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北京科技大学2005年硕士学位研究生入学考试试题 一、（40分，每题10分）回答下列问题： 1、分别写出Bi、Nu相似准则数的表达式，请说明其物理意义，并比较Bi、Nu的异同。 2、对于管内强制对流换热，为何采用短管和弯管可以强化流体的换热？ 3、有人认为：“重辐射面（绝热辐射面）既然没有净得失热量，它的存在也就对整个系统不起任何作用。”这一看法对不对？为什么？ 4、炉气（烟气，燃烧产物）黑度的计算公式是什么？试解释此公式的物理含义。 二、（20分）一根6m长，2kW功率的电阻丝是由直径为0.2cm的不锈钢（k 15.1W/m·K）制成。电阻丝的工作环境温度为30℃，表面对流换热系数为140W/·K。试求解电阻丝稳定工作时横截面上的温度分布表达式及表面温度值。 三、（20分）水以2kg/s的质量流量流过直径为40mm，长为4m的圆管，管壁温度保持在90℃，水的进口温度为30℃。求水的出口温度和管子对水的散热量。（水的物性参数为k 0.653 W/m·K， 4.174kJ/kg·K，Pr 4.31，μ 653.3×Pa·s ，水在管内对流换热经验公式为Nu 0.023） 四、（20分）有一内腔为0.2m×0.2m×0.2m的正方形炉子，被置于室温为27℃的大房间中。炉底电加热，底面温度为427℃，ε 0.8，炉子顶部开口，内腔四周及炉子底面以下均敷设绝热材料。试确定在不计对流换热的情况下，为保持炉子恒定的底面温度所需供给的电功率。炉底对炉侧墙的角系数等于0.8。 五、（20分）一具有漫射―灰表面且黑度为0.6的热电偶，用其测量流过一大管道内的气体温度，热电偶的指示温度为180℃，管壁黑度为0.85且具有均匀温度为450℃，若热电偶和气流之间的对流换热系数为125W/（·K），略去热电偶的导热损失，求气流的真实温度。 六、（15分）试给出图1所示平板温度分布T（x）的解析表达式，设平板在和处分别有均匀的表面温度和，导热系数随温度线性变化：k （1+bT）。 七、（15分）以逆流式换热器为例，试推导换热器设计公式Q K△tF中平均温压△t的计算式：△t 八、（15分）试解释换热器和蓄热室的工作原理，它们各自的优缺点有哪些？请列举强化换热器和蓄热室换热的措施各3项。 九、（15分）已知平板跨流的局部对流发热系数是按变化。其中x是指距平板前沿（x 0）的距离。求自前沿到平板上某个位置x的平均对流放热系数与在x处的局部对流放热系数之比。