05-06學(xué)年傳熱學(xué)試卷建環(huán)03級(jí)A卷及答案

中原工學(xué)院2005?2006學(xué)年第1學(xué)期建環(huán)專業(yè)《傳熱學(xué)》課程期末試卷重修標(biāo)識(shí)A卷』B卷題號(hào)一二三四五六總分一、選擇、填空、問答與畫圖：TOC\o"1-5"\h\z1、長圓鋼管外包一層絕熱材料，已知t<t,d/d=1.5,djd廣1.5,X<<\，定性畫出穩(wěn)態(tài)w1w32132213、流體在圓管內(nèi)流動(dòng)，與管壁有對(duì)流換熱，充分發(fā)展段內(nèi)各處管橫斷面上流體速度與溫度分布特點(diǎn)：不同斷面上流體速度分布曲線相同，溫度分布曲線也相同。（）不同斷面上流體速度分布曲線不同，溫度分布曲線不同。（）不同斷面上流體速度分布曲線相同，溫度分布曲線不同。（）不同斷面上流體速度分布曲線相同，綜合無因次溫度分布曲線相同。（）（在認(rèn)為正確說法后的括號(hào)中打7”，錯(cuò)誤說法后的括號(hào)中打“X”）（4分）4、畫出一個(gè)大氣壓下飽和水在大空間飽和沸騰時(shí)的沸騰曲線（q—At曲線），將曲線分區(qū)并標(biāo)上名稱。其中橫坐標(biāo)△t=。工業(yè)設(shè)備中沸騰加熱常處于。（6分）導(dǎo)熱時(shí)，多層圓筒內(nèi)溫度分布曲線。（5分）2、寫出二維導(dǎo)熱、無內(nèi)熱源時(shí)平直邊界上節(jié)點(diǎn)（i，j）的離散方程（取Ax=Ay）：（6分）5、已知基爾霍夫定律應(yīng)用于不同性質(zhì)物體表面時(shí)，可有多種形式，寫出溫度不平衡條件下時(shí)基爾霍夫定律的4種形式：任意表面：?；殷w表面：。漫輻射表面：。漫-灰表面：。（4分）二、名詞解釋：（每題4分）1、肋片效率三、平壁表面溫度tw]=450°C，采用石棉作為保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù)久=0.094+0.000125t，保溫二、名詞解釋：（每題4分）1、肋片效率（14分）2、灰體3、定向輻射力四、將初始溫度為80°C，直徑為20mm的紫銅棒，突然置于氣溫為20°C，流速12m/s的風(fēng)道中，5分鐘后紫銅棒表面溫度降為34C。已知紫銅棒的密度為8954kg/m3比熱c=383.1J/（kg-K）,導(dǎo)熱系數(shù)入=386W/（m-K）。試求紫銅棒與氣體之間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。（16分）五、兩無限大平壁互相平行，表面發(fā)射率均為：=0.4，它們中間放置有一片兩面發(fā)射率均為0.1的遮熱板。遮熱板與壁面平行，當(dāng)平壁表面的溫度分別為260C和30C，試計(jì)算兩無限大平壁單位面積輻射換熱量并畫出輻射換熱網(wǎng)絡(luò)圖。（17分）（不計(jì)兩無限大平壁表面間及遮熱板間的導(dǎo)熱和對(duì)流換熱）六、一外直徑為30cm的管道，水平放置在空氣溫度為30°C的房間中，管道表面溫度為310°C，計(jì)算由于自然對(duì)流換熱每米長管道的熱損失。(16分)自然對(duì)流換熱準(zhǔn)則方程：叫c(GrPr)n表512式(5-79)中的常數(shù)C和Ti加熱表面形狀與位置流動(dòng)情況示意流態(tài)系數(shù)C及指數(shù)nGr數(shù)適用范圍Cn豎平板及豎圓柱$I層流過渡湍流0.590.02920.111/40.391/3104~3X1093xIO。?2X101。>2X1O10橫圓柱12層流過渡湍流0.480.04450.101/40.371/3104~5.76X1085.76x108?4.65xlb>4.65X109T空氣的物理性質(zhì)(C)(kg/m3)kJ/(kg?K)入X102w/(m?K)VX106(m2/s)Pr301.1651.0052.6716.000.7011600.8151.0173.6430.090.6821700.7971.0193.7131.290.68051800.7791.0223.7832.490.681中原工學(xué)院2005?2006學(xué)年第1學(xué)期|a卷j|建環(huán)專業(yè)傳熱學(xué)課程期末試卷標(biāo)準(zhǔn)答案（即評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）一、選擇、填空與畫圖:TOC\o"1-5"\h\zhAx、入h心八,⑵+1+1）—（4+2——）t+2——t=0（6分）i-1，ji，j—1i，j+1人i，j人f不同斷面上流體速度分布曲線相同，溫度分布曲線也相同。（X）（1分）不同斷面上流體速度分布曲線不同，溫度分布曲線不同。（X）（1分）不同斷面上流體速度分布曲線相同，溫度分布曲線不同。（J）（1分）不同斷面上流體速度分布曲線相同，綜合無因次溫度分布曲線相同。（J）（1分）4.At=tw-ts（1分）工業(yè)設(shè)備中沸騰加熱常處于泡態(tài)沸騰。（1分）畫圖4分5.任意表面：'，廣七°j1分灰體：％疽氣j1分漫輻射表面：E.t=%T1分漫一灰表面：￡（T）=a（T）1分二、名詞解釋：1、肋片效率：肋片的實(shí)際散熱量與假定肋片表面都處于肋基溫度t0下的散熱量之比。（4分）2、灰體是指物體的單色輻射力與同溫度黑體的單色輻射力隨波長的變化曲線相似，或者它的單色發(fā)射率不隨波長變化。（4分）3、單位時(shí)間內(nèi)，物體表面單位面積向半球空間給定發(fā)射方向的單位立體角內(nèi)發(fā)射全波長能量，（4分）解：取平壁的平均溫度：t=（450+50）/2=250°C（3分）平壁的平均導(dǎo)熱系數(shù)：2=0.094+0.000125*250=0.125W/（m?K）（3分）（4分）五、解:Xi*

]O~~II~o[￡3人3乂3,2人2EbiJ1J3-O—Jy（6分）5-1—t450—50=人-w—w2=0.125x=0.147（m）340（4分）輻射換熱熱阻:1-818A1-8（2分）四、解：取定型尺寸:?！獂0.022L4兀dL兀x0.02xL002=0.005（e）4（4分）1-8'1-8〃8'A338'A331-0.1=90.1x1（2分）因?yàn)?*

u0hAT=epcV則有:-hA,0t=ln——00pcV（5分）pV0ln-At008954x383.1x0.00534-20xln80-20300（5分）=83.2（W/（m2?K））Bi=竺=83.2x0.005=0.00108<0.1入386（1分）滿足集總參數(shù)法使用條件。（1分）X1,3A11=1,1x1X3,2A3（2分）中1,21.嚴(yán)1一E2〃1-811-8'1-8”1++3+3+8AXA8'A8'AXA111,2133332,32對(duì)"10-"5334-3034）=178.2（w/m2）1.5+1+9+9+1+1.5（5分）六、解：定性尺寸：L=0.3（m）（1分）定性溫度：T=T:T=310:30=170°C(2分)m22物性:a=—=——1——=2.257x10-3T273+170(1/°K)入=0.0371w/m?Cv=31.29X10-6(m2/s)p=0.797kg/m3Pr=0.6805gaZL9.807x2.257x10-3x(310—30)x03Gr-Pr=gPr=zvv2V31.29x10-6)（2分）（2分）x0.6805（3分）=1.163