2014华中科技大学传热学真题

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-
aT
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ρ
at
、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
.0e R 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。

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/.
2m 2m (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。

x
R e 9.4x δ
附：平板临界雷诺数Re=5*.
510层流时，Nu=0.664.湍流时，Nu=0.032 3121r Re P 3
10.8r e P R （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。