傳熱學復習試題及答案.doc

考試試題與答案一、解釋概念【5-1】名詞解釋：流動邊界層解：固體壁面附近流體，由于粘性導致速度急劇變化的薄層稱為流動邊界層（速度邊界層）?！?-1】名詞解釋：定性溫度解：用以確定特征數(shù)中流體物性的溫度稱為定性溫度?！?-1】名詞解釋：輻射力解：輻射力是指單位時間、單位面積的輻射表面向半球空間所有方向所發(fā)射的全部波長的總能量，其單位為W/m2?！?-1】名詞解釋：灰體解：光譜吸收比與波長無關(guān)的物體稱為灰體。二、分析論述與回答問題【2-1】寫出傅里葉導熱定律表達式，并說明式中各量和符號的物理意義。解：。其中是熱流密度矢量；是導熱系數(shù)，它表示物質(zhì)導熱體本領(lǐng)的大??；是空間某點的溫度梯度；是通過該點的等溫線上的法向單位矢量，指向溫度升高的方向，“”號表示熱量沿溫度降低的方向傳遞。【6-1】寫出努謝爾數(shù)與畢渥數(shù)表達式并比較異同。解：從形式上看，數(shù)與數(shù)完全相同，但二者的物理意義卻不同。數(shù)中的為流體的導熱系數(shù)，而一般未知，因而數(shù)一般是待定準則。數(shù)的物理意義表示壁面附近流體的無量綱溫度梯度，它表示流體對流換的強弱。而數(shù)中的為導熱物體的導熱系數(shù)，且一般情況下已知，數(shù)一般是已定準則。數(shù)的物理意義是導熱體內(nèi)部導熱熱阻與外部對流熱阻的相對大小?！?-1】 “善于發(fā)射的物體必善于吸收”，即物體輻射力越大，其吸收比也越大。你認為對嗎？為什么？解：基爾霍夫定律對實際物體成立必須滿足兩個條件：物體與輻射源處于熱平衡，輻射源為黑體。也即物體輻射力越大，其對同樣溫度的黑體輻射吸收比也越大，善于發(fā)射的物體，必善于吸收同溫度下的黑體輻射。所以上述說法不正確?！?-1】表面2的輻射換熱量；(2)半球表面的溫度表達式。（要求：畫出網(wǎng)絡(luò)圖、標出各項輻射熱阻、求出角系數(shù)）解：（1）畫出給輻射換熱系統(tǒng)的熱網(wǎng)絡(luò)圖，如圖所示。由幾何結(jié)構(gòu)可知，。因此，。又表面1為黑體，則：、。由表面3絕熱可知，。于是，該輻射換熱網(wǎng)絡(luò)圖可化簡為：其中，；。由上述輻射換熱網(wǎng)絡(luò)圖可知：（2）由得：。又。所以有：?！?0-1】如圖所示，復合平壁用兩種材料制成，導熱系數(shù)分別為和，厚度為為，平壁面積為B，兩側(cè)分別有冷熱流體流過，代表熱流體入、出口溫度，代表冷流體入、出口溫度，和分別代表熱、冷流體