传热学思考题题文全文.docVIP

第1章 《绪 论》思考题 一维大平壁稳态导热傅里叶定律的形式与牛顿冷却公式颇相似，那么为什么导热系数(是物性，表面传热系数h却不是物性？ 导热傅里叶定律的写法（指负号）与问题中坐标的方位有没有什么关系？思考题1.1附图中两种情形所对应的热流方程是否相同？ 试分析一只普通白炽灯泡点亮时的热量传递过程。 试分析一个灌满热水的暖水瓶的散热全过程中所有环节，应如何提高它的保温性能？ 请说明“传热过程”和“复合换热过程”这两个概念的不同点和相同点？ 对导热热流密度q和对对流换热时热流密度q的正负规定是否相同？为什么？ 你能正确区别热量，热流量，热流密度（或称热流通量）几个不同称呼的准确含义吗？它们哪些是矢量？在针对控制体积求和时，上述三个量是否处理方法相同？ 把q写成 (/A，需要附加什么条件，还是无条件？ 你认为100 ℃的水和100 ℃的空气，哪个引起的烫伤更严重？为什么？ 酷热的夏天，用打开冰箱门的方法能不能使室内温度有明显的下降？ 热对流与对流换热有何根本的区别？ 列举你所了解的生活中或工程领域中传热的若干应用实例，并分析他们的基本传热原理。 为什么针对控制容积和针对表面的能量平衡关系有根本的差别？ 你认为传热学与热力学的研究对象和研究内容有什么相同和不同？ 三十多年以前，一名叫姆贝巴（Mpemba）的非洲学生曾经发现，同等条件下放在冰箱中的热冰琪淋汁反而比冷冰琪淋汁先开始结冰。他请一位物理系的教授解释这个现象。教授作了实测：用直径45 mm，容积 100 cm3 的玻璃杯放入温度不同的水在冰箱中冻结。实验结果证明， 在初始温度30℃～80℃范围内，温度越高，结冰越早。你对这个问题如何认识？ 一位家庭主妇告诉她的工程师丈夫说，站在打开门的冰箱前会感觉很冷。丈夫说不可能，理由是冰箱内没有风扇，不会将冷风吹到她的身上。你觉得是妻子说得对，还是丈夫说得对？ 夏季会议室中的空调把室温定在24℃，同一个房间在冬天供暖季内将室温也调到24℃。但是夏季室内人们穿短裤、裙子感觉舒适，冬天则必须穿长袖长裤甚至毛衣。请问这是为什么？ 第2章 《导热理论基础》思考题 傅里叶定律表示导热物体内的温度梯度与导热热流q之间的定量数学关系。其中未曾出现时间变量。那么，你如何理解并解释在分析非稳态导热问题时也可以应用傅氏定律？ 应用傅里叶定律时有哪些限制？ 现代宇航工程和超低温工程中应用的超级绝热材料的导热系数甚至可以低到10－4 W/(m(℃)以下，该数值已经大大低于导热性能最低的气体介质。试分析它是如何实现的？ 在一定温度区间内，物质的导热系数大都可以表示为温度的线性函数： ( =(0（1＋b t）。式中t为摄氏温度。有人认为，“b为导热系数随t变化的斜率。而(0则代表0℃时该材料的导热系数。因为代入t = 0℃，得(＝(0。”你认为这种说法对不对？为什么？有时会把方程写作 (=(0＋bt。这个b、(0又代表什么意义？ 对于一维稳态导热，(t /(x 0，(t /(x 0分别具有什么含义？(2t /(x2 0又具有什么含义？ 已知某个确定的热流场q = f (x, y)，能否由此唯一地确定物体的温度场？或者需要什么条件？反过来从温度场能否唯一地确定热流场？ 某二维导热物体，常物性，部分边界q = 常数，另一部分绝热，能否确定其温度场？ 如思考题2.8附图所示的二维控制体积，导入热流量分别是(x和(y，另外的两面绝热。导入的总热流量等于： ((x2+(y2)1/2； (b) (x + (y ； (c) qx Ax + qy Ay ； (d) (qx 2Ax+ qy 2Ay)1/2 请分析第三类边界条件的数学表达式（2-3-11）是否适用于所有的情况？ 导热微分方程从导热物体内部的微元体分析得到。那么它是否能够用于导热物体的边界上？为什么？ 无源大平壁一维稳态导热，温度场的通解等于t = c1x + c2，积分常数由边界条件确定。这是否意味着c1，c2都与平壁本身的物理条件无关？ 用一条加了保温的圆管道输送低温流体，发现保温层外面有结霜，请你分析其中的原因，并说明如何改进它。 第3章 《稳态导热分析与计算》思考题 试证明，圆筒壁一维稳态导热变导热系数计算也可以和平壁时一样，取两侧表面算术平均温度下的导热系数值 (m代入原公式求得导热热量。 参见附图，圆筒壁内侧t1 t2，请判断壁内温度分布为两图中哪一种情况？并说明理由，设导热系数等于常数。 凸状轴呈对称图形，如果侧面绝热且导热系数为常数，其一维稳态温度分布呈什么？ 两端均给定第一类边界条件的肋，温度各自保持t1、t2，问其算术平均温度位于几何中心，还是偏向高温侧或偏向低温侧？为什么？（不作具体数学推导，仅通过分析来论证） 金属材料的导热系数很高，因此用测量保温材料导热系数的平板导热仪等设备无法进行有