱輻射的基本條件是（）A.溫度大于0KB.具有傳播介質(zhì)C.具有較高溫度D.表面較黑9 .下述哪種氣體可以看作熱輻射透明體（p=1的氣體）？（）A.二氧化碳B.空氣C.水蒸汽D.二氧化硫氣體10 .灰體的吸收比與投射輻射的波長分布（）A.無關(guān)B.有關(guān)C.具有選擇性D.具有一定函數(shù)關(guān)系簡答題（共28分）1.試比較準(zhǔn)則數(shù)Nu和Bi的異同。（6分）得分|2.應(yīng)用準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式求管內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù)時(shí)，定性溫度如何確定？確定定性溫度有何用處？（6分）得分3.用熱電偶測(cè)量爐膛出口的

43、煙氣溫度，有哪些因素會(huì)引起誤差？對(duì)此可一采取哪些措施？（8分）23H4.有一鋼管換熱器，熱水在管內(nèi)流動(dòng)，空氣在管間作多次折流，橫向沖刷管束以冷卻管內(nèi)熱水。擬改造采用管外加肋片并換鋼管為銅管來增加冷卻效果，試從傳熱角度來評(píng)價(jià)這個(gè)方案。(8分)評(píng)分閱卷人四.計(jì)算題(共32分)|得分|1.一溫度為20c的園鋼，長0.3m,直徑為0.06m,熱導(dǎo)率為35W/(mK),二密度為7800kg/m3,比熱容為460J/(kgK),通過長6m、溫度為1250c的加熱爐時(shí)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為100W/(m2K)。如欲將園鋼加熱到850C,試求園鋼通過加熱爐的速度。(共8分)H2.用實(shí)驗(yàn)測(cè)定一薄壁管的流體平均對(duì)流換熱系

44、數(shù)。蒸汽在管外凝結(jié)并維管內(nèi)壁溫度為100C。水在管內(nèi)流動(dòng)，流量為G=0.5kg/s,水溫從15c升至IJ45C0管的內(nèi)徑d=50mm,長L=4.5m。試求管內(nèi)流體與壁面間的平均換熱系數(shù)。(已知水在30C時(shí)Cp=4174J/(kg-K)(6分)24得分3.如圖所示的一矩形受熱面接受一加熱器的輻射加熱。該矩形表面長3m,二寬1m,溫度T2=600K,名2=0.5。加熱器溫度Ti=1000K,的=0.8。兩表面互相平行，相距為1m。加熱系統(tǒng)置于一大房間之中，房間壁溫為300K。試求受熱面接受的換熱量。（假設(shè)加熱器表面及受熱面均是漫射的灰體表面，Xi,2=X2,i=0.32）（8分）得分4.在一逆流式

45、水-水換熱器中，管內(nèi)為熱水，進(jìn)口溫度t1=100C,出口溫度1t=80C；管外流過冷水，進(jìn)口溫度t2=20C,出口溫”度t2=70Co總換熱量=350kW,共有53根內(nèi)徑為16mm、壁厚為1mm的管子，管壁導(dǎo)熱系數(shù)入=40W/（mK）,管外流體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h0=1500W/（m2-K）,管內(nèi)流體為一個(gè)流程。假設(shè)管子內(nèi)、外表面都是潔凈的，試確定所需的管子長度。（10分）準(zhǔn)則方程：Nu=0.023.8P"3（旺盛湍流R；104）Nu=1.86（RPT'd/）；3（;f）0.14（層流R«2300）w水的物性簡表:tf/cpP九黑102nX106口口106PrfkJ/(

46、kgK)kg/m3W/(mK)kg/(ms)2m/s204.183998.2159.9r10041.0067.02454.174990.164.15601.40.6083.9325704.187977.766.8406.10.4152.55804.195971.8167.41355.110.3652.21904.208965.368.0314.90.3261.951004.220958.468.3282.50.2951.75傳熱學(xué)（五）答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一.填空題（共20分，每題2分）1 .熱流密度，物體溫度沿n方向的變化率；2 .無關(guān)；3 .厚，薄；4 .珠狀凝結(jié)和膜狀凝結(jié)；5 .導(dǎo)熱系數(shù)?。籔

47、r6 .a,動(dòng)量擴(kuò)散厚度（流動(dòng)邊界層）與能量擴(kuò)散厚度（熱邊界層厚度）7 .電磁波，真空；8 .最強(qiáng)，最強(qiáng)；9 .減小對(duì)流換熱；10 .平均溫差法和效能-傳熱單元數(shù)法二.選擇題（共20分，每題2分）5.B;10.A1.A;2,C3.B;4.C;6.D;7,B;8,A;9.B;_hl_九）與Bi數(shù)（hlBi九）完全相同，但三.簡答題（共28分）N1 .答：從形式上看，Nu數(shù)（者物理意義卻不同。（1） Nu數(shù)中的為流體的入導(dǎo)熱系數(shù)，而一般h未知，因而Nu數(shù)一般是待定準(zhǔn)則。Nu數(shù)的物理意義表示壁面附近流體的無量綱溫度梯度，他表示流體對(duì)流換熱的強(qiáng)弱。（3分）（2） Bi數(shù)中的人為導(dǎo)熱物體的導(dǎo)熱系數(shù)，且一

48、般情況下h已知，Bi數(shù)一般是已定準(zhǔn)則。Bi數(shù)的物理意義是導(dǎo)熱物體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻（力與外部對(duì)流熱阻（h）的相對(duì)大小。（3分）2 .答：定性溫度是指計(jì)算流體物性時(shí)所采用的溫度。（2分）應(yīng)用準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式求管內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù)時(shí)，定性溫度原則上取進(jìn)出口截面流體溫度的平均值。（2分）定性溫度用以計(jì)算流體的物性。在整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)按定性溫度計(jì)算物性，則整個(gè)流場(chǎng)中的物性就可認(rèn)為是相應(yīng)與定性溫度下的值，即相當(dāng)于把物性視為常數(shù)，于是物性場(chǎng)相似的條件即自動(dòng)滿足。對(duì)同一批實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，定性溫度不同使所得的準(zhǔn)則方程26也可能不同。（2分）3 .答：熱電偶測(cè)溫產(chǎn)生誤差的原因主要有兩個(gè)：（1）由于熱電偶本身向根部導(dǎo)熱引起的；（2分）（

49、2）由于熱電偶與周圍冷表面輻射傳熱造成的。（2分）針對(duì)上述兩個(gè)原因，有效措施為：（1）熱電偶的插入深度足夠長，第一種測(cè)溫誤差即可避免；（2分）（2）采用抽氣遮熱罩式熱電偶，減少熱電偶的輻射散熱量。（2分）4.答：傳熱效果增強(qiáng)，分析如下：（1）強(qiáng)化傳熱時(shí)，對(duì)熱阻比較大的一側(cè)流體換熱下功夫，往往能收到顯著的效果。即在傳熱溫差不變時(shí)，改變傳熱過程中熱阻大的那一環(huán)節(jié)的熱阻，可以大大增加傳熱過程的傳熱量。（2分）（2）一般來說，如果要采取加肋片的方式強(qiáng)化傳熱過程的話，在h較小的一側(cè)加肋片才能收到顯著的強(qiáng)化效果。（2分）（3）銅的導(dǎo)熱系數(shù)（純銅為399W/mK）比鋼的導(dǎo)熱系數(shù)（碳鋼約為36.7W/Mk）大

50、（2分）。（4）橫向沖刷時(shí)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大。（橫向沖刷時(shí)熱邊界層薄且存在由于邊界層分離而產(chǎn)生的漩渦，增加了流體的擾動(dòng)，因而換熱強(qiáng)。）（2分）四.計(jì)算題（共32分）1、解：（1）特征尺寸1cq1 二d2l4-1二dl242(0.06m)0.3m4.2二d2二0.06m0.3m2二0.0136m二24(0.06m)2（2分）（2）用畢渥數(shù)來判斷（2分）hlccBiV-,100W/(m2K)0.0136m35W/(mK)=0.039二0.1MM此處近似取12,所以本題可用集總參數(shù)法分析。27=_hA(tt*f-"表示物體被冷卻二一hAi分離變量并積分:elnhA“V通過加熱爐所需時(shí)間t-t:

51、;=exp(代入已知數(shù)據(jù)得850-125020-1250100W/(m2K)二exp37800kg/m3460J/(kgK)0.0136m求解得=548.14s(2分)(4)圓鋼通過加熱爐的速度6m-”，=0.0109m/s548.14s(2分)2.解：水的定性溫度tf=(15+45+/2=30C水側(cè)吸熱量為管內(nèi)換熱面積為GCp(t；-tf)(2分)A=兀dL=兀X0.05X4.5=0.707m2dt：cvd-1-td1cVd0=t。-t:-0園管內(nèi)對(duì)流換熱的進(jìn)出口換熱溫壓:&'=10015=85ct"=10045=55C平均換熱溫壓以m(t'+$”)/2=(

52、85+55)/2=70c(2分),中Gcp(tf-tf)0.54174(45-15)h二-所以A：tmA4m0.70770=1265/(nf.c)(2分)3.解：本題屬3表面組成封閉系的輻射換熱問題，因房間表面積A3很大，其表面熱阻1-；3%A3可取為零。因此，J3=Eb3是個(gè)已知量，其輻射網(wǎng)絡(luò)圖如下:28（2分）其中1-；i_1-0.8_工1A“一0.831211,1-；2_1-0.512A200.53-3又因X1,2=X2,1=0.32X"=X2,3=1-0.32=0.68Eb1=仃14=56700W/m2Eb2=cT24=7348.32W/m2Eb3=c%4=5.6710$30

53、04=459.27W/m22A=13=3m2A2=3m（共2分）則節(jié)點(diǎn)方程組：1Eb3-J1（1分）,J1-J2,Eb3-J211A2X2,3（1分）（1分）（1分）帶入已知值，得：Ji=46143.25;J2=11212.5:=E：2-2=-11593W1-；2A2k=Eb1-Ji=126719W1-11Ai表面輻射凈換熱量為負(fù)值表不該表面獲得熱量05.解：（a）計(jì)算管內(nèi)平均換熱系數(shù)：（共4分）2910tf='（100+80）=90c=K,u,Pr,Cp,P見表.（1分）qm1Re=3中_35010Cpt4208204qm1=4.159（kg/s）44.159二d3.140.016965.30.32610-60.80.3,hi=0.023RePrd203275W/（m