高等传热学试题答案
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高等传热学试题答案 一. 在建立平衡态或稳定态后,与导热系数无关。
例如铜棒一头放在沸水中另一头放在冰水中,一段时间形成稳定的温度梯度,各处的温度仅取决于导热体的几何形状。对于均匀等粗的情形温度梯度为常量。
在取得稳定态或平衡态之前的温度分布,与导热系数有关,导热系数越大,在平衡或稳定之前越有利于温度均匀分布,平衡态或稳定态也越早到来。
二. 由题意,沿平板厚度方向(x 方向) ,热流量为常数,即:
由于A 不变故 由于t1大于t2,b 大于0显然
故有
图a 同理可得b 大于0,b 等于0如图b c
热流密度表达
三. 但是,前者的导热系数λ为流体的导热系数,而且表面传热系数h 是未
知的;后者的导热系数λ为固体的导热系数,而且表面传热系数h 是已知的。
四. 解:由外掠平板的流动的动量微分方程:
()dt dt q a bt dx dx λ=-=-+dt Const dx
=12
t t λλ≥()dt dt q a bt dx dx
λ=-=-+
22u u u u v x y y
υ∂∂∂+=∂∂∂ 由于,,|u u x x y δ∞,而由连续性方程:
0 u u x y u v x δ
∞∂∂+=∂∂ 可知|u v x
δ∞,因此,动量微分方程式中个项的数量级如下: 五. 222
| u u u u v x y y u u u u u x x υδυδδ∞∞∞∞
∞∂∂∂+=∂∂∂ 在边界层内,粘性力项与惯性力项具有相同数量级,即:22u u x
υδ∞∞。 即:|22x x u δυ∞
。因此有: x /1/x Re δ
八.
物
理
量 含义 国际单位制厘米-克-秒制
辐射率,在单位时间内从单位表面积和单位立体角内以单位频率间隔或单位波长间隔辐射出的能量 焦耳·秒-1·米-2·球面度 -1·赫兹-1,或焦耳·秒-1·米-2·球面度- 1·米-1
尔格·秒-1·厘米-2·赫兹-1·球面度-1 频率赫兹 (Hz) 赫兹
波长米 (m) 厘米(cm ) 黑体的温度 开尔文 (K) 开尔文
十一. 当具有粘性且能润湿壁面的流体,经过壁面时由于粘滞力的作用,壁面附近的流体流速下降,直接贴附于壁面的流体静止不动,这样的一个薄层称为流动边界层.
温度边界层的概念是流动边界层概念在非等温流动情况下的推广。运用温度边界层的特性,简化能量方程,仿照流动边界层的计算方法,可以进行对流传热的计算,确立温度分布,求得传热分系数。温度边界层也称热边界层,流体流过壁面时,边界附近因加热或冷却而形成的具有温度梯度的薄层,也就是对流传热热阻所在的区域。在此区域之外,温度梯度和热阻都可忽略。因此,关于对流传热的研究,仅限于温度边界层范围之内。