华北电力大学(北京)本科传热学考试题2011g

A. 1；B. 1/2；C. 1/4。
三、简答题（5×6 分＝30 分）
1、 蒸汽中含有不凝结性气体将对膜状凝结传热会产生什么影响？分析产生影
响的原因？ 2、 什么是集中参数法？在什么条件下适用？ 3、 空间直角坐标系中的导热微分方程式可表达为：
t t t t x x y y z z
V m3 ，表面面积为 A m 2 ，密度为 kg / m3 ，比热容为 c J / (kg K) ，可认为是黑
体。若假设固体内部温度分布均匀（集中参数） ，考虑辐射、对流和非稳态导热， 写出固体温度 T 随时间 变化的微分方程。 （15 分） 3、一套管式换热器，热流体进、出口温度分别为 65℃及 40℃，冷流体进口温度 为 15℃，冷流体的热容量（ qm c ）是热流体的 0.9 倍。求（1）该换热器是逆流 还是顺流？（2）该换热器的对数平均温差； （3）换热器效能 。 （15 分）
c
根据下列各条件简化该方程式。 （1） 导热体内物性参数为常数，无内热源； （2） 二维稳态温度场，无内热源； （3） 导热体内物性为常数，一维稳态温度场。 4、 温度均匀的空腔壁面上的小孔具有黑体辐射的特性，那么空腔内部壁面的辐 射是否也是黑体辐射？ 5、简要阐述对流传热的影响因素？
四Байду номын сангаас计算题（45 分）
四、计算题（40 分）
1、厚度为 10 cm 的大平板，通过电流时发热功率为 3× 104 W/m3 。平板的一个表 面绝热，另一个表面暴露于 25℃的空气中，且处于稳态导热过程。若空气与平 板表面间的对流传热系数为 50 W/(m2 K)，平板的导热系数为 3 W/(m K)，试确 定平板中的最高温度。 （10 分） 2、一个密度为 7800 kg / m3 ，比热为 470 J / (kg K) ，导热系数为 50 W / (m K) ， 直径为 5 mm 钢球， 在高温炉中被热到 420℃， 将其突然取出置于环境温度为 20℃ 的空气中。已知钢球与空气介质间的表面传热系数为 30 W / (m2 K) 。试求： （1） 钢球的过余温度达到初始过余温度的 2.5%时所需的时间； （2）此时钢球的温度 为多少？（10 分） 3、有两块无限大平行平板，表面温度分别为 500K 和 1000K ，其发射率分别为 0.3 和 0.8，试计算： （1）两板之间单位面积上的辐射传热量； （2）若在两板之间插入一遮挡板，其 两面发射率均为 0.05，此时单位面积上的辐射传热量。 （10 分） 4、用初温为 30℃的冷却水冷却流量为 1.82 kg/s、初温为 150℃的热油。要求把 油冷却到 85℃，而冷却水则加热到 80℃，流体的总体流向为逆流。设油的平均 比热容为 2.1 kJ / (kg K) ，水的平均比热容为 4.2 kJ / (kg K) ，换热器的总传热系 数为 840 W / (m2 K) 。试确定： （1）换热量； （2 ）水的流量； （3）换热器的换热 面积。 （10 分）
1 1 1 1 (m2 K) / W ；B. (m2 K) / W ；C. (m2 K) / W 。 80 100 100 80
4、换热器中流体通过换热器后，可能经历的最大温差是（ ） 。 A. 大热容量流体的进出口温差； B. 小热容量流体的进出口温差； C. 冷热流体的进口温差。 5、如下图示，半球内表面 1 与底面 2 的角系数 X1,2 为（ ）。
1．用裸露的热电偶测得炉膛烟气温度 t1 752 ℃。已知炉膛壁面温度 tw 600 ℃， 烟气对热电偶表面的对流传热系数 h 56.5 W / (m2 K) ，热电偶的表面发射率 。 1 0.3 。试求炉膛烟气的真实温度和测温误差（15 分） 2、将一初温为 T0 K 的固体，突然置于壁面和空气温度均匀为 T K 的大房间里 （ T0 T ） ，空气和固体间的对流表面传热系数为 h W / (m2 K) ，固体体积为
华北电力大学 (北京) _2011-2012 学年第_1_学期考试试卷(B)
课程名称 专业班级 考试方式 命题教师 闭卷 传热学 课程编号 需要份数 试卷页数 主任签字 00300160 480 2 考核日期时间 送交日期 A B 卷齐全 备 注 是
班级:
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一、名词解释（5×2 分＝10 分）
1、热流量； 2、非稳态导热；3、热边界层； 4、有效辐射；5、换热器效能
二、填空题（10×3 分＝30 分）
1、在一维稳态传热过程中，每个换热环节的热阻分别为 0.01 K / W 、5 K / W 和 200 K / W ，则在热阻为________的环节上采取强化传热措施效果最好。 2、导热微分方程的推导依据是________和________。直角坐标系下，一维、非 稳态、无内热源的导热微分方程可以表示为________。 3 、肋片材料导热 系数越大，肋 效率越 ________ ；肋 片高度越高， 肋效率越 ________；肋片厚度越厚，肋效率越________。 4 、 非 周 期 性非 稳 态 导 热过 程 存 在 的两 个 不 同导 热 阶 段 分别 是 ________ 和 ________。 5、凝结按形式可分为_______凝结和_______凝结；通常_______凝结的热阻大。 6、夏天人们喜欢穿白颜色的衣服，是因为白颜色对可见光有较大的________率。 7、气体辐射的两个主要特点是：________；________。 8、一方形通道，垂直纸面方向无限长，问相邻两边角系数为________和对边角 系数为________。 9、某换热器刚装时传热系数为 200 W / (m2 K) ，运行了一年后因污垢使得传热 系数降为 150 W / (m2 K) ，这时，因结垢而产生的污垢热阻为________。 10、利用裸露的热电偶测得炉膛内烟气温度为 t1 ，炉膛内真实的烟气温度为 t f ， 炉膛内壁温为 t w ，则它们之间的大小关系为________。
1、光谱辐射力；2、热对流；3、肋片效率；4、接触热阻；5、流动边界层
二、选择题（5×3 分＝15 分）
1、Gr 数是（）的一种度量。 A. 动量扩散能力与热量扩散能力； B. 浮升力与粘性力之比；C. 惯性力与粘性 力之比。 2、黑体辐射能量按波长的分布服从（） 。 A. 兰贝特定律；B. 维恩位移定律；C. 普朗克定律 3、某换热器刚装时传热系数为 100 W / (m2 K) ，运行了一年后因污垢使得传热 系数降为 80 W / (m2 K) ，这时，因结垢而产生的污垢热阻为（） 。 A.
三、简答题（4×5 分＝20 分）
1、 “对流传热”是否是基本的传热方式，它与“热对流”有何本质的区别？ 2、大致画出大容器沸腾 q ~ t 的曲线，并分别说明各部分的换热机理。 3、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 含哪些环节？ 4、太阳能集热器采用选择性表面涂层，它对太阳辐射的吸收率为 0.9，它本身的 发射率为 0.3，这一现象是否违背基尔霍夫定律？为什么？
华北电力大学 (北京) _2011－2012 学年第_1_学期考试试卷(A)
课程名称 专业班级 考试方式 命题教师 传热学 闭卷 课程编号 需要份数 试卷页数 主任签字 00300160 480 2 考核日期时间 送交日期 A B 卷齐全 备 注 是
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一、名词解释（5×2 分＝10 分）