浙大傳熱學考卷!.doc

浙江大學20082009學年秋季學期傳熱學課程期末考試試卷A開課學院：機械與能源工程學院，考試形式：閉卷，允許帶計算器入場考試時間：2008年11月 日, 所需時間：120分鐘考生姓名： _學號： 專業(yè)： _ 題序一二三四五六七八總 分得分評卷人一 填空（每題3分，共21分）1. 穩(wěn)態(tài)溫度場被定義為 物體中各點的溫度不隨時間而變 （1） 。2. 常物性、具有內熱源的三維穩(wěn)態(tài)導熱微分方程式是 (2) 。3. 導熱問題的第一類邊界條件為 邊界上的溫度為定值 （3） ，第三類邊界條件為 （4） 周圍流體的溫度和表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h為定值。4. 管內強迫對流換熱，影響表面換熱系數(shù)的主要因素有 （5） ， （6） ， （7） ， （8） ， （9） ， （10） 5.自然對流的自?；侵?自然對流湍流時的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是個與特征長度無無關的常量，利用這一特征，用與已定特征數(shù)相等的所要求的更小尺寸的模型進行模型研究，只要保證仍處于湍流的范圍即可 （11） 。6. 管內流動狀態(tài)有 （12）層流 和 湍流 （13） 之分，分界點臨界雷諾數(shù)的計算公式為 （14） ，其物理意義是 （15） 。7. 大容器飽和沸騰的四個區(qū)域為 ， ， ， 。二 簡答（每題5分，共25分）1. 試簡述導熱系數(shù)和導溫系數(shù)的差別和聯(lián)系。2. 強化內部流動強制對流換熱的方法有哪些？3. 不凝結性氣體對膜狀凝結和核態(tài)沸騰換熱的影響有什么不同？4. 什么叫集總參數(shù)法？它的使用必須滿足什么條件？5. 什么叫肋片？以通過等截面直肋的散熱為例簡述影響肋效率的因素。三、計算題（共54分）1 （本題16分）如圖1所示，鈾燃料充滿于由鋯錫合金制成的圓管中，管子內、外徑分別為。管子呈正方形布置，管間距為17.5mm，鈾棒產(chǎn)生功率為管束之間有溫度的冷卻水流過，冷卻水與管子外表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為10 000。管子內壁與鈾棒間的接觸熱阻相當于增加了表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為的一個傳遞環(huán)節(jié)。試確定穩(wěn)態(tài)過程中鈾棒的最高溫度。 已知：鋯錫合金的導熱系數(shù)，鈾燃料的導熱系數(shù)。 2. （本題18分）如圖2所示，溫度為，流速為的流體，流經(jīng)圓管內溫度均勻的金屬顆粒層，圓管長為L，內徑為D，金屬顆粒溫度為，。流體出口溫度為,單位體積中的顆粒表面積為A,顆粒平均直徑為d。試據(jù)能量平衡導出流體與顆粒間的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h和流體的速度、熱物理性質之間的關系式。并整理成的形式。 3.（本題20分）室溫=10的大房間中有一根外徑d=0.02m，高H=2m垂直布置的圓管，若管子表面平均壁溫，試求：（1）定性溫度和特征長度；（2）數(shù)和自然對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h；（3）若圓管水