学传热学试卷建环级A卷及答案

（注：参加重修考试者请在重修标识框内打钩）

中

原 工 学

院 2005～2006学年 第1学期 建 环 专业 《传热学》 课程期末试卷

题号 一 二 三 四 五 六 总分

一、选择、填空、问答与画图：

1、长圆钢管外包一层绝热材料，已知:t w1

2、写出二维导热、无内热源时平直边界上节点（i ，j ）的离散方程（取Δx=Δy ）： （6分）

3、流体在圆管内流动，与管壁有对流换热，充分发展段内各处管横断面上流体

速度与温度分布特点：

不同断面上流体速度分布曲线相同，温度分布曲线也相同。（ ）

不同断面上流体速度分布曲线不同，温度分布曲线不同。（ ） 不同断面上流体速度分布曲线相同，温度分布曲线不同。（ ）

不同断面上流体速度分布曲线相同，综合无因次温度分布曲线相同。（ ） （在认为正确说法后的括号中打“√” ，错误说法后的括号中打“×”） （4

分）

4、画出一个大气压下饱和水在大空间饱和沸腾时的沸腾曲线（q —Δt 曲线），将曲线分区并标上名称。其中横坐标Δt=__________。工业设备中沸腾加热常处于____________。 （ 6分 ）

5、已知基尔霍夫定律应用于不同性质物体表面时，可有多种形式，写出温度不平衡条件下时基尔霍夫定律的4种形式：

① 任意表面：______________。

② 灰体表面：__________________________________。 ③ 漫辐射表面：________________________________。

④ 漫-灰表面：________________________________。 （ 4 分 ）

B 卷

A 卷√ 重修标识

班级 姓名 学号 ………………………………………装……………………………订……………………………线………………………………………

班级 姓名 学号 ………………………………………装……………………………订……………………………线………………………………………

班级 姓名 学号 ………………………………………装……………………………订……………………………线………………………………………

六、 一外直径为30 cm 的管道，水平放置在空气温度为30℃的房间中，管道表面温度为

310℃，计算由于自然对流换热每米长管道的热损失。 （ 16分） 自然对流换热准则方程： (Pr)n f Nu c Gr

空气的物理性质

t (℃) ρ (kg/m 3

) c p

kJ/(kg ·K) λ×102

w/(m ·K) ν×106

( m 2

/s) Pr 30 1．165 1．005 2．67 16．00 0．701 160 0．815 1．017 3．64 30．09 0．682 170 0．797 1．019 3．71 31．29 0．6805 180 0．779

1．022

3．78

32．49

0．681

中 原 工 学 院

2005～2006 学年 第 1学期 建 环 专业 传热学 课程期末试卷

标准答案（即评分标准）

一、选择、填空与画图： 1、（5分）

2．1,,1,1,(2)(42

)2

0i j i j i j i j f h x

h x

t t t t t λ

λ

--+∆∆++-++= （6分）

3．不同断面上流体速度分布曲线相同，温度分布曲线也相同。（× ） （1分） 不同断面上流体速度分布曲线不同，温度分布曲线不同。（ × ） （1分） 不同断面上流体速度分布曲线相同，温度分布曲线不同。（√ ） （1分） 不同断面上流体速度分布曲线相同，综合无因次温度分布曲线相同。（√ ）（1分）

４． s w t t t -=∆ （1分）工业设备中沸腾加热常处于_泡态沸腾__。（1分）

画图 4 分

5． 任意表面：,,T T λθλθεα=，， 1 分 灰体： ,,T T θθεα= 1分 漫辐射表面： ,,T T λλεα= 1 分 漫—灰表面：ε(T)=α(T) 1分

二、名词解释：

１、肋片效率：肋片的实际散热量与假定肋片表面都处于肋基温度t 0下的散热量之比。

（4分）

2、灰体是指物体的单色辐射力与同温度黑体的单色辐射力随波长的变化曲线相似，或者它的

单色发射率不随波长变化。 （4分）

3、单位时间内，物体表面单位面积向半球空间给定发射方向的单位立体角内发射全波长能量，

（4分）

B 卷

A 卷√

三、 解：取平壁的平均温度：t=（450+50）/2=250℃ (3 分)

平壁的平均导热系数：λ=0.094+0.000125*250=0.125 W/（m ·K ） (3 分)

12

w w t t q λ

δ

-= (4 分)

12450500.1250.147()340

w w t t m q δλ--==⨯= (4 分)

四、解：取定型尺寸： 220.020.02

440.005()0.024

d L

L

V L m A dL L π

π

ππ⨯=≈===⨯⨯ (4 分)

00

ln hA

cV

hA e cV τρθθτθρθ-=-=因为: ， 则有： (5 分)

2ln 8954383.10.0053420

ln 3008020

83.2(W /(m K))

cV h A ρθ

τθ∴=-

⨯⨯-=-

⨯-=• ( 5

分)

83.20.005

0.001080.1386

hL

Bi λ

⨯=

=

=< (1 分)

满足集总参数法使用条件。 (1 分)

五、解： （6分）

辐射换热热阻：

12121110.4

1.50.41

A A εεεε---===⨯ （2分） 3

33

3331110.190.11A A εεεε'''---==='''⨯ （2分） 1,31

3,231111

1,11111

X A X A =

===⨯⨯ （2分） 121,23312111,213

3332,32228442111111

5.6710(533303)

178.2(/)1.51991 1.5

b b E E A X A A A X A A w m εεεεεεεε--Φ=

'''----+++++

'''⨯-==+++++（5分）