彈性力學(xué)測(cè)試題

一、 判斷題（每題2分，共10分）TOC\o"1-5"\h\z1、 對(duì)流換熱中只有對(duì)流一種換熱形式。 （ ）2、 輻射換熱量為零時(shí)，說(shuō)明物體之間不再進(jìn)行換熱 （ ）3、 當(dāng)Bi趨于零時(shí)可以用集總參數(shù)法求解。 （ ）4、 物體的輻射力越大，其吸收能力也越強(qiáng)。 （ ）5、 在管外增加保溫層，一定會(huì)起到保溫的作用。 （ ）二、 填空題（每題3分，共30分）1、 導(dǎo)熱系數(shù)的取值取決于 和 等因素。2、 對(duì)流換熱系數(shù)與多種因素有關(guān)，它的大小取決于、。3、 導(dǎo)熱微分方程的求解，必須借助于和 兩個(gè)定律。4、 求解導(dǎo)熱微分方程的定解條件有兩個(gè)方面，分別為和TOC\o"1-5"\h\z5、 判斷兩個(gè)同類(lèi)現(xiàn)象相似的條件 和。6、 對(duì)流換熱系數(shù)微分方程式包括三大守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。7、 在壁面上 、 最可能稱(chēng)為汽化核心。8、 物體表面的發(fā)射率取決于 、 和。9、 在一定溫度下要削弱兩表面的輻射換熱，可以采取和10、換熱器按操作過(guò)程分為、 類(lèi)。三、 簡(jiǎn)答題（每題5分，共40分）1、 試說(shuō)明集總參數(shù)法的物理概念及數(shù)學(xué)上處理的特點(diǎn)？2、 簡(jiǎn)述影響對(duì)流換熱的因素。3、 實(shí)說(shuō)明Bi數(shù)的物理意義？并說(shuō)明Bif代表了什么樣的換熱條件。4、 實(shí)用簡(jiǎn)明的語(yǔ)言簡(jiǎn)述速度邊界層的概念。5、 什么叫兩個(gè)現(xiàn)象相似，它們有什么共性？？6、 簡(jiǎn)述影響沸騰換熱的因素。7、 試說(shuō)明大容器沸騰曲線(xiàn)上各部分的換熱機(jī)理。8、 試說(shuō)明什么是黑體？問(wèn)什么引入黑體的概念？四、 計(jì)算證明題（每題10分，共20分）1、 試證明在熱平衡條件下，任何物體的輻射和它對(duì)來(lái)自黑體輻射的吸收比的比值，恒等于同溫度下黑體的輻射力。2、 在對(duì)一臺(tái)氟里昂冷凝器的傳熱過(guò)程作初步測(cè)算得到如下數(shù)據(jù)：管內(nèi)水的對(duì)流換熱系數(shù)為七二8700可/（皿2心，管外氟里昂蒸汽凝結(jié)換熱系數(shù)為ho=1800W/（m2K）。換熱管壁厚1.5mm。管材的導(dǎo)熱系數(shù)為383W/（mK）。求：（1）三個(gè)環(huán)節(jié)的熱阻及總傳熱系數(shù)；（2）欲增強(qiáng)換熱應(yīng)從哪個(gè)環(huán)節(jié)入手？當(dāng)作平壁處理。五、判斷題（每題2分，共10分）TOC\o"1-5"\h\z1、 任何物體的吸收比都等于它的發(fā)射率。 （ ）2、 輻射換熱量為零時(shí)，說(shuō)明物體之間不再進(jìn)行換熱 （ ）3、 物體的熱擴(kuò)散系數(shù)越大，說(shuō)明物體內(nèi)部溫度扯平的能力越強(qiáng)。 （ ）4、 任何的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題都可以通過(guò)集總參數(shù)法求解。 （ ）5、 同類(lèi)的物理現(xiàn)象，可以用相似理論求解問(wèn)題。 （ ）六、填空題（每題3分，共30分）1、 導(dǎo)熱系數(shù)是表彳 的參數(shù)，是一種 參數(shù)。2、 對(duì)流換熱系數(shù)與多種因素有關(guān)，它的大小取決于、、O3、 要獲得導(dǎo)熱問(wèn)題的唯一解，需要有和4、 研究對(duì)流換熱問(wèn)題可采用不同的方法，目前主要采用、、 和 四種方法。5、 判斷兩個(gè)同類(lèi)現(xiàn)象相似的條件 和。6、 量綱分析的基本依據(jù)。7、 當(dāng)L/d=50時(shí)，橫管凝結(jié)換熱的對(duì)流換熱系數(shù)是翌管凝結(jié)換熱對(duì)流換熱系數(shù)的—倍。8、 輻射換熱的角系數(shù)性質(zhì)有三個(gè)，分別、、。9、 在一定溫度下要強(qiáng)化兩表面的輻射換熱，可以采取和10、氣體輻射換熱有 和 兩個(gè)基本特點(diǎn)。七、 簡(jiǎn)答題（每題5分，共40分）1、 輻射換熱與導(dǎo)熱和對(duì)流相比，有什么不同的特點(diǎn)？2、 通常對(duì)直肋的導(dǎo)熱進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要做一定的假設(shè)，請(qǐng)簡(jiǎn)述這些假設(shè)條件。3、 實(shí)說(shuō)明Bi數(shù)的物理意義？并說(shuō)明Bif0代表了什么樣的換熱條件。4、 實(shí)用簡(jiǎn)明的語(yǔ)言簡(jiǎn)述熱邊界層的概念。5、 就流動(dòng)現(xiàn)象而言，外掠單管的流動(dòng)與管道內(nèi)流動(dòng)有什么不同？6、 簡(jiǎn)述影響膜狀凝結(jié)的因素。7、 試說(shuō)明大容器沸騰曲線(xiàn)上各部分的換熱機(jī)理。8、 試說(shuō)明什么是黑體？問(wèn)什么引入黑體的概念？八、 計(jì)算證明題（每題10分）1、壓縮空氣在中間冷卻器的管外橫掠流過(guò)，ho=90W/（m2K）。冷卻水在管內(nèi)流過(guò)，hi=90W/（m2K）。冷卻管是外徑為16mm、厚1.5mm的黃銅管，導(dǎo)熱系數(shù)為111W/（mK）。求：（1）此時(shí)的總傳熱系數(shù)；（2）如管外對(duì)流傳熱系數(shù)增加一倍，總傳熱系數(shù)有何變化？填空題（每空2分，共20分）肋效率是指 。傅立葉導(dǎo)熱定律總結(jié)了導(dǎo)熱的一般規(guī)律：導(dǎo)熱過(guò)程中，單位時(shí)間通過(guò)給定截面的導(dǎo)熱量，與垂直于該截面方向的和成正比，而熱量傳遞的方向與方向相反。同類(lèi)物理現(xiàn)象，如果相似，相等，則兩種現(xiàn)象必相似。律描述了黑體輻射力隨溫度的變化關(guān)系定律描述了黑體輻射能量按波長(zhǎng)的分布規(guī)律。在熱輻射的研究中，人們把吸收率等于1的物體叫做，把光譜吸收率與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)的理想物體稱(chēng)為。簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）分別用數(shù)學(xué)語(yǔ)言及傳熱學(xué)術(shù)語(yǔ)說(shuō)明導(dǎo)熱問(wèn)題三種類(lèi)型的邊界條件？寫(xiě)出畢渥數(shù)與努塞爾數(shù)的定義式，并說(shuō)明它們的物理意義，比較兩者有什么不同？以暖氣片管內(nèi)走熱水為例，分析室內(nèi)暖氣片的散熱過(guò)程，各環(huán)節(jié)有哪些熱量傳遞方式？角系數(shù)的定義式，前提條件及基本特，性？簡(jiǎn)述集中參數(shù)法的物理概念及應(yīng)用條件？分析題（15分）如下圖所示，厚度為的單層平壁，無(wú)內(nèi)熱源，兩側(cè)溫度分別維持為t1及t（假定t），平板材料的導(dǎo)熱系數(shù)呈直線(xiàn)變化，即abt（其中a,b為常數(shù)），試就b0,b0,b0分別畫(huà)出平板中的溫度分布曲線(xiàn)，并寫(xiě)出平板某處當(dāng)?shù)責(zé)崃髅芏鹊谋磉_(dá)式。（7分）在流體溫度邊界層中，何處溫度梯度的絕對(duì)值最大？為什么？有人說(shuō)對(duì)于一定表面?zhèn)鳠釡夭畹耐N流體，可以用貼壁處的溫度梯度絕對(duì)值的大小來(lái)判斷表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h的大小，你認(rèn)為對(duì)嗎？為什么？（8分）計(jì)算題（35分）一烘箱的爐門(mén)由兩種保溫材料A和B做成，且厚度A2b，已知A0.W/mK）,b0.0（W/mK）,烘箱內(nèi)空氣溫度*=400C，內(nèi)壁面的總表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h「50W/血2K）。為安全起見(jiàn)，希望烘箱爐門(mén)的外表面溫度不得高于50C。假設(shè)可把爐門(mén)導(dǎo)熱作為一維問(wèn)題處理，試決定所需保溫材料的厚度。環(huán)境溫度tf225C,外表面總表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)％9.網(wǎng)/m2K）。（10分）如下圖所示的幾何結(jié)構(gòu)，計(jì)算角系數(shù)X12（10分）

（1）半球內(nèi)表面與1/4底面 （2）球與無(wú)限大平面水以2kg/s的質(zhì)量流量流過(guò)內(nèi)直徑為40mm、長(zhǎng)度為3m的銅管，管壁面溫度均勻，其中水的進(jìn)出口溫度分別為30C和50C，試計(jì)算管內(nèi)表面對(duì)流換熱系數(shù)和銅管對(duì)水的散熱量，管內(nèi)湍流強(qiáng)迫對(duì)流換熱可以使用如下特征關(guān)聯(lián)式計(jì)算，Nf0.023Reo.8Prno（15分）已知：水的物性參數(shù)：t/t)102/[W/(m?K)]106/(m2/s)Pr/(kg/m)Cp/[kJ/(颼K)]2059.91.0067.029984.1833061.80.8055.429954.1744063.50.6594.319924.1745064.80.5563.549884.174二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）TOC\o"1-5"\h\z1、 物體能夠發(fā)射熱輻射的基本條件是（ ）A.溫度大于0K B具有傳播介質(zhì) CM有較高溫度D.表面較黑2、 下述哪種氣體可以看作熱輻射透明體（t=1的氣體）?（ ）A.二氧化碳 B.空氣C.水蒸汽 D.二氧化硫氣體3、 灰體的吸收比與投射輻射的波長(zhǎng)分布（）A.無(wú)關(guān)有關(guān)C.具有選擇性D.具有一定函數(shù)關(guān)系4、 雷諾準(zhǔn)則數(shù)越大，則表征（ ）A.溫差越大B.粘性力越大C.慣性力越大D.浮升力越大5、 溫度梯度的方向是指向溫度（ ）A.增加方向B.降低方向C.不變方向D.趨于零方向6、 下列各種方法中，屬于削弱傳熱的方法是（ ）A.增加流體流度 B.設(shè)置肋片C.管內(nèi)加插入物增加流體擾動(dòng)C.管內(nèi)加插入物增加流體擾動(dòng)D.采用導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料使導(dǎo)熱熱阻增加7、冷熱流體的溫度給定，換熱器熱流體側(cè)結(jié)垢會(huì)使傳熱壁面的溫度（ ）A.增加 B.減小 C.不變 D.有時(shí)增加，有時(shí)減小8、將保溫瓶的雙層玻璃中間抽成真空，其目的是（ ）A.減少導(dǎo)熱 B.減小對(duì)流換熱C.減少對(duì)流與輻射換熱 D.減少導(dǎo)熱與對(duì)流換熱9、 已知一順流布置換熱器的熱流體進(jìn)出口溫度分別為300°C和150°C，冷流體進(jìn)出口溫度分別為50°C和100°C，則其對(duì)數(shù)平均溫差約為( )A.100°C B.124°C C.150°C D.225°C10、 有一個(gè)由四個(gè)平面組成的四邊形長(zhǎng)通道，其內(nèi)表面分別以1、2、3、4表示，已知角系數(shù)X1，2=0.4,X1，4=0.25，則X1，3^()A.0.5三、 簡(jiǎn)答題(每題3分，共30分)1、 通常工業(yè)應(yīng)用的沸騰換熱過(guò)程設(shè)計(jì)在哪個(gè)沸騰狀態(tài)階段，為什么？2、 簡(jiǎn)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。3、 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？4、 實(shí)際物體發(fā)射率的定義。5、 氣體輻射有哪些特點(diǎn)？6、 寫(xiě)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(lái)的？7、 如何削弱兩物體表面間的輻射換熱。8、 速度邊界層的概念及如何定義邊界層厚度。9、 熱量傳遞的三種基本方式？10、 簡(jiǎn)述角系數(shù)的定義及性質(zhì)？四、 計(jì)算題(共30分)1、 兩塊平行放置的平板1和2,相關(guān)尺寸如圖示。已知：q=177C、！2=27C、8j=0.&82=0.4、X1廣0.2。試求：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？(共10分)2、 一臺(tái)逆流式換熱器用水來(lái)冷卻潤(rùn)滑油。流量為2.5kg/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/(Bk);熱油進(jìn)出口溫度分別為110C和70C，比熱為2190J/(k^k)，傳熱系數(shù)為400W/(m2?k)。試計(jì)算所需的傳熱面積。(8分)3、 壓縮空