同济传热学试卷2001B

同济大学本专科课程期终考试统一命题纸B卷

2000一2001 学年第1学期成绩_________课程：专业：姓名__________学号_________

此卷选为：期终考试( )、补考(√)试卷

教研室主任签名_________________任课教师签名_________________日期_______

一、概念题(20分)

1．解释名词(3×5=15 于)：珠状凝结、重辐射面、临界热绝缘直径、单色定向辐射力、肋效率

2．什么是集总参数法? (5分)

二、简答题(6×5=30分)

1．试说明大空间饱和沸腾曲线各段的沸腾状态。定性解释q随∆t变化的规律。

2．深秋及初冬季节的清晨在屋面上常常会看到结霜，试从换热与辐射换热的观点分析1)有霜出现的早上总是晴天；2)室外气温是否一定要低于零度；3)结霜屋面的热阻(表面对流换热热阻及屋面材料导热热阻)对结霜有何影响。，

3．什么是大空间自然对流换热?什么是有限空间自然对流换热?这与强制对流中的外部流动及内部流动有什么异同?

4．试绘出换热器中两种流体在顺、逆流条件下温度变化。己知高温流体为过热蒸气，被冷却到过冷液体，低温流体无相变。

5．导温系数a和导热系数λ对对流换热系数h的影响有何不同?

三、计算题(50分)

1．设某材料的导热系数k与温度的关系为

k=k0(1+at2)

式中k0、a为常数。若用这种材料制成一厚度为L的无限大平壁，已知其两侧的温度分别为t1和t2，试求其单位面积的热阻表达式。(12分)

2．恒壁温t W= 90℃的光管，内径d=12mm, 水以2m／s速度通过光管，水的进口温度t f1=40℃，出口温度t f2=60℃。为满足这一加热过程，试确定光管所必需的长度。(12分)

己知：定性温度取为50℃时，水的物性参数为：

ρ=988.1kg／m3；C p=4．174kJ／(kgK)；Pr=3.54

λ=0.648W／(mK)；ν=0.556×10-6m2／s

管内受迫对流换热准则方程：

Re>104，Nu f=0．023Re0.8Pr0.4

Re<2300 Nu f=3.66

3．逆流换热器热流体为120℃的高压热水，流量为12T／h，冷流体为10℃的空气，流量为18000m3/h，经换热后被加热到50℃，已知传热系数为60W／m2K，试求所需传热面积。(12分)

己知：空气ρ=1.293kg／m3 (0℃时)，C p=1．007kJ／kgK

水ρ=943kg／m3，Cp=4.25kJ／kgK．

4．在一块发射率ε=0．5的金属上加工一个圆柱孔(未穿透)，圆孔的直径为25mm，孔深为50mm，如果将此金属块放置在一个温度为20℃的大房间内，并加热到450℃，试计算这个圆柱孔的辐射热损失。(14分)