2014华中科技大学传热学真题

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2014 华中科技大学传热学回忆版(大约135分)

一、简答(8分*10道=80分)

1.用热力学公式ΔU=ΔΦ-

δW.在不涉及作功的前提下推导无内热源的导热微分方程:ρCv=▽(k▽T),其中ρataT

、Cv、k分别为密度、比热容、导热系数,均已知。

2.对于漫射体,请给出其辐射力E与定向辐射强度L的关系。

3.请简述玻璃暖房保温原理。

4.什么是黑度?灰体定义是什么?将实际物体视为灰体对辐射换热计算有什么

好处?

5.请写出Bi、Nu、Pr、Gr的表达式,并说明它们的物理意义。

6.对于裸露的热电偶管内管内测温,请问其测得的温度是低于还是高于气流温

度?造成其测温误差的原因有哪些?7.已知两根管道d1=3d2,质量流量相同,若Nu数与成正比。问两管的平均表8.0eR

面换热系数的对比关系。

8.对于逆流式换热器,已知其热容量mCp为定值。下图给出了冷热流体温度T与换

热量Q的关系。请问:

(1)两条直线的斜率是多少?

(2)在总换热量、热流体进口温度及冷热流体热容量不变的前提下,将逆流改

为顺流布置,试画出此情况下T与Q的关系图

9.流体从管道入口流入,在未达到充分发展阶段之前变为湍流,试在下图中画出

换热系数随长度的变

化。

3二、判断(1分*10道=10分)

1.对流换热包括热对流和导热两种基本方式。

2.对于管内湍流换热,其努赛尔数是个定值,则增加流速其对流换热系数也不会

变化。

3.逆流换热器的效能总大于顺流换热器的效能。

三、计算(15分*4道=60分)1.一个大平房中有两块正对着的平板1和2.T1=1100K、ε1=0.2,T2=600K、ε2=0.5,

平房温度为T3=300K.求平板1、平板2净换热量及平房的净换热量。(已知X1,2=0.283)

2.一根电线d=5.1mm,外表面温度为70℃,在其外包一层绝缘材料,已知其λ=1.7W

/.k,厚度为δ。电线外与温度为30℃的空气进行换热,h=10W/.2m2m

(1)问每米长电线散热量与δ的关系;

(2)问增加δ是否一定增加散热量?为什么?如果不是,那么在多大临界厚度

下增加厚度会增加散热量?

3、一块1m长平板,表面温度为30℃,气流从平板上流过,温度为250℃,速度为50m/s.(1)求平板与空气换热的平均热流密度;e

(2)已知,求气流离开平板时边界层厚度。xRe9.4xδ附:平板临界雷诺数Re=5*.510

层流时,Nu=0.664.湍流时,Nu=0.032 3121rReP310.8rePR(这里不一定准,反正会给出)t λ Pr v 30℃ ... ... ...140℃250℃280℃ ... ... ...(具体数据忘了...)

4、如下图。已知1的最高耐温1400℃,2的最高耐温1100℃。1的表温为1350℃,3

的表温为250℃。1、2、3的导热系数如图。3的厚度为6mm。问:

1、2厚度分别是多少时三者总厚度最小。