傳熱學(xué)試卷及答案6套(新浪)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 真空的，如果外表面的溫度為 27℃，內(nèi)表面的溫度為178℃，試求由于蒸發(fā)使液氧損失的質(zhì)量流量。液氧的蒸發(fā)潛熱 kgJ/?。附：管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式 （ 層 流 ）（ 湍 流 ）.???????LDNun飽和水的熱物理性質(zhì)表t℃ 3/mkg???KkgJcp?/??mW??/102?s/1026??Pr30 40 50 60 70 第 17 頁 共 42 頁答案參見我的新浪博客：傳熱學(xué)試卷 6一、填空題（每小題 2 分，共 20 分）凡平均溫度不高于 350℃時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)不大于 )/(KmW?的材料稱為保溫材料。第一類邊界條件是 。畢渥數(shù) Bi的定義式為 ，傅里葉數(shù) Fo的定義式為 。研究對(duì)流換熱的一種方法是比擬法，它是指通過研究 傳遞和 傳遞之間的共性，以建立表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與阻力系數(shù)相互關(guān)系的方法。大空間自然對(duì)流換熱處于 流態(tài)時(shí)有自?；卣鳎藭r(shí)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與 無關(guān)。固體輻射表面的有效輻射 J由 和 兩部分組成。5 個(gè)等溫、常物性表面構(gòu)成的封閉系統(tǒng)，此系統(tǒng)一共有 個(gè)角系數(shù)。無相變對(duì)流換熱的強(qiáng)化思路是努力減薄 ，強(qiáng)化 的擾動(dòng)和混合。同溫度下黑體的輻射力 灰體的輻射力。換熱器熱計(jì)算的計(jì)算方法有平均溫差法和 兩種方法。二、單項(xiàng)選擇題（每小題 3 分，共 30 分）下列材料在常溫下導(dǎo)熱系數(shù)最大的是 。A、純銅 B、純鐵 C、黃銅 D、天然金剛石下列工質(zhì) Pr的數(shù)最小的是 。A、水 B、空氣 C、液態(tài)金屬 D、變壓器油水平圓筒外的自然對(duì)流換熱的特性長(zhǎng)度應(yīng)取 。 A、圓筒的長(zhǎng)度 B、圓筒外徑 C、圓筒內(nèi)徑 D、圓筒壁厚度 將保溫瓶的雙層玻璃中間抽成真空，其目的是 。 A、減少導(dǎo)熱與對(duì)流換熱 B、減少導(dǎo)熱 C、減少對(duì)流換熱 D、減少對(duì)流和輻射換熱 自然對(duì)流換熱的 Gr數(shù)表示 之比的一種度量。A、慣性力與粘性力 B、浮升力與粘性力 C、浮升力與慣性力第 18 頁 共 42 頁答案參見我的新浪博客：對(duì)于管內(nèi)湍流換熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式，當(dāng)管長(zhǎng)較短時(shí)，需要進(jìn)行入口效應(yīng)修正，其修正系數(shù)是一個(gè) 的值。 A、大于 1 B、小于 1 C、等于 1飽和水蒸汽在水平圓管外凝結(jié)，且 dl?，圓管的壁溫恒定，則以下的方案 可以增加單位時(shí)間內(nèi)的凝結(jié)水量。A、將圓管垂直放置 B、將圓管傾斜放置 C、在圓管外面加裝低肋管一根未保溫的鋼管內(nèi)通入 100℃的飽和水蒸汽，用來加熱室內(nèi)的空氣，如果需要增加傳熱量，則可以通過 方法來實(shí)現(xiàn)。A、在管內(nèi)安裝肋片 B、降低管道的厚度 C、在管外安裝肋片定向輻射強(qiáng)度與方向無關(guān)的規(guī)律稱為 。 A、普朗克定律 B、四次方定律 C、維恩位移定律 D、蘭貝特定律 單位時(shí)間內(nèi)離開表面單位面積的總輻射能為該表面的 。 A、有效輻射 B、輻射力 C、反射輻射 D、投入輻射 三、簡(jiǎn)答與分析題（每小題 8 分，共 40 分）某辦公室由中央空調(diào)系統(tǒng)維持恒溫，人們注意到盡管冬夏兩季內(nèi)都是 20℃，但感覺卻不同。一個(gè)常物性、含均勻內(nèi)熱源的二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題，在直角坐標(biāo)系中利用有限差分的數(shù)值方法求解，試列出任意內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的差分方程（不需要整理） 。寫出換熱器的效能和傳熱單元數(shù)的定義式，并說明它們的物理意義？換熱微分方程與導(dǎo)熱問題的第三類邊界條件表達(dá)式有什么區(qū)別？ 在夏天的室外，人們感覺穿淺顏色的衣服會(huì)比深顏色的衣服涼爽，在鋼廠的高溫車間，工人穿淺顏色或深顏色衣服是否會(huì)有區(qū)別？并解釋。四、計(jì)算題（每小題 20 分，共 60 分）水流過 ml10?的直管時(shí)，從 25℃被加熱到 35℃，管子內(nèi)徑為 m20，水在管內(nèi)的流速為 s/2，求管壁的平均溫度是多少？直徑為 30 的鋼球，具有均勻的初始溫度 450℃，突然將其放入溫度保持為 100℃的恒溫介質(zhì)中，已知鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為 )/(KW?，比熱為第 19 頁 共 42 頁答案參見我的新浪博客： ??KkgJ?/，密度為 7600 3/mkg，鋼球與介質(zhì)間的表面換熱系數(shù)為 mW2，求：鋼球的時(shí)間常數(shù)及鋼球被冷卻到 150℃所需的時(shí)間。有一臺(tái)殼管式換熱器用來冷卻潤(rùn)滑油。冷卻水在管內(nèi)流動(dòng)，水的入口溫度為 20℃，出口溫度為 40℃，流量為 skg/3，熱油入口溫度為 120℃，出口溫度為 60℃，傳熱系數(shù)為 ??KmW?250，溫差修正系數(shù) ??。若水和油的比熱分別為 kJ?/ kJ?/148.，試求油的流量和所需的傳熱面積。附：管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式 （ 層 流 ）（ 湍 流 ）.???????LDNun飽和水的熱物理性質(zhì)表t℃ 3/mkg???KkgJcp?/??mW??/102?s/1026??Pr30 40 50 傳熱學(xué)課程 1 卷參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)第 20 頁 共 42 頁答案參見我的新浪博客：一、填空題（每小題 2 分，共 16 分）內(nèi)部溫度扯平；普朗特?cái)?shù)（ Pr）降低（減?。┱跓岚搴诙龋òl(fā)射率） ；增加遮熱板層數(shù)熱量；動(dòng)量規(guī)定了任何時(shí)刻邊界上的溫度值 m?小于 ?二、單項(xiàng)選擇題（每小題 2 分，共 16 分）A C D BA C D B三、簡(jiǎn)答與分析題（每小題 5 分，共 20 分）答：應(yīng)加裝在表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)小的一側(cè)；因?yàn)楸砻鎮(zhèn)鳠嵯禂?shù)小的一側(cè)熱阻大，占整個(gè)傳熱過程中熱阻的主要部分（3 分） ，而強(qiáng)化換熱的原則是從熱阻大的一側(cè)強(qiáng)化最有效（2 分） 。答：三原子氣體輻射和吸收對(duì)波長(zhǎng)有選擇性， （2 分）大氣中的三原子氣體（主要是二氧化碳和水蒸汽）對(duì)太陽短波輻射呈現(xiàn)透明性，而對(duì)地球表面的長(zhǎng)波輻射吸收較多（2 分） 。而氣體的輻射與吸收是在整個(gè)容積中進(jìn)行的，所以當(dāng)大氣中三原子氣體比例增加時(shí)，會(huì)加劇大氣溫室效應(yīng)。 （1 分）答：核態(tài)沸騰和過渡沸騰交界處的熱流密度峰值叫做沸騰換熱的臨界熱流密度。 （2 分）對(duì)于熱流可控的換熱設(shè)備，當(dāng)熱流密度超過 maxq值時(shí)，工況將跳至穩(wěn)定膜態(tài)沸騰，傳熱溫差△t 猛升至近 1000℃，為保證設(shè)備安全運(yùn)行而不致燒毀，應(yīng)控制 maxq?，并在監(jiān)視點(diǎn) DNB 以下工作。 （3 分）答：第 21 頁 共 42 頁答案參見我的新浪博客：043)(2 20 0401002 ????????? ???????? ??Φyxtyxh ytxttt ???? （5 分）四、計(jì)算題（每小題 12 分，共 48 分）解：本題屬管內(nèi)對(duì)流換熱問題。定性溫度 60284??mt ℃ 由此查水的物性： ????KkgJcsmKmWp??????/,/650/.3263??? （3 分）sdqum /???????? 為湍流 （3 分）因水被加熱，故 ??. . ?????Nu KmWdh ?/.? （3 分）由熱平衡方程 ????tcqPm ????????則 fwdhl? ????mtlm ???? （3 分）解：首先判斷是否可采用集總參數(shù)法： 第 22 頁 共 42 頁答案參見我的新浪博客：????????????RhAVBiv可用集總參數(shù)法。 （4 分）⑴ 時(shí)間常數(shù) c?為： shAVc ???? （4 分）⑵ 過余溫度是初始過余溫度的 1%時(shí)所需的時(shí)間 ?為：??.?????????????? （4 分）解：這是三個(gè)表面組成封閉系的輻射換熱問題，表面 2 為漫灰表面，表面 3 為絕熱表面。輻射網(wǎng)絡(luò)圖如下： (3 分)⑴ ?????A, ???..1,313,X, ,1?X????R, ???..11212XA ? ??REb1 R1 J1 R12 R2J2R13 R23J3 Eb2第 23 頁 共 42 頁答案參見我的新浪博客：??./)(1231 ?????RW)(.)75.(,1??Φ (5 分)⑵ /m(. 23211 ????????? ?REJb )/(...26 2324212 ???Φb W/073).08.()( 333 ????JJ3bE ∴ )K(?σJT (4 分)解：傳熱量 ???2 0 9803 936???? 水的質(zhì)量流量 1 52174 m2qhkg04skg9.? （4 分）需計(jì)算最小換熱面積，應(yīng)采用逆流流動(dòng)，故 ??℃ .260358ln2m??t （2 分）..7ln42..7150 ???????k ??KW?/98 24..261539mtkAm????? （4 分）第 24 頁 共 42 頁答案參見我的新浪博客：盤管長(zhǎng) m ????????l 總盤數(shù) .??n盤 （2 分）傳熱學(xué)課程 2 卷參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、填空題（每小題 2 分，共 16 分）膜狀凝結(jié)；珠狀凝結(jié)湍流；特征長(zhǎng)度16自身輻射；反射輻射規(guī)定了任何時(shí)刻邊界上的熱流密度值肋效率???bE效能—傳熱單元數(shù)法二、單項(xiàng)選擇題（每小題 2 分，共 16 分）A C B CB A C D三、簡(jiǎn)答與分析題（每小題 5 分，共 20 分）答：冬季和夏季的最大區(qū)別是室外溫度的不同（1 分） 。夏季室外溫度比室內(nèi)氣溫高，而冬季室外氣溫比室內(nèi)氣溫低，因此冬季和夏季墻壁內(nèi)表面溫度不同，夏季高而冬季低（3 分） 。盡管冬夏兩季室內(nèi)空氣溫度都是 20℃，但冬季人體與墻壁的輻射散熱量比夏季高得多（1 分） 。答：采用熱平衡法有： 0,1,1,1,1 ?????????????? ?yxtxytxtyxty jijijijijijijiji ???? 第 25 頁 共 42 頁答案參見我的新浪博客：（少一項(xiàng)或錯(cuò)一項(xiàng)扣 1 分）答：不會(huì)有很大區(qū)別（1 分） ，因?yàn)樘栞椛涞闹饕芰考性?m?2~.0的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，其中可見光占很大比重，那么穿淺顏色的衣服，大部分可見光被反射，而深色衣服容易吸收可見光，所以淺色衣服比深色衣服涼快（2 分） 。在鋼廠中，所遇到的溫度范圍內(nèi)，大部分的能量位于紅外線區(qū)段的 m?0~76.范圍內(nèi)，在可見光區(qū)段，熱輻射能量的比重不大，所以穿深色還是淺色衣服區(qū)別不大（2 分） 。 答：換熱微分方程中 h是未知