2013華科傳熱學(xué)考研真題

PAGEPAGE32013傳熱學(xué)考研真題一、簡(jiǎn)答1）導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)的定義式、物理意義及單位。2）試用所學(xué)過(guò)的知識(shí)說(shuō)明用套管溫度計(jì)測(cè)量流體溫度時(shí)如何提高測(cè)溫精度。3）畢渥數(shù)Bi的定義式、物理意義。非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題在什么條件下可用集總參數(shù)法？4）流體在兩平行平板間做層流充分發(fā)展的對(duì)流換熱。在充分發(fā)展段某截面上流體溫度分布剖面如右圖所示。試說(shuō)明：（a）流體是被加熱還是被冷卻？（b）哪一側(cè)壁面處的熱流密度絕對(duì)值要大？5）短管的修正系數(shù)是大于1還是小于1？6）“用增大ε的方法無(wú)法增強(qiáng)輻射換熱?！闭?qǐng)判斷是否正確。7）“善于發(fā)射必善于吸收?！闭?qǐng)判斷是否正確。8）深秋或初冬季節(jié)的清晨在屋面上常會(huì)看到結(jié)霜，分析：室外空氣溫度是否一定低于0℃。二、分析1）已知圓管內(nèi)徑d1，外徑d2，圓管壁導(dǎo)熱系數(shù)為λ1，保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)為λ2，內(nèi)壁對(duì)流傳熱系數(shù)為h1，保溫層外的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h2。推導(dǎo)：臨界熱絕緣直徑dx。2）對(duì)于豎直夾層內(nèi)的自然對(duì)流換熱，換熱計(jì)算公式為q=h（tw1–tw2），格拉曉夫數(shù)Gr=gβ(tw1–tw2)δ3/ν2，式中tw1、tw2分別為兩壁面的溫度；δ為夾層厚度；H為豎夾層高度。已知恒壁溫條件下豎直間層內(nèi)空氣的換熱準(zhǔn)則關(guān)系式為：當(dāng)Gr<2000時(shí)，Nu=1當(dāng)2×104<Gr<2×105時(shí)，Nu=0.18Gr1/4(H/δ)-1/9當(dāng)2×105<Gr<1.1×107時(shí)，Nu=0.065Gr1/3(H/δ)-1/9公式中準(zhǔn)則的定性溫度為tm=（tw1+tw2）/2。試分析當(dāng)Gr<2000時(shí)，為什么Nu為常數(shù)，并且Nu=1？3）兩漫灰平行平板間存在輻射換熱，并保持表面溫度T1>T2，表面發(fā)射率分別為ε1，ε2。為減少兩板間的輻射熱流，用一個(gè)兩側(cè)面發(fā)射率不同的薄遮熱板將兩板隔開(kāi)。試問(wèn)：（1）為使兩板之間的輻射換熱有最大的減少，遮熱板應(yīng)如何放置？即應(yīng)將該板發(fā)射率小的還是大的一側(cè)朝向溫度為T(mén)1的平板？（2）若遮熱板兩表面發(fā)射率不同，板的朝向會(huì)影響遮熱效果嗎？三、一種火焰報(bào)警器采用低熔點(diǎn)的金屬絲作為傳感元件。已知熔點(diǎn)為500℃，λ=210W/(m·K)，ρ=7200kg/m3，c=420J/(kg·K)，初始溫度為25℃。問(wèn)：當(dāng)他突然受到650℃的煙氣加熱后，為在一分鐘內(nèi)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，求金屬絲直徑應(yīng)小于何值。假設(shè)對(duì)流和輻射換熱的總換熱系數(shù)h=12W/(m2·K)四、在一摩托車引擎的殼體上有一條高2cm，長(zhǎng)12cm的散熱片（長(zhǎng)度方向與車前進(jìn)方向平行），其表面溫度為140℃，如果車在30℃的環(huán)境中逆風(fēng)前進(jìn)，車速為30km/h，風(fēng)速為2m/s，試計(jì)算此時(shí)肋片的散熱量。tρcλ×102μ×106ν×106Pr30℃1.1651.0052.6718.616.00.701140℃0.8541.0133.4923.727.80.684Nu=0.664Re0.5Pr（層流）Nu=0.037Re0.8Pr（紊流）五、一內(nèi)部尺寸為1m×1m×1m的電加熱箱，各