《传热学B》期末考试试题及答案

吉林大学汽车工程学院本科课程考试答案

一、选择题（每小题2分，共14分）

1、下面材料中哪种材料的导热系数最小（ ）

A. 铜

B.铁

C.瓷砖

D. 硅藻土砖

2、肋片高度增加，则肋效率（ ）

A. 增加

B. 不变

C. 减小

D.先增加后减小

3、Fo 与时间的关系是（ ）

A. 正比

B.反比

C.无关

D. 不确定

4、1Pr >，则（ ）

A.速度边界层厚度大于热边界层厚度

B.速度边界层厚度等于热边界层厚度

C.速度边界层厚度小于热边界层厚度

D. 不确定

5、下列哪个不是物性参数（ ）

A.导热系数

B.对流换热表面传热系数

C.热扩散系数

D. 普朗特数

6、下列那种说法错误（ ）

A 黑体辐射函数是个百分数

B.黑体辐射函数值最大是1

C.波长为零时，黑体辐射函数也为零

D.黑体辐射函数与黑体温度无关

7、大空间小物体辐射换热过程中的辐射换热量的大小与哪个物体的表面发射率有关？（ ）

A.大空间

B.小物体

C.大空间和小物体

D.不确定

二、判断题（每小题1分，共6分）

1、传热系数和导热系数单位相同。（）

2、0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂w

n t 是属于第二类边界条件。（ ） 3、无限大平板的非稳态导热过程中θ

θm 与Bi 、Fo 和δx 有关。（ ） 4、流体外掠平板过程的分析解法依据的控制方程有质量守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律和换热微分方程。（ ）

5、有限空间自然对流换热中空间的几何参数对换热效果影响较小。（ ）

6、黑体辐射力是定向辐射强度的π倍。（ ）

三、实验题（10分）

1、《稳态平板法测定绝热材料的导热系数》实验中如何判定实验工况达到稳定状态？实验中需要测试什么参数？实验装置中为什么要布置辅助加热器？

四、简答题（每小题5分，共20分）

1、对于室内安装的暖气设施，试说明从热水至室内空气的热量传递过程中，包含哪些传热环节？

2、写出直角坐标系中导热微分方程的一般表达式，它是根据什么原理建立起来的？

3、试说明Bi数的物理意义，Bi→0和Bi→∞各代表什么样的换热条件？

4、实际物体的发射率ε与其吸收比α从影响因素上看有何区别？

五、计算题（每题10分，共50分）

1、有两块同样材料的平板A及B，A的厚度为B的两倍，从同一高温炉中取出置于冷流体中淬火。流体与各表面间的表面传热系数均可视为无限大。已经板B中心点的过余温度下降到初值的一半需要21min，问A板达到同样的温度工况需多少时间？

2、有一墙体表面温度为400℃，在其表面覆盖两层保温层进行保温。已知贴壁保温层厚1cm，导热系数为0.2W/m.K，外侧保温层厚3cm，导热系数为0.06 W/m.K。保温层外表面与环境之间的表面传热系数为60 W/m2.K，环境温度为15℃。计算通过单位面积墙体产生的散热损失。

3、水以1.5m/s的平均速度流经内径为16mm，长度为2m的直管。水入口温度为20℃，出口温度为30℃。假定管壁与水温差小于中等温差，且水被加热。计算：（1）表面传热系数；（2）管内壁的平均温度。

水的物性参数如下：

4、实验测得2500K钨丝的法向光谱发射率如图所示。设钨丝表面为漫射表面，试计算：(1)辐射力；(2)发光效率。

黑体辐射函数表 K m T ./μλ

)0(λ-b F K m T ./μλ )0(λ-b F 1000

0.00032 4800 0.60753 1300

0.00432 5000 0.6341 1600

0.01972 5200 0.65794 1900 0.05210 5400 0.68033

5、有一小球，直径为3cm ，其表面温度维持在1000K ，表面发射率为0.6。将其置于直径为9cm ，内外表面发射率均为0.3的大球体内，大球壁厚可忽略不计。将大球置于温度为300K 的房间内。计算当大球表面温度恒定时，小球表面的热损失。