2017年重庆大学传热学一考研复试核心题库

 

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2017年重庆大学传热学一考研复试核心题库(一) ................................................................ 2

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2017年重庆大学传热学一考研复试核心题库(五) .............................................................. 47

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2017年重庆大学传热学一考研复试核心题库(一)

说明:本资料为学员内部使用,整理汇编了2017考研复试重点题及历年复试常考题型。 ————————————————————————————————————————

一、简答题

1. 有人说,在电子器件的多种冷却方式中,自然对流是一种最可靠(最安全)、最经济、无污染(噪音也是一种污染)的冷却方式。试对这一说法作出评价,并说明这种冷却方式有什么不足之处?有什么方法可作一定程度的弥补?

【答案】电流通过电子器件时会产生焦耳热,导致温度上升,于是产生了周围空气自然对流的动力。这种冷却方式无需外加动力,亦无噪声,而且一旦停电,电子器件也就不工作了,因而也就不存在冷却问题,因而说它是最可靠、最经济、无噪声污染的冷却方式是合适的。自然对流冷却方式的最大不足是其换热强度低。一种弥补的方法是采用扩展表面,即在热表面上加装垂直放置的肋片,以增加散热面积。

2. 不同温度的等温面(线)不能相交,热流线能相交吗?热流线为什么与等温线垂直?

【答案】(1)热流线也不能相交。这是因为与热流线垂直方向没有热流分量。

(2)热流线与等温线垂直的原因是因为如热流线不垂直于等温线,则等温线上必有一热流分量。而等温线上无温差,q=0,只有热流线垂直于等温线才能使等温线上的分热流为零。

3. 写出努谢尔数

与毕渥数表达式并比较异同。

【答案】从形式上看

同。数

与数完全相同,但二者的物理意义却不数一般是待定准则。数的物理意数中的为流体的导热系数,而一般未知,因而数一般是已定准则。

义表示壁面附近流体的无量纲温度梯度,它表示流体对流换的强弱。而导热系数,且一般情况下已知,与外部对流热阻的相对大小。 数中的为导热物体的数的物理意义是导热体内部导热热阻

4. 蒸气中含有不凝结性气体,对膜状凝结换热有何影响?为什么?

【答案】蒸气中含有不凝结性气体,会使得膜状凝结换热表面传热系数大大减小。

原因:蒸气中含有不凝结性气体,在靠近液膜表面的蒸气侧,随着蒸气的凝结,蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增加,蒸气抵达液膜表面进行凝结前,必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层,不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力;同时蒸气分压力的下降,使相应的饱和温度下降,

减小了凝结的动力也使得凝结过程削弱。

5. 分析双层保温杯中从热水到外界环境的传热过程,并提出提高保温性能的措施或途径。

【答案】(1)传热过程:内部水通过向对流换热传热给内层内壁,而后通过导热传给内层外壁,内层外壁通过对流换热及辐射换热传热给外层内壁,内壁通过导热传热给外层外壁,外壁通过自

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然对流换热与外界空气交换热量。

(2)措施:内、外层间抽真空,内层外壁及外层内壁作表面处理,减小表面发射率,内、外层间加层,相当于加遮热板。

6. 在什么条件下物体表面的发射率等于它的吸收率否意味着物体的辐射违反了基尔霍夫定律?

【答案】(1)对于漫-灰表面(2)当式为

反之则

时,并不意味着物体的辐射违反了基尔霍夫定律,因为基尔霍夫定律的基本表达

?在什么情况下?当时,是

二、计算题

7. 用温度计测量管内高温空气的温度。如图所示,温度计示数为际温度为

三者的相对大小如何?(按

管内壁温度为两种情况说明。)

而空气实

【答案】若

J

即测的温度偏高;若

即测的温度偏低。

8. 在一次测定空气横向外掠单根圆管的对流换热实验中,得到下列数据:管壁平均温度空气加热前后平均温度

【答案】

9. 热电偶的接结点近似为是直径为0.5mm的球体,

热电偶材料的

热电偶初始温度为25℃,突然将其放入100℃的

气流中,热电偶表面与气流间的表面传热系数间。

【答案】(1)判断能否用集中参数法。

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管子外径d=14mm,加热段长80mm,输入加热段的功率为8.5W。

如果全部热量通过对流换热传给空气,求此时的对流换热表面传热系数。

试求热电偶指示温度为50℃时所需时

可用集中参数法求解。 (2)所需时间。

10.试推导内部拐角一侧绝热,另一侧对流换热边界条件的二维稳态导热节点方程式(图)。

图 内部拐角节点示意图

【答案】针对节点建立热平衡关系式,得

得:

11.一球形热电偶接点,设计时要求该接点与流体接触后在Is内能使其过余温度迅速下降至初始过余温度的5%。设该接点与流体间的表面传热系数为半径。已知接点材料的物性

【答案】假定该题目满足集总参数法求解条件,则:

解得:

验算:

符合集总参数法求解要求。

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试计算球形接点的最大允许

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