大连理工大学843传热学考研历年真题汇总分类——计算推导证明08

  • 格式:pdf
  • 大小:436.17 KB
  • 文档页数:5

������′ ������′′
=
������′ ������′′
=
������������
������′ ������′′
=
������������
������������∙������������ ������������
(������′′
������������′′ ������������′′
������������

= ℎ′������′
������′
ℎ′′������′′ ������′′

������′ ������′′
=
������′ ������′′
=
������������

= ℎ′������′ ℎ′′������′′
������′
������′′
即 (ℎ������������)1 = (ℎ������������)2 即 ������������1 = ������������2
由内差法得 75℃时,������2 = 20.43 × 10−6������2/������
大连理工大学
843 传热学计算推导证明 08
������������2
=
������2������2 ������2
=
54.2×50×10−3 20.43×10−6
=
1.3
×
105
∴ ������������1 ≈ ������������2 ������������1 = ������������2
2.用相似分析法推导出雷诺准则方程式。
答:由动量方程
现象 1 现象 2
������′
������������′ ������������′
+
������′
������������′ ������������′
=
������′
������2������′ ������������′2
������′′
������������′′ ������������′′
843 传热学计算推导证明 08
相似原理与量纲分析问题
1.以平板表面二维、稳态、常物性、不可压缩、无内热源、强迫对流换热为例,用相似分析
法推导出强迫对流换热的准则方程式。
答:由对流换热微分方程式
现象 1 现象 2
ℎ′
=

������′ Δ������′

������������′ ������������′
答:因为两现象换热相似,则 ������������1 = ������������2
ℎ1������1 = ℎ2������2
������1
������2
ℎ1 ℎ2
=
������1 ������2

������2 ������1
=
������1 ������2
=
3.72×10−2������/(������∙℃) 2.1×10−1������/(������∙℃)
=
������′′������′′ ������′′
即 (������������������)1 = (������������������)2
即 ������������1 = ������������2
大连理工大学
843 传热学计算推导证明 08
3.用相似分析法推导出贝克来准则方程式。
答:由能量方程

������2 ������1

������2
=
15.06 34.85
×
8
×
6.03
=
20.85������/������
������������2 = 0.680
又 ������������1 = ������������2
ℎ2
=
ℎ1

������1 ������2

������2 ������1
现象 1 现象 2
������′
������������′ ������������′
+
������′
������������′ ������������′
=
������′
������2������′ ������������′2
������′′
������������′′ ������������′′
������(℃)
60
80
90
100
������ × ������������������(������������/������)
18.9
20.94
23.56
25.23
答:圆管 1:定性温度
������������1
=
������1+������������1 2
=
80℃+120℃ 2
=
100℃
查得 ������1 = 25.23 × 10−6������2/������
表面传热系数为������������������������/(������������ ∙ ������),求相应实物中的值。在这一实验中,模型与实物中流体的
Pr 数并不严格相等,你认为这样的模化实验有无实用价值?
答:20℃时的物性参数为:
������1 = 15.06 × 10−6������2/������ ������1 = 2.59 × 10−2������/(������ ∙ ������) ������������1 = 0.703
=
195
×
1 8
×
3.93 2.59
=
36.99w/(������2

k)
上述模化实验,虽然模型与流体的 Pr 数并不严格相等,但十分相近.这样的模
大连理工大学
843 传热学计算推导证明 08
化实验是有实用价值的.
外掠平板对流换热问题
1.������������℃空气在常压下以������������/������的速度流过平板,平板长为������������������������������。若平板温度为������������℃,试求
|������′=0
ℎ′′
=

������′′ Δ������′′

������������′′ ������������′′
|������′′=0
由相似定义式
ℎ′ ℎ′′
=
������ℎ
������′ ������′′
=
������������
������′ ������′′
=
������������

������′ ������′������′
=
������′′ ������′′������′′

������′������′ ������′

������′ ������′
=
������′′������′′ ������′′

������′′ ������′′

(������������
������
������′ ������′′
=
������������
������ℎ������������ ������������
ℎ′′
=

������′′ Δ������′′

������������′′ ������������′′
|������′′=0
有 ������ℎ������������ = 1
=
������������
������′ ������′′
=
������������
���������2��� ������������
(������′′
������������′′ ������������′′
+
������′′
������������������������′′′′)
=
������������∙������������ ���������2���
������′′
������2������′′ ������������′′2
有 ������������ = 1
������������∙������������

������′ ������′������′
=
������′′ ������′′������′′

������′������′ ������′
空气流离开平板时,平板单位宽度的总放热量。已知流体受迫流过平板时的换热计算式为:
������
������
������
������
������������������ = ������. ������������������������������������������������������������������(层流),������������������ = ������. ������������������������������������������������������������������(紊流)。
������������������������;速度������������ = ������������������/������,������������ = ������������. ������������/������;空气的平均温度������������ = ������������℃,������������ = ������������℃,壁温 ������������������ = ������������������℃,������������������ = ������������℃。假定两个现象的������������������ = ������������������,其运动粘度������如下表所示,试判断 它们的流态和换热是否相似。