高等傳熱學(xué)考試試題--研究生

1、高等傳熱學(xué)研究生姓名王學(xué)雷作業(yè)題號(hào)01學(xué)號(hào)11SG27044哈爾濱工業(yè)大學(xué)某兩層平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的溫度場如圖，已知仝=15325求：】）qi=；2）卜223）R1=。2（6分）50oc20c解q=1,二.（1997）某平板節(jié)點(diǎn)劃分如圖所示，各網(wǎng)格邊長均為Ax=0.1m導(dǎo)熱系數(shù)九二50W/（mC），左、右、上邊溫度均為40C，下邊與tf=80c,h二1000W/（m2C）的流體進(jìn)行對(duì)流換熱。試求解1、2、3三個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫度。（12分）8912101176解：對(duì)于節(jié)點(diǎn)1：此題目中：(1)得出：對(duì)于節(jié)點(diǎn)2：此題目中：得出：(2)對(duì)于節(jié)點(diǎn)3：此題目中：得出：(3)聯(lián)立(1)，(2)，(3)解方程得：擬在某圓

2、管上包兩層厚度相同的保溫材料A與B,叫叫。包法有兩種I:A在內(nèi)B在外；II：B在內(nèi)A在外。求證：兩種包法保溫材料的總熱阻RR|(10分)解：方案I熱阻方案II熱阻題目中且顯然有四. 某無限大平壁兩側(cè)被20C流體冷卻，已進(jìn)入正常情況階段。今測得8點(diǎn)鐘時(shí)表面溫度為35C,中心溫度為50C,9點(diǎn)鐘時(shí)表面溫度為25Co求1)9點(diǎn)鐘時(shí)中心溫度為多少？2)9點(diǎn)半鐘時(shí)中心溫度為多少？(10分)9(x,T)9(X,T)解：設(shè)中心時(shí)刻的參數(shù)為x、T，表面時(shí)刻的參數(shù)為x、T，則21=1111229(x,T)9(x,T)221235_5025_9(X,T)得9點(diǎn)鐘時(shí)中心溫度為35.7C121_50-35.715_5

3、0-X得9點(diǎn)半鐘時(shí)中心溫度為28.55C五. 某無窮大平壁左側(cè)絕熱，右側(cè)與溫度為tf，放熱系數(shù)為h的流體接觸。厚度為5,壁內(nèi)有均勻內(nèi)熱源q(W/m3),物理參數(shù)c,p,九為已知參數(shù)。求：I)當(dāng)初始溫度為tv0時(shí)，寫出求解該不穩(wěn)定溫度場的微分方程與定解條件；2)當(dāng)時(shí)間趨于無窮大，過程穩(wěn)定時(shí)，求解壁內(nèi)溫度分布函數(shù)。(12分)解：這是一個(gè)沿平板厚度方向的唯一非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題，其微分方程為：微分方程定解條件：初始條件t(x,O)=t0(O=vxv=8)邊界條件穩(wěn)態(tài)解：是流體溫度六、流體橫掠平板邊界層如圖。1-1為邊界層外不遠(yuǎn)處一平行面。已知邊界層內(nèi)速度分x0點(diǎn)處的局部摩擦系數(shù)f解：設(shè)1-1處高度為則：,

4、進(jìn)口流量為：出口流量為:流出1-1面的流量為：處的Re值：局部摩擦系數(shù)：七、已知圓管中的放熱公式為：NUf二O.O23Reo.8Pro.3，試給下列關(guān)系式添上正確的冪次。（10分）h二d-cp.九-u.卩并近似計(jì)算管道中流過相同溫度與速度的水與空氣時(shí)，放熱系數(shù)大致差多少倍。（注：物理參數(shù)可據(jù)常溫近似取值）解：查表得，常溫常態(tài)下：即管道中流過相同溫度與速度的水與空氣的放熱系數(shù)大致差401.57倍九、推導(dǎo)出用算術(shù)平均溫差代替換熱器的對(duì)數(shù)溫差的相對(duì)誤差公式二f（x）（為相對(duì)誤差,x為由答題人歸納的某一特征量）。列出誤差數(shù)據(jù)表，并說明什么條件下該誤差小于10%。（10分）x1234解：取設(shè)令則對(duì)數(shù)平均溫差為算術(shù)平均溫差為：相對(duì)誤差為：做函數(shù)圖象：0.80.60.40.2x0.5122.53X12340.00000.03970.09863.023671.5由函數(shù)圖象可知：在X軸