2024年东大传热学考试真题试卷与解析.doc

东大—第二学期期末考试

《传热学》试題（A卷）答案

一、填空題(每空1分，共20分)

1、某物体温度分布的体現式為t=f(x,y,τ),此温度场為二维（几维）、非稳态（稳态或非稳态）温度场。

2、当等温线图上每两条相邻等温线的温度间隔相似時，等温线的疏密可以直观地反应出不一样区域导热热流密度的相对大小。

3、导热微分方程式是根据能量守恒定律和傅里叶定律建立起来的导热物体中的温度场应当满足的数学体現式。

4、工程上常采用肋片来强化传热。

5、换热器传热计算的两种措施是平均温差法和效能-传热单元数法。

6、由于流动起因的不一样，对流换热可以区别為强制对流换热与自然对流换热。

7、固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层称為温度边界层或热边界层，其厚度定义為以过余温度為来流过余温度的99%处。

8、判断两个現象相似的条件是：同名的已定特性数相等；单值性条件相似。

9、凝結有珠状凝結和膜状凝結两种形式，其中珠状凝結有较大的换热强度，工程上常用的是膜状凝結。

10、遵照兰贝特定律的辐射，数值上其辐射力等于定向辐射强度的π倍。

11、单位時间内投射到表面的单位面积上总辐射能為投入辐射，单位時间内离开表面单位面积的总辐射能為该表面的有效辐射，后者包括表面的自身辐射和投入辐射被反射的部分。

二、选择題（每題2分，共16分）

1、下列說法不对的的是（D）

A、辐射换热不依赖物体的接触而进行热量传递；B、辐射换热过程伴伴随能量形式的两次转化；C、一切物体只要其温度T＞0K，都会不停地发射热射线；D、辐射换热的大小与物体温度差的四次方成正比。

2、大平板采用集总参数法的鉴别条件是（C）

A．Bi0.1B．Bi=1C．Bi0.1D．Bi=0.1

3．已知边界周围流体温度和边界面与流体之间的表面传热系数的称為(C)

A.第一类边界条件B.第二类边界条件C.第三类边界条件D.初始条件

4、在热辐射分析中，把光谱吸取比与波長无关的物体称為（c）

A、黑体；B、透明体；C、灰体；D、绝对白体。

5、换热器在相似的进出口温度条件下，（A）平均温差最大。

A、逆流；B、顺流；C、交叉流；D、混合流。

6.下列多种措施中，属于减弱传热的措施是(D)。

A.增長流体流度B.设置肋片

C.管内加插入物增長流体扰动D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增長

7.已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别為300°C和150°C，冷流体进出口温度分别為50°C和100°C，则其对数平均温差约為(B)。

A.100°CB.124°CC.150°CD.225°C

8．管内对流换热的流态鉴别是用（B）

A.GrB.ReC.PeD.Gr·Pr

三、名詞解释（每題3分，共12分）

1、热扩散率：，物理意义：材料传播温度变化能力大小的指标。

2、传热过程：热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程。

3、努赛尔数：，反应对流换热过程的强度。

4、角系数：表面1发出的辐射能中落到表面2上的百分数，称為角系数。

四、简答題（每題4分，共16分）

1、什么是稳态温度场？其数学体現式是什么？

答：在稳态条件下物体各点的温度分布不随時间的变化而变化的温度场（2分）。

其体現式（2分）。

2、室内安装的暖气设施，试阐明从热水至室内空气的传热过程中包括那些传热环节。

答：热水→管子内壁：对流换热；（1分）

管子内壁→管子外壁：导热；（1分）

管子外壁→室内环境：对流换热和辐射换热（2分）

3、影响对流换热的一般原因有哪些？

答：影响对流换热的一般原因有：⑴流动的起因和流动状态（1分）；⑵流体的热物理性质（1分）；⑶流体的相变（1分）；⑷换热表面几何原因（1分）。

4、如图所示的真空辐射炉，球心处有一黑体加热元件，试答：指出①，②，③3处中何处定向辐射强度最大?何处辐射热流最大?假设①，②，②处对球心所张立体角相似。

答：由黑体辐射的兰贝特定律知，定向辐射强度与方向无关。故Il＝I2=I3。（2分）

而三处对球心立体角相称，但与法线方向夹角不一样，θ1＞θ2＞θ3。因此①处辐射热流最大，③处最小。（2分）

五、计算題（共36分）：

1、某一炉墙内层由耐火砖、外层由紅砖构成，厚度分别為200mm和100mm，导热系数分别為0.8W/(m·K)和0.5W/(m·K)，炉墙内外侧壁面温度分别為700℃和50℃，试计算：(1)该炉墙单位面积的热损失；(