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(完整word版)高等传热学复习题(带答案).doc

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高等传热学复习题

1.简述求解导热问题的各种方法和傅立叶定律的适用条件。

答:导热问题的分类及求解方法:

按照不同的导热现象和类型,有不同的求解方法。求解导热问题,主要应用于工程之中,一般以方便,实用为原则,能简化尽量简化。

直接求解导热微分方程是很复杂的,按考虑系统的空间维数分,有 0 维, 1 维, 2 维和

3维导热问题。一般维数越低,求解越简单。常见把高维问题转化为低维问题求解。有稳态导热和非稳态导热,非稳态导热比稳态导热多一个时间维,求解难度增加。有时在稳态解的基础上分析非稳态稳态,称之为准静态解,可有效地降低求解难度。根据研究对象的几何形状,又可建立不同坐标系,分平壁,球,柱,管等问题,以适应不同的对象。

不论如何,求解导热微分方程主要依靠三大方法:

甲.理论法

乙.试验法

丙.综合理论和试验法

理论法:借助数学、逻辑等手段,根据物理规律,找出答案。它又分:

分析法;以数学分析为基础,通过符号和数值运算,得到结果。方法有:分离变量法,积分变换法( Lapl ace 变换, Four i er 变换 ) ,热源函数法, Gr een 函数法,变分法,积分方程法等等,数理方程中有介绍。

近似分析法:积分方程法,相似分析法,变分法等。

分析法的优点是理论严谨,结论可靠,省钱省力,结论通用性好,便于分析和应用。缺点是可求解的对象不多,大部分要求几何形状规则,边界条件简单,线性问题。有的解结构复杂,应用有难度,对人员专业水平要求高。

数值法:是当前发展的主流,发展了大量的商业软件。方法有:有限差分法,有限元法,边界元法,直接模拟法,离散化法,蒙特卡罗法,格子气法等,大大扩展了导热微分方程的实用范围,不受形状等限制,省钱省力,在依靠计算机条件下,计算速度和计算质量、范围不断提高,有无穷的发展潜力,能求解部分非线性问题。缺点是结果可靠性差,对使用人员要求高,有的结果不直观,所求结果通用性差。

比拟法:有热电模拟,光模拟等

试验法:在许多情况下,理论并不能解决问题,或不能完全解决问题,或不能完美解决问题,必须通过试验。试验的可靠性高,结果直观,问题的针对性强,可以发掘理论没有涉及的新规律。可以起到检验理论分析和数值计算结果的作用。理论越是高度发展,试验法的作用就越强。理论永远代替不了试验。但试验耗时费力,绝大多数要求较高的财力和投入,在理论可以解决问题的地方,应尽量用理论方法。试验法也有各种类型:如探索性试验,验证性试验,比拟性试验等等。

综合法:用理论指导试验,以试验促进理论,是科学研究常用的方法。如浙大提出计算机辅助试验法 ( CAT) 就是其中之一。

傅立叶定律的适用条件:它可适用于稳态、非稳态,变导热系数,各向同性,多维空间,连续光滑

介质,气、液、固三相的导热问题。

2.定性地分析固体导热系数和温度变化的关系

3.什么是直肋的最佳形状与已知形状后的最佳尺寸?

答:什么叫做“好”?给定传热量下要求具有最小体积或最小质量或给定体

积(质量)下要求具有最大传热量。(对偶优化问题)

Schmidt 假定:如要得到在给定传热量下要求具有最小体积或最小质量的肋的形状和尺

寸,肋片任一导热截面的热流密度都应相等。

1928 年, Schmidt 等提出了一维肋片换热优化理论:设导热系数为常数,沿肋高的温度

分布应为一条直线。Duffin应用变分法证明了Schmidt 假定。 Wikins[3]指出只有在导热系

数和换热系数为常数时,肋片的温度分布才是线性的。Liu 和 Wikins[4]等人还得到了有内

热源及辐射换热时优化解。长期以来肋片的优化问题受到理论和应用两方面的重视。对称直

肋最优型线和尺寸的无量纲表达式分析:

假定一维肋片,导热系数和换热系数为常数,我们有对称直肋微分方程(忽略曲线弧度):

2 2

yd θ /dx +(dy/dx)dθ /dx-θh/λ=0

由Schmidt 假定,对任意截面 x: d θ /dx =- q/ λ= const

当λ为常量时,温度线性分布:θ=c1x+c 2, x=H, θ=θ0=c1H+c2

设导热面为矩形,将温度解代入微分方程得优化肋的型线方程:

c1(dy/dx)-h/λ(c1x+c2)=0

y=h/ λ(0.5x 2+c2x/c 1+c4 )=(0.5x 2+c3x+c4)h/ λ

这是一条抛物线。如果该线满足:

x=0, y=0

x=H, y=δ /2

c4=0, c3=c2/c 1 =( δ λ/h - H2)/2H ,θ0= c1H+c1( δ λ/h - H2)/2H , c1= 2Hθ0/( δ λ/h+H2)

2 2 相当与 n=∞时的型线,即凹抛物

特别地若 c = 0,δ /H=hH/ λ,y=0.5x h/ λ=0.5 δ (x/H)

3

线形状的直肋最省材料。此时有: c2=0,c1=θ0/H 。

整理得: 2y/ δ= (x/H) 2这条抛物线的几何意义是肋各点的的导热截面比,物理意义是

肋各点的的导热截面的热流量比。同时可以求出:

(mH)2=2

ηf =0.5

3.4最佳直肋尺寸

问题:给定肋形状y=f(x)及体积或质量后,如何确定肋厚或肋高?或肋高是否越大越

好?

答案:在选取的δ,H 上,肋的传热量达到最大?数学模型为

dΦ /dH=0 V (或 q m) =CAH= const

对矩形等截面肋, 绝热边界条件:

dΦ /dH=d( λ Amθ0 th(mH))/dH= d(( λ VhU/(CH)) 0.5 0 λ

θ th((ChU/(

V)) 0.5 H1.5 ))/dH=( λ VhU/C)0.5 /H{(ChU/( λ V)) 0.5 Hsech2[((ChU/( λ

V)) 0.5 H1.5 )]-0.5H -0.5 th[(ChU/( λ V)) 0.5 H1.5 ]}=0

(ChU/( λ V)) 0.5 Hsech2[((ChU/(λ V))0.5H1.5)]-0.5H-0.5 th[(ChU/(λV))0.5H1.5]=0

2

mHsech[mH]]-0.5th[mH]=0

解得:

mH=1.419

对凹抛物线肋,同样可得:

mH=1.414

对三角型肋,可得:

mH=1.309

4. 评述确定非稳态导热属于“薄”与“厚”的判据。

5. 用“薄”壁方法分析用热电偶测量流体温度如何提高精确度。

答: 用热电偶等测量燃气温度温度,可以看成是薄壁系统。在低马赫数条件

下,可用下面方程进行描述:

VC

dt

hA(t f t)

0 A((t w 273.16)

4

(t 273.16)4 )

d

在壁面温度比燃气温度低得多时, 上式中壁面辐射热量可以忽略不计。 我们

t f t

VC dt 0

((t 273.16) 4 (t w 273.16)4 )

整理成: hA d

h

t f t t M t R

动态误差辐射误差

减小动态误差的方法:

减小密度,体积和比热容,增加燃气和测温元件间的换热系数和感温元件

的换热面积。即减小系统时间常数。

减小辐射误差的方法:减小系统黑度(测温元件表面涂黑度小的材料,元件和低温壁面之间加遮热罩,增加辐射热阻,调整位置减小角系数),增加换热系数,提高壁面温度。

设计新形式,修正误差,如测出时间常数和温度变化曲线,即可算出动态误差。

1.采用密度和比热容较小的热电偶材料

2.采用细直径热电偶

3.尽可能增加热电偶插入被测气流的长度

4.将金属材料的热电偶接点上镀上黑度较小的金属膜

5.采用遮热罩

6.采用抽气热电偶

6.半无限大固体表面温度周期性波动时,说明其温度传播的衰减性及延迟性。

答:如果壁面上为周期性温度变化:

t w t a

2

) B cos(

其稳态解为:

T

t t a B exp( x ) cos(2

x )

aT T aT

振幅衰减,其衰减系数: exp( x aT )

, a↓, T↓衰减快。

相位延迟,延迟相位角: x ,延迟时间:

x / aT x T

2 / T 2 a

aT

温度波传播速度:u x x

2

a

0.5x T / a T

温度波周期 T 不变。

推进波波长: x / aT , l / aT 2 , l 2 aT uT

穿透深度:l0 / aT 1.6 5,l 0 1.6 aT 0.8l

7.固体表面辐射率有那几种?说明其相互关系。

答: (1) 辐射率(黑度,发射率)

定向辐射率: Directional

半球辐射率: Hemispherical

单色 (频谱 )辐射率: Spectral

全色辐射率: Total

(2) 黑体表面的辐射强度(Intensity)及辐射力(Emissive Power)(贾书P221~227,符号不同)

d 2 Q b E b T A

4

W DT I: : I b T A cos d dA

T A

m 2 Sr DS I: : I b

T A ,

d 3Q b

E b T A

W cos d dAd

m 3 Sr

DTE : E b T A , d 2 Q b

I b T A cos

W

m 2 Sr

d dA

DSE : E b

T A , ,

d 3 Q b

I b T A , cos

W d

m 3 Sr

dAd

HTE : E b T A

dQ b E b T A ,

d

I b T A , d

dA

HSE :

E b T A ,

d 2 Q b E b T A , , d

I b T A , cos d

dAd

注意:

去掉下标 b ,第一个等式就成了非黑体的辐射强度和辐射力的定义,分和积分之间的关系)

(3) 非黑体的辐射率(黑度,发射率)之间的关系:

E T , , ,

3

I T A , , ,

d Q

3.1 A

DS :

d 3Q b

I b T A ,

E b T A , , ,

3.2 HS:

W

I b T A

m 2

W

I b T A

m 2

请注意相关关系 (微

E T A , I T A , , cos d

I b cos d cos d

E b T A , ,

I b

I b

3.3 DT:

E T A , ,

E T A , , , d

I T A , , d

I

I b d

0T A

4 E b T A , ,

0 E b T A , , , d

I b

I b

E b d T A

dF T A

5

T

A

其中: F T A 为黑体辐射函数,见杨世铭第三版P246

3.4 HT:

E 0

E T A , , , d d

E b d d

E b d

cos d

E b

E b T A , , , d d

0T A

4

0T A

4

8. 角系数相对性成立的前提条件是什么?

答:角系数:有两个表面, 编号为 1 和 2 ,其间充满透明介质, 则表面 1 对 表面 2 的角系数 X 1,2 是:表面 1 直接投射到表面 2 上的能量,占表面 1

辐射能量的百分比。即

同理,也可以定义表面 2 对表面 1 的角系数。从这个概念我们可以得出角系数的应

用是有一定限制条件的,即漫射面、等温、物性均匀

(2) 微元面对微元面的角系数 (3) 微元面对面的角系数

(4) 面对面的角系数

角系数的相对性讨论:

第一类角系数——两微元间的角系数:

dF

dA i

I i cos

i cos j

dA j dA j

r 2

I i cos i

d

i

i

当 I i

f

即漫射面时, dF dA i

cos

i

cos j

dA

j

dA i

r

2

cos i cos j dA i

同理,当 I j

f 也为漫射面时, dF dA j

dA i

r 2

显然,当两个微元面都为漫射面时,有相对性:

dA i

dF

dA i

dA j

dF

dA j

cos i cos j dA i dA j

dA j

dA i

r 2

第二类角系数——微元与有限面间的角系数:

dF dA i

A j I i cos

i

cos j dA j / r 2

A i

I i cos

i

d

i

i

I j cos j cos i dA j dA i / r 2

dF

A ij

A j

dAi

I j cos

j

d j

dA

j

A j

当 I i

f

即漫射面, dF dA i A i cos i cos j

/

r 2 dA j

A j 同理,当 I j

f

dA i

cos j cos i dA j / r 2

dF

A ij

A j

dAi

A j

显然,当一个微元面为漫射体,另一个面也为漫射面且均匀分布时,有相对性:

两个面均为漫射面, 且有限表面的漫反射强度与面无关为常数即该表面温度均匀、 有效辐射均匀

dA i

dF

dA i A j A j

dF

A j

dA i

1

dA i

cos j cos i dA j / r 2

A j

第三类角系数——有限面间的角系数:

I i cos i cos j dA i dA j / r 2

F

A i

A j A i

A i

i

d i

dA

i

I i cos

A i

cos i cos j dA i dA j / r 2 当 I i f 即漫射面且均匀分布时, F A A j A i

A

A i

i i

同理,当 I j f即也为漫射面且均匀分布时,

cos i cos j dA i dA j / r 2

F

A i

A j A i

A i A j

显然,当一个为漫射面且均匀分布,另一个面也为漫射面且均匀分布时,

两个面均为漫射面,且两表面的漫反射强度与面无关为常数即该表面温度均匀、有效辐射均匀。有相对性:

A i F

A i A j

A

j

F

A j A i 1 cos i cos j dA i dA j / r 2

A j A i

9.强化表面辐射的方法有哪些?

( 1)增加固体表面辐射率:包括增加固体表面粗糙度、使表面粗糙化;以及

金属表面氧化、形成表面氧化膜。

(2)应用光谱选择性辐射表面及物性:利用某些对短波和长波具有迥异的表面辐射率的材料,可以制造出所需的各种光谱选择性表面,以达到热控制的目的,(例如有的材料对短波有较高的吸收率,但对长波长的辐射率低,则可减少辐射散热损失)。

(3)利用涂层:有多种红外涂料都能有效的提高表面发射率。

(4)改变两表面的位置以增加角系数,强化表面发射率,优先改变对换热影响大的一面。

(5)添加固体颗粒:在温度比较高的气流中加入粒度适当的固体颗粒,一方面使气流的比热容上升,增加了气体的扰动,使它与固体壁面的对流换热加强;另一方面固体颗粒有较强的辐射能力。

a/.增加对入射辐射的吸收比(黑度)

开窄槽,黑体效应

涂覆对入射辐射的吸收比大的材料

b/.减少本体辐射的辐射率

涂覆选择性涂层

c/.增加角系数

减小辐射面间距离

调整辐射面间的角度

d/.增加辐射面间温差

e/.增加辐射面积

10.燃用气、液、固体燃料时火焰辐射特性。

答:气体:二氧化碳、水蒸气、二氧化硫、甲烷和一氧化碳等三原子、多原子以

及结构不对称的双原子气体具有相当大的辐射本领。气体中各种粒子的能量变化源自分子转动能级的变化,分子内原子振动能级的变化,电子轨道的改变以及原

子核排列的改变等。对应于这类转化产生的辐射光谱是分立的谱线。因此,气体辐

射对波长有强烈的选择性,它只在某些波长段内有辐射能力,相应的也只在同样的

博长短内才有吸收能力,通常把这种有辐射能力的波长段成为光谱或光带

(例如二氧化碳主要有 6 个波长的光带)。气体的吸收辐射光谱是不连续的;气体

的吸收辐射是在整个容积中进行。液体:燃烧液体燃料时为发光火焰,减弱系

数是三原子气体和炭黑减弱系数之和。

固体:在煤粉火焰中有辐射能力的物质是三原子气体、灰粒、焦炭粒子和炭黑粒

子,最重要的是前三者。

11.试述强化气体辐射的各种方法。

答:固体粒子对气体辐射换热强化:在气流中掺杂固体颗粒不仅可以增加流体的

热容量,而且微粒在边界层的活动可以减少气体流动粘性底层的厚度,因此可以

提高气流对于避免的换热系数。此外,在高温下气流冲刷壁面时,辐射换热占有

重要地位,掺杂的固体颗粒可以增加气体的辐射能力和吸收能力。

辐射板对气体辐射换热的强化:在高温设备的内通道中,插入辐射板以加强气体

与壁面间辐射换热。辐射板通过对流换热从气体中得到热量,然后辐射板以辐射

的方式向壁面发射热量,从而对壁面的热流密度增加了。

利用多孔固体强化辐射换热:多孔体如同辐射板一样,基于固体辐射能力大于气

体这一事实而强化辐射换热。高温烟气通过多孔体时,多孔体被加热,温度升高,因此被加热的多孔体对它前面的烟气进行辐射换热,使多孔体前的烟气温度升高,而经过多孔体后的烟气因为对多孔体的放热而降低了气体温度,因此减少了排气中的焓值,即减少了高温烟气与壁面的换热损失,因此,加强了气体辐射换热。

12.固体表面反射率有哪几种?

答:

13.说明相似理论在对流换热分析中的应用。

答:以外掠等温平壁层流流动为例:

动量方程的求解

得到 f,f’ ,f’’

相似变换过程的不同形式会得到不同的微分方程形式,但最终的解都是一样的。

14.简述对流换热问题的各种求解方法。

15.试述凹陷形空穴强化沸腾传热的原理。

有利于形成气化核心,强化沸腾。

16.试述通道内层流流动时强化对流换热的各种方法。

17.试述通道内紊流流动时强化对流换热的各种方法。

18.层流流动时,不同通道截面形式(A, B)在给出 Nu A、 Nu B、 f A、 f B时比较其换热及流动性能。

高等传热学复习题(2010)

1.有内热源稳态导热有什么特点,你能举例说明吗?

2.试简述非稳态导热的特点,试分析物体形状对温度变化率的影响规律。

答:

由式 1- 2- 2,得:dt / d qA / VC C H叫升温速度。由此式可以清楚地看到形状和密度对升温速度的影响。

C H q / C A /V

R V / A R / 2

R / 3

C H q / C

k 1平壁= R / k k

2圆

k 3球

k / R

在 R 相同时,球的升温速度最快,是厚为 2R 平壁的 3 倍,平壁最慢。

因为物体体积都是有限的,令L A A1 / 2和 L v V 1 / 3, E L A / L V叫形状参数

A E 2V 2/ 3, V / A L V / E 2,得:

C H q / C E 2 / L V

在体积相同时,平壁具有最大的形状参数,升温速度最快,球有最小的形状参数,升温速度最慢,与上面的结论完全相反,但两个结论是对的。

3.试述网络法求解辐射换热的原理和适用条件。

对流部分思考题

(1) 简述对流换热问题的各种求解方法。

(2) 能量方程的五种表达形式;边界层微分方程的特点和前提 条件。

答:理解能量方程的 5 种形式

Energy conservation eq: Rate of creation of energy =0 a]. Eular and Lagrange views:

E: fixed volume system: E=W+Q condconv rads

+Q +Q +Q

L: fixed mass system: E-Q conv =W+Q cond +Q rad +Q s

E (e dxdydz),

e e (u 2

v 2 w 2 ) / 2 单位时间内 C.V 内能量的增加。 总能,

热力学能。

Q

conv

? ( Ve ) dxdydz 单位时间内通过对流进入 C.V 内的净能量。

Q cond ? qdxdydz

? (

t) dxdydz 单位时间内通过导热进入 C.V 内的净能量。

Q rad

q rad dxdydz 单位时间内通过辐射进入 C.V 内的净能量。 Q s

q s dxdydz 单位时间内通过内热源进入

C.V 内的净能量。

W: 单位时间内对外作功。

b]. 总能形式的能量方程:

De dxdydz ( ? q q r

q s )dxdydz W

D

W=W sur

+W

body

W sur

[

d ( u 2

v 2 w 2 gy)dxdydz P ?V

]dxdydz

d 2

机械功,

压缩功,耗散功

W body : 如重力功: W body gvdxdydz

耗散函数 :

{ 2[( u

) 2

( v ) 2 ( w ) 2 ] [( u v ) 2 ( w

v ) 2 ( u w ) 2 ] 2 ( ?V ) 2 }

x

y

z

y x y

z

z

x 3

c]. 总能形式的能量方程:

De dxdydz ( ? q q r q s )dxdydz W

d].

D

热力学能形式的能量方程:

De q r

q s P

?V

? q

e]. D

i=e+P/ ρ 焓形式的能量方程:

Di q r q s

DP ? q

D

D

DT

T DP

f]. 定压比热形式的能量方程:

C p ? q q r

q s

1 (

D

D

) P 体胀系数

T

g]. 定容比热形式的能量方程:

C v DT

? q q r

q s T ( P )

?V

D

T 前提:边界层对流换热微分方程组

B.L.PDE :

Rt, S/S, 2D,Newtonians fluid, Incompressible, Constant property,

Force, q r =0, q s =0,

φ=0。 Assumptions(8 个 )

(a) incompressible

(b)Constant properties

(c)No S. qr

(d)2-D

(e)s/s

(f)no viscous dissipation

(g)Newtonian fluid

(h)Forced convection ( no body force or neglected )

(3)相似原理理论求解对流换热问题的原理、步骤及应用。

答:原理:利用物理模型,建立数学模型(能量守恒方程),然后用相似变换得到Re,Nu进而得到实验关联式,或者用相似变换将PDE方程装换为 ODE方程(边界层微分方程)进而用数学分析得到相似解。

以外掠等温平壁为例:求解步骤如下:(1)建立物理模型:假设研究对象为常物性、不可

压缩、稳态,流体无内热源,流体速度不大,不计体积力,为二维强制层流流动。外掠的是

等温平壁。( 2)建立边界层微分方程组;( 3)估计边界层厚度的数量级;( 4)引入相似变量;(5)引入流函数;( 6)改写边界层微分方程组;( 7)最后求解非线性常微分方程,求出相似解。

(4)紊流对流换热问题的模型与求解方法;卡门比拟与雷诺比

拟相比有什么改进。

(5)各种强化管内层流换热、紊流换热的原则和手段。

答:原则:当需要强化一个传热时,首先判断哪一个环节的分热阻大,针对这个传热分热阻采

取强化措施最显著,当换热面两侧换热系数相差较大时,应该设法强化换热系数小的一侧,

在紊流条件下,贴壁处热阻大约占总热阻的 70%,减少层流底层的热阻,是强化换热过程的有

力措施。

手段:( 1)增加流体的扰动或使流体旋转以破坏层流底层,如管内插入物,壁面扰流器,

采用粗糙管,碾轧管、螺旋管等。( 2)提高流速,以减少层流底层面;(3)采用小直径管;(4)采用机械振动、声波、或超音波产生气流脉动或施加电磁场;( 5)采用外肋管、内肋管等

扩展面。

对于层流,也可以利用入口段换热较强,采用短管换热的手段。

(6)各种强化沸腾换热、凝结换热的原则和手段。

核态沸腾的强化手段有(1)降低表面的湿润性,典型的例子是在固体表面做出密布的小坑,

而坑内还布有四氟乙烯,他使水的湿润性下降,从而强化核态沸腾换热;( 2)对于液体湿润性很强,接触角很小时,采用凹陷形核化空穴;( 3)利用小通道内的液膜蒸发,小通道不但增加了换

热面积,而且通道表面可能附着液膜,其液膜极薄,液膜的热阻几乎可以忽略,

液膜在较高的壁面温度下,迅速蒸发,形成的蒸汽汇集并溢出通道。

(7)凹陷形空穴强化沸腾换热的原理。

(8)从传热和流动角度说明层流型换热器如何选用通道形式。

传热学试卷(1)答案

2007传热学试卷(1)标准答案 一.填空题:(共20分)[评分标准:每个空格1分] 1.表征材料导热能力的物理量是____导热系数_____。 2.努谢尔特准则的表达式是___hL/λ___。式中各符号的意义是 _λ为导热系数_、__L 特征尺寸__、__h 为对流换热系数__。 3.凝结换热有__膜状凝结__和__珠状凝结__两种换热方式,其中_珠状凝结_的换热效果好。 4.饱和沸腾曲线有四个换热规律不同的区域,分别指_自然对流__、核态沸腾__、__过渡沸腾__、__稳定膜态沸腾_。 5.管外凝结换热,长管竖放比横放的换热系数要____小__。是因为 ___膜层较厚___的影响。 6.决定物体导热不稳定状况下的反应速率的物理量是_导温系数_。 7.定向辐射强度与方向无关的规律,称___兰贝特定律___。 8.换热器热计算的两种基本方法是__平均温压法__和__传热单元数法__。 汽化核心数受_壁面材料_和__表面状况、压力、物性__的支配。 二.问答及推倒题:(共50分) 1.名词解释(10分)[评分标准:每小题2分] ①角系数:把表面1发出的辐射能落到表面2上的百分数,称为表面1对表面2的角系数。 ②肋效率:基温度下的理想散热量 假设整个肋表面处于肋肋壁的实际散热量 =f η ③灰体:物体的单色吸收率与投入辐射的波长无关的物体。 ④Bi 准则:Bi=hL/λ=固体内部的导热热阻与外部的对流换热热阻之比。 ⑤定性温度:在准则方程式中用于确定物性参数的温度。 2.设一平板厚为δ,其两侧表面分别维持在温度t 1及t 2,在此温度范围内平板的局部导热系数可以用直线关系式λ=λ0(1+bt )来表示,试导出计算平板中某处当地热流密度的表达式,并对b >0、b =0及b <0的三种情况画出平板中温度分布的示意曲线。(10分) 解:应用傅里叶定律:dx dt bt dx dt q )1(0+-=-=λλ ——————2分 分离变量:dt bt qdx )1(0+-=λ

2016年全国医学博士英语统考试题和参考答案

2016年全国医学博士英语统一入学考试试卷完整版 注:本答案非旭晨考博网出,完整参考答案请及时关注《2017年旭晨医学考博英语一本通第11版》后续更新,将免费提供。 Listening Comprehension (30%) Section A 1. B. At three next Wednesday. 2. B. A piercing pain. 3. A. He is going to get married. 4. D. She couldn't agree with the man more. 5. A. Jack's girlfriend is mad at him. 6. B. It's wise to be prepared. 7. B. He is a trouble-maker. 8. D. $30 9. C. Work out in the gym. 10. B. 232 11. A. Mary isn't his type. 12. A. Play tennis. 13. C. In the hospital. 14. A. She is seriously ill. 15. B. She makes a living now as a landlady. Section B Dialogue 16. A. A duodenal ulcer. 17. B. Try medical means. 18. A. Overweight. 19. C. He is a heavy smoker. 20. D. Make an appointment with Dr. Oaks. Passage One 21. D. He is the creator of a website on longevity. 22. C. Women develop cardiovascular disease much later than men. 23. B. In their 60s and 70s. 24. D. Iron. 25. C. Another possibility for women's longevity. Passage Two 26. C. He struggled under the strain of poverty. 27. B. He is an investment advisor. 28. D. Fear. 29. B. He began reading investment books and then began practicing. 30. C. Where there is a will, there is a way. Part II Vocabulary (10%) Section A Directions: In this section all the sentences are incomplete. Four words or phrases, marked A, B, C

高等传热学作业

1-4、试写出各向异性介质在球坐标系)(?θ、、r 中的非稳态导热方程,已知坐标为导热系数主轴。 解:球坐标微元控制体如图所示: 热流密度矢量和傅里叶定律通用表达式为: →→→??+??+??-=?-=k T r k j T r k i r T k T k q r ? θθ?θsin 11' ' (1-1) 根据能量守恒:st out g in E E E E ? ???=-+ ?θθρ?θθ??θθ?θd drd r t T c d drd r q d q d q dr r q p r sin sin 2 2??=+??-??-??-? (1-2) 导热速率可根据傅里叶定律计算: ?θθd r rd t T k q r r sin ???-= ?θθθθd r dr T r k q sin ???-= (1-3) θ? θ? ?rd dr T r k q ???- =sin 将上述式子代入(1-4-3)可得到 ) 51(sin sin )sin ()sin (sin )(222-??=+??????+??????+?????????θθρ?θθ?θ?θ??θθθθ?θθ?θd drd r t T c d drd r q d rd dr T r k rd d dr T r k d d dr r T r k r p r 对于各向异性材料,化简整理后可得到: t T c q T r k T r k r T r r r k p r ??=+??+????+?????ρ?θθθθθ?θ2 222222sin )(sin sin )( (1-6)

2-3、一长方柱体的上下表面(x=0,x=δ)的温度分别保持为1t 和2t ,两侧面(L y ±=)向温度为1t 的周围介质散热,表面传热系数为h 。试用分离变量法求解长方柱体中的稳态温度场。 解:根据题意画出示意图: (1)设f f f t t t t t t -=-=-=2211,,θθθ,根据题意写出下列方程组 ????? ??? ?? ?=+??==??======??+??00 000212222θθ λθθθδθθθ θh y L y y y x x y x (2-1) 解上述方程可以把θ分解成两部分I θ和∏θ两部分分别求解,然后运用叠加原理∏+=θθθI 得出最终温度场,一下为分解的I θ和∏θ两部分:

专升本《工程传热学》_试卷_答案

专升本《工程传热学》 一、 (共18题,共156分) 1. 说明得出导热微分方程所依据的基本定律。 (8分) 标准答案:能量守恒方程和傅利叶定律。 2. 写出肋效率的定义。对于等截面直肋,肋效率受哪些因素影响? (8分) 标准答案: 3. 在液体沸腾过程中一个球形汽泡存在的条件是什么?为什么需要这样的条件? (8分) 标准答案:在液体沸腾过程中一个球形汽泡存在的条件是液体必须有一定的过热度。这是因为从汽泡的力平衡条件得出 ,只要汽泡半径不是无穷大,蒸汽压力就大于液体压力,它们 各自对应的饱和温度就不同有 ;又由汽泡热平衡条件有 ,而汽泡存在必须保持其 饱和温度,那么液体温度,即大于其对应的饱和温度,也就是液体必须过热。 4. 什么是速度边界层?动量方程在热边界层中得到简化所必须满足的条件是什么?这样的简化有何好处? (8分) 标准答案:流体流过壁面时流体速度发生显著变化的一个薄层。 动量方程得以在边界层中简化,必须存在足够大的Re 数,也就是具有的数量级。 此时动量扩散项才能够被忽略。从而使动量微分方程变为抛物型偏微分方程,成为可求解的形式。 5. 在导热过程中产生了Bi 数,而在对流换热过程中产生了Nu 数,写出它们的物理量组成,并指出它们之间的差别是什么? (8分) 标准答案: 从物理量的组成来看,Bi 数的导热系数 为固体的值,而 Nu 数的则为流体的值;Bi 数的特征尺寸Ls 在固体侧定义,而Nu 数的Lf 则在流体侧定义。从物理意义上看,前者反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的对比关系,而后者则反映了换热系统中流体与壁面地换热性能与其自身的导热性能的对比关系。 6. 外径为50mm ,表面温度为180 的圆筒,在它的外面用导热系数为0.14W/ 的保温材料 包扎起来,保温材料的厚度为 30mm 。要求外表面温度小于60,试计算每米管道的散热量。如 果将保温材料换成导热系数为0.034 W/的保温材料,导热量同上,其它条件也不变。试计算 新保温材料的厚度。 (12分) 标准答案: 7. 针对如下导热微分方程写出方程各项的含义,并说明得出导热微分方程所依据的基本定律? (8 分) 标准答案: 导热微分方程所依据的基本定律是傅里叶定律和导热微分方程。 8. 写出Bi 数的定义式并解释其意义。在Bi 0 的情况下,一初始温度为t0的平板突然置于温度为的流体中冷却(如图1 ),粗略画出τ=τ1>0和 时平板附近的流体和平板的温度分布。 (8分) 标准答案:反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的对比关系。

传热学总复习试题及答案【第五版】【精】【_必备】

总复习题 基本概念 : ?薄材 : 在加热或冷却过程中 , 若物体内温度分布均匀 , 在任意时刻都可用一个温度来代表整个物体的温度 , 则该物体称为 ----. ?传热 : 由热力学第二定律 , 凡是有温差的地方 , 就有热量自发地从高温物体向低温物体转移 , 这种由于温差引起的热量转移过程统称为 ------. ?导热 : 是指物体内不同温度的各部分之间或不同温度的物体相接触时 , 发生的热量传输的现象 . 物体各部分之间不发生相对位移,仅依靠物体内分子原子和自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递成为热传导简称导热 ?对流 : 指物体各部分之间发生相对位移而引起的热量传输现象 . 由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互渗混所导致的热量传递过程 ?对流换热 : 指流体流过与其温度不同的物体表面时 , 流体与固体表面之间发生的热量交换过程称为 ------. ?强制对流 : 由于外力作用或其它压差作用而引起的流动 . ?自然对流 : 由于流体各部分温度不同 , 致使各部分密度不同引起的流动 . ?流动边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 由于粘滞力的作用 , 壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的速度迅速下降为零 , 而在这一流层外 , 流体的速度基本达到主流速度 . 这一流体层即为 -----. ?温度边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 会在壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的温度迅速变化 , 而在这一流层外 , 流体的温度基本达到主流温度 . 这一流体层即为 -----. ?热辐射 : 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为 ------. 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程成为热辐射 ?辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量 . ?单色辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的波长在λ -- λ +d λ 范围内的辐射能量 . ?立体角 : 是一个空间角度 , 它是以立体角的角端为中心 , 作一半径为 r 的半球 , 将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方 r 2 的比值作为 ------ 的大小 . ?定向辐射强度 : 单位时间内 , 在单位可见面积 , 单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为 ----. ?传质 : 在含有两种或两种以上组分的流体内部 , 如果有浓度梯度存在 , 则每一种组分都有向低浓度方向转移 , 以减弱这种浓度不均匀的趋势 . 物质由高浓度向低浓度方转移过程称为 ----.

传热学作业

沈阳航空航天大学 预测燃气涡轮燃烧室出口温度场 沈阳航空航天大学 2013年6月28日

计算传热学 图1模型结构和尺寸图 1.传热过程简述 计算任务是用计算流体力学/计算传热学软件Fluent求解通有烟气的法兰弯管包括管内烟气流体和管壁固体在内的温度分布,其中管壁分别采用薄壁和实体壁两种方法处理。在进行分析时要同时考虑导热、对流、辐射三种传热方式。 (1) 直角弯管内外壁面间的热传导。注意:如果壁面按薄壁处理时,则不用考虑此项,因为此时管壁厚度忽略不计,内壁和外壁温度相差几乎为零。 (2) 管道外壁面与外界环境发生的自然对流换热。由于流体浮生力与粘性力对自然对流的影响,横管与竖管对流换热系数略有不同的。计算公式也不一样。同时,管道内壁面同烟气发生的强制对流换热。 (3) 管道外壁和大空间(环境)发生辐射换热 通过烟气温度和流量,我们可以推断出管道内烟气为湍流流动。这在随后的模

沈阳航空航天大学 拟计算中可以得到证实。 2.计算方案分析 2.1 控制方程及简化 2.1.1质量守恒方程: 任何流动问题都要满足质量守恒方程,即连续方程。其积分形式为: 0vol A dxdydz dA t ρρ?+=?????? 式中,vol 表示控制体;A 表示控制面。第一项表示控制体内部质量的增量,第二项表示通 过控制面的净通量。 直角坐标系中的微分形式如下: ()()()0u v w t x y z ρρρρ????+++=???? 上式表示单位时间内流体微元体中质量的增加,等于同一时间段内流入该微元体的净增量。 对于定常不可压缩流动,密度ρ为常数,该方程可简化为 0u v w x y z ???++=??? 2.1.2动量守恒方程: 动量守恒方程也是任何流动系数都必须满足的基本定律。数学式表示为: F m dv dt δδ= 流体的粘性本构方程得到直角坐标系下的动量守恒方程,即N-S 方程: ()()()u u p div Uu div gradu S t x ρρμ??+=+-?? ()()()v v p div Uv div gradv S t y ρρμ??+=+-?? ()()()w w p div Uw div gradw S t z ρρμ??+=+-?? 该方程是依据微元体中的流体的动量对时间的变化率等于外界作用在该微元体上的各种力之和。式中u S 、v S 、w S 是动量方程中的广义源项。和前面方程一样上式

传热学试题(答案)

①Nu准则数的表达式为(A ) ② ③根据流体流动的起因不同,把对流换热分为( A) ④A.强制对流换热和自然对流换热B.沸腾换热和凝结换热 ⑤C.紊流换热和层流换热D.核态沸腾换热和膜态沸腾换热 ⑥雷诺准则反映了( A) ⑦A.流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 ⑧B.流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 ⑨C.对流换热强度的准则 ⑩D.浮升力与粘滞力的相对大小 ?彼此相似的物理现象,它们的( D)必定相等。 ?A.温度B.速度 ?C.惯性力D.同名准则数 ?高温换热器采用下述哪种布置方式更安全( D) ?A.逆流B.顺流和逆流均可 ?C.无法确定D.顺流

?顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃,冷流体进出口温度分别为20℃和40℃,则其对数平均温差等于() A.60.98℃B.50.98℃ C.44.98℃D.40.98℃ ?7.为了达到降低壁温的目的,肋片应装在( D) ?A.热流体一侧B.换热系数较大一侧 ?C.冷流体一侧D.换热系数较小一侧 21黑体表面的有效辐射( D)对应温度下黑体的辐射力。 22A.大于B.小于 C.无法比较D.等于 23通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为( D) 24A.W B.W/m2 C.W/m D.W/m3 25格拉晓夫准则数的表达式为(D ) 26 27.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) 28 A.热辐射 B.热对流 C.导 热 D.都不是 29准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 30A.强制对流换热 B.凝结对流换热

31 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 32下列各种方法中,属于削弱传热的方法是( D ) 33A.增加流体流度 B.设置肋片 34 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材 料使导热热阻增加 35冷热流体的温度给定,换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A ) 36 A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增 加,有时减小 37将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是( D ) 38A.减少导热 B.减小对流换热 39 C.减少对流与辐射换热 D.减少导热与对流换热 40下列参数中属于物性参数的是( B ) 41A.传热系数 B.导热系数 42 C.换热系数 D.角系数 43已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别为300°C和150°C,冷流体进出口温度分别为50°C和100°C,则其对数平均温差约为( )

2012高等传热学试卷

合肥工业大学机械与汽车工程学院研究生考试试卷 课程名称 高等传热学 考试日期 2012-12-19 姓名 年级 班级 学号 得分 所有答案写在答题纸上,写在试卷上无效!! 一、简答题(每题10分,共50分) 1. 简述三种基本传热方式的传热机理并用公式表达传热定律;传热问题的边界条件有哪两类? 2. 有限元法求解传热问题的基本思想是什么?基本求解步骤有哪些?同有限差分方法相比其优点是什么? 3. 什么是形函数?形函数的两个最基本特征是什么? 4. 加权余量法是建立有限元代数方程的基本方法,请描述四种常见形式并用公式表达。 5. 特征伽辽金法(CG )在处理对流换热问题时遇到什么困难?特征分离法(CBS )处理对流换热问题的基本思想是什么? 二、计算题(第1, 2题各15分,第3题20分,共50分) 1. 线性三角元的顶点坐标(单位:cm )为:i (2, 2)、j (6, 4)、k (4, 6),温度分别为 200℃, 180℃和 160℃,热导率k =0.5W/m ℃。试计算: (1)点(3,4)的温度及x 和y 方向的热流分量; (2)绘制170℃等温线。 2. 计算图1所示的二次三角元在点(2, 5)处的y N x N ????66和。 3. 图2所示一维方肋处于热稳定状态,截面2mm ×2mm ,长3cm ,热导率为k =100W/m ℃。左端面维持恒定温度150℃,右端面绝热,其余表面和空气间的对流换热系数h =120W/m 2,空气温度T a =20℃。请采用3个一维线元计算距左侧端面分别为1cm 、2cm 的截面和右侧端面的温度。提示:稳态导 热有限元代数方程:[]{}{}f T K =。单元截面积A ,截面周长P ,单元刚度矩阵:[]??????+??????--=211261111hPl l Ak e K ,单元载荷项:{}??????=112Pl hT a e f 。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 装 订 线 T=150℃ 绝热 3cm 2mm 图1 图2

2013年上海交大考博英语试题及部分答案

上海交大2013年考博英语试题及答案 第一篇 There are desert plants which survive the dry season in the form of inactive seeds. There are also desert insects which survive as inactive larvae (幼虫). In addition, difficult as it is to believe, there are desert fish which can survive through years of drought (干旱) in the form of inactive eggs. These are the shrimps (小虾) that live in the Mojave Desert, an intensely dry region in the south-west of the United States where shade temperatures of over 50C are often recorded. The eggs of the Mojave shrimps are the size and have the appearance of grains of sand. When sufficient spring rain falls to form a lake, once every two to five years, these eggs hatch (孵化). Then the water is soon filled with millions of tiny shrimps about a millimetre long which feed on tiny plant and animal organisms which also grow in the temporary desert lake. Within a week, the shrimps grow from their original 1 millimetre to a length of about 1.5 centimetres. Throughout the time that the shrimps are rapidly maturing, the water in the lake equally rapidly evaporates. Therefore, for the shrimps it is a race against time. By the twelfth day, however, when they are about 3 centimetre long, hundreds of tiny eggs form on the underbodies of the females. Usually by this time, all that remains of the lake is a large, muddy patch of wet soil. On the thirteenth day and the next, during the final hours of their brief lives, the shrimps lay their eggs in the mud. Then, having ensured that their species will survive, the shrimps die as the last of the water evaporates. If sufficient rain falls the next year to form another lake, the eggs hatch, and once again the shrimps pass rapidly through their cycle of growth, adulthood, egg-laying, and death. Some years there is insufficient rain to form a lake: in this case, the eggs will remain dormant for another years, or even longer if necessary. Very, very occasionally, perhaps twice in a hundred years, sufficient rain falls to form a deep lake that lasts a month or more. In this case, the species passes through two cycles of growth, egg-laying, and death. Thus, on such occasions, the species multiplies considerably, which further ensures its survival. 1.Which of the following is the MOST distinctive feature of Mojave shrimps? A) Their lives are brief. B) They feed on plant and animal organisms.

西安交通大学传热学大作业二维温度场热电比拟实验1

二维导热物体温度场的数值模拟

一、物理问题 有一个用砖砌成的长方形截面的冷空气通道, 于纸面方向上用冷空气及砖墙的温度变化很小, 可以近似地予以忽略。 在下列两种情况下试计算: 砖墙横截面上的温度分布;垂直于纸面方向的每 米长度上通过砖墙的导热量。 第一种情况:内外壁分别均匀维持在 0℃及 30℃; 第二种情况:内外壁均为第三类边界条 件, 且已知: t 1 30 C,h 1 10.35W / m 2 K 2 t 2 10 C, h 2 3.93W / m 2 K 砖墙导热系数 0.35/ m K 二、数学描写 由对称的界面必是绝热面, 态、无内热源的导热问题。 控制方程: 22 tt 22 xy 边界条件: 第一种情况: 由对称性知边界 1 绝热: 边界 2 为等温边界,满足第一类边界条件: t w 0 C ; 边界 3 为等温边界,满足第一类边界条件: t w 30 C 。 第一种情况: 由对称性知边界 1 绝热: q w 0; 边界 2 为对流边界,满足第三类边界条件: q w ( t )w h 2(t w 可取左上方的四分之一墙角为研究对象, 该问题为二维、 稳 图1-

t f ); n t 边界3 为对流边界,满足第三类边界条件:q w ( ) w h 2 (t w t f )。 w n w 2 w f

0,m 6,n 1~ 7;m 7 ~ 16,n 7 30,m 1,n 1~12;m 2 ~ 16,n 12 三、方程离散 用一系列与坐标轴平行的间隔 0.1m 的二维网格线 将温度区域划分为若干子区域,如图 1-3 所示。 采用热平衡法, 利用傅里叶导热定律和能量守恒定 律,按照以导入元体( m,n )方向的热流量为正,列写 每个节点代表的元体的代数方程, 第一种情况: 边界点: 1 边界 绝热边界) : 边界 图1-3 t m ,1 t 16,n 等温内边界) : 14 (2t m,2 1 4 (2t 15,n t m 1,1 t m 1,1),m 2 ~ 5 t 16,n 1 t 16,n 1), n 8 ~ 11 边界 等温外边界) : 内节 点: 1 (t t t t ) 4 m 1,n m 1,n m ,n 1 m,n 1 m 2 ~ 5,n 2 ~11;m 6 ~ 15,n 8 ~ 11 t m,n 第二种情况 边界点: 边界 1(绝热边界) : t m ,1 1 4 (2t m,2 t m 1,1 t m 1,1),m 2 ~ 5 t 16,n 1 4 (2t 15,n t 16,n 1 t 16,n 1), n 8 ~11 4 边界 2(内对流边界) : t6,n 2t 5,n t 6,n 1 t 6,n 1 2Bi 1t 1 ,n 1~ 6 6,n 2(Bi 2) t m,n t m,n

上海理工大学高等传热学试题及答案

1.试求出圆柱坐标系的尺度系数,并由此导出圆柱坐标系中的导热微分方程。 2 .一无限大平板,初始温度为T 0;τ>0时,在x = 0表面处绝热;在x = L 表面以对流方式向温度为t f 的流体换热。试用分离变量法求出τ>0时平板的温度分布(常物性)。(需求出特征函数、超越方程的具体形式,范数(模)可用积分形式表示)。(15分) , 3.简述近似解析解——积分法中热层厚度δ的概念。 答:近似解析解:既有分析解的特征:得到的结果具有解析函数形式,又有近似解的特征:结果只能近似满足导热解问题。在有限的时间内,边界温度 的变化对于区域温度场的影响只是在某一有限的范围内,把这个有限的范围定义为热层厚度δ。 4.与单相固体导热相比,相变导热有什么特点 答:相变导热包含了相变和导热两种物理过程。相变导热的特点是 1.固、液两相之间存在着 移动的交界面。 2.两相交界面有潜热的释放(或吸收) | 对流部分(所需量和符号自己设定) 1 推导极坐标系下二维稳态导热微分方程。 2 已知绕流平板流动附面层微分方程为 y u y u V x u u 22??=??+??ν 取相似变量为: x u y νη∞ = x u f νψ∞= 写出问题的数学模型并求问题的相似解。 3 已知绕流平板流动换热的附面层能量积分方程为: ?=∞?? =-δ00)(y y t a dy t t u dx d 当Pr<<1时,写出问题的数学模型并求问题的近似积分解及平均Nu (取三次多项式)。 4 ] O x

5写出常热流圆管内热充分发展流动和换热问题的数学模型并求出速度和温度分布及Nu x.辐射 1.请推导出具有n个表面的净热流法壁面间辐射换热求解公式,并简要说明应用任一种数值方法的求解过程。 2.试推导介质辐射传递方程的微分形式和积分形式,要求表述出各个步骤和结果中各个相关量的含义。 3.根据光谱辐射强度表示下面各量:1)光谱定向辐射力;2)定向辐射力;3)光谱辐射力;4)辐射力;5)辐射热流量。要求写清各量的符号、单位。 4.说明下列术语(可用数学表达式)(每题4分) a)光学厚度 b)漫有色表面 c)? d)兰贝特余弦定律 e)光谱散射相函数 f)定向“灰”入射辐射

2013年全国医学博士外语统一考试英语试题及详解【圣才出品】

2013年全国医学博士外语统一考试英语试题及详解 试卷一(Paper One) Part I Listening Comprehension (30%) Section A Directions: In this section you will hear fifteen short conversations between two speakers. At the end of each conversation, you will hear a question about what is said. The question will be read only once. After you hear the question, read the four choices marked A, B, C and D. Choose the best answer and mark the letter of your choice on the ANSWER SHEET. Listen to the following example. You will hear: Woman: I feel faint. Man: No wonder. You haven’t had a bite all day. Question: What’s the matter with the woman? You will read: A. She is sick. B. She was bitten by an ant. C. She is hungry. D. She spilled her paint.

最新生活中的传热学-(问答题整理答案)

硕士研究生《高等工程热力学与传热学》作业 查阅相关资料,回答以下问题: 1、一滴水滴到120度和400度的板上,哪个先干?试从传热学的角度分析? 答:在大气压下发生沸腾换热时,上述两滴水的过热度分别是△ t=tw–ts=20℃和△t=300℃,由大容器饱和沸腾曲线,前者表面发生的是泡态沸腾,后者发生膜态沸腾。虽然前者传热温差小,但其表面传热系数大,从而表面热流反而大于后者。所以水滴滴在120℃的铁板上先被烧干。 2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成,为什么? 答:是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手。 3、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。为什么? 答:这是因为砂锅是热的不良导体, 如果把烧得滚热的砂锅,突然放到潮湿或冷的地方,砂锅外壁的热就很快地被传掉,而内壁的热又一下子传不出来,外壁冷却很快的收缩,内壁却还很热,没什么收缩,加以陶瓷特别脆,所以往往裂开。 或者:烫砂锅放在湿地上时,砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢,砂锅内外收缩不均匀,故易破裂。 4、往保温瓶灌开水时,不灌满能更好地保温。为什么? 答:因为未灌满时,瓶口有一层空气,是热的不良导体,能更好地防止热量散失。

5、煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿,容易剥壳。为什么? 答:因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩,但它们收缩的程度不一样,从而使两者脱离。 6、用焊锡的铁壶烧水,壶烧不坏,若不装水,把它放在火上一会儿就烧坏了。为什么? 答:这是因为水的沸点在1标准大气压下是100℃,锡的熔点是232℃,装水烧时,只要水不干,壶的温度不会明显超过100℃,达不到锡的熔点,更达不到铁的熔点,故壶烧不坏.若不装水在火上烧,不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点,焊锡熔化,壶就烧坏了。 7、冬天水壶里的水烧开后,在离壶嘴一定距离才能看见“白气”,而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。这是因为紧靠壶嘴的地方温度高,壶嘴出来的水蒸气不能液化,而距壶嘴一定距离的地方温度低;壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴,即“白气”。 答:这是因为紧靠壶嘴的地方温度高,壶嘴出来的水蒸气不能液化,而距壶嘴一定距离的地方温度低;壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴,即“白气”。 8、某些表演者赤脚踩过炽热的木炭,从传热学角度解释为何不会烫伤?不会烫伤的基本条件是什么? 答:因为热量的传递和温度的升高需要一个过程,而表演者赤脚接触炽热木炭的时间极短,因此在这个极短的时间内传递的温度有限,不足以达到令人烫伤的温度,所以不会烫伤。 基本条件:表演者接触炽热木炭的时间必须极短,以至于在这段时间内所传递的热量不至于达到灼伤人的温度

同济大学传热学题库共6套含答案

传热学(一) ?名词解释(本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分) 21. 导热基本定律 22. 非稳态导热 23. 凝结换热 24. 黑度 25. 有效辐射 ?简答题 ( 本大题共 2 小题 , 每小题 8 分 , 共 16 分 ) 26. 简述非稳态导热的基本特点。 27. 什么是临界热绝缘直径?平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用,为什么? ?计算题(本大题共 2 小题,每小题 12 分,共 24 分) 28. 一内径为 300mm 、厚为 10mm 的钢管表面包上一层厚为 20mm 的保温材料,钢材料及保温材料的导热系数分别为 48 和 0.1 ,钢管内壁及保温层外壁温度分别为220 ℃及 40 ℃,管长为 10m 。试求该管壁的散热量。 29. 一内径为 75mm 、壁厚 2.5mm 的热水管,管壁材料的导热系数为 60 ,管内热水温度为 90 ℃,管外空气温度为 20 ℃。管内外的换热系数分别为和 。试求该热水管单位长度的散热量。 ?名词解释 ( 本大题共 5 小题 , 每小题 4 分 , 共 20 分 ) 21. 导热基本定律 : 当导热体中进行纯导热时 , 通过导热面的热流密度 , 其值与该处温度梯度的绝对值成正比 , 而方向与温度梯度相反。

22. 发生在非稳态温度场内的导热过程称为非稳态导热。 或:物体中的温度分布随时间而变化的导热称为非稳态导热。 23. 蒸汽同低于其饱和温度的冷壁面接触时 , 蒸汽就会在壁面上发生凝结过程成为流液体。 24. 物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比。 25. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能。 ?简答题(本大题共 2 小题,每小题 8 分,共 16 分) 26. ( 1 )随着导热过程的进行 , 导热体内温度不断变化 , 好象温度会从物体的一部分逐渐向另一部分转播一样 , 习惯上称为导温现象。这在稳态导热中是不存在的。 ( 2 )非稳态导热过程中导热体自身参与吸热(或放热),即导热体有储热现象,所以即使对通过平壁的非稳态导热来说,在与热流方向相垂直的不同截面上的热流量也是处处不等的,而在一维稳态导热中通过各层的热流量是相等的。 ( 3 )非稳态导热过程中的温度梯度及两侧壁温差远大于稳态导热。 27. ( 1 )对应于总热阻为极小值时的隔热层外径称为临界热绝缘直径。 ( 2 )平壁外敷设保温材料一定能起到保温的作用,因为增加了一项导热热阻,从而增大了总热阻,达到削弱传热的目的。 ( 3 )圆筒壁外敷设保温材料不一定能起到保温的作用,虽然增加了一项热阻,但外壁的换热热阻随之减小,所以总热阻有可能减小,也有可能增大。 ?计算题(本大题共 2 小题,每小题 12 分,共 24 分) 28. 解:已知 d 1 =300mm d 2 =300+2 × 10=320mm d 3 =320+2 × 20=360mm m t w1 =220 ℃ t w2 =40 ℃ =9591.226W 29. 解:已知 d 1 =75mm=0.075m d 2 =75+2 × 2.5=80mm=0.08m t f1 =90 ℃ t f2 =20 ℃

工程热力学与传热学试题及答案样本

《工程热力学与传热学》 一、填空题(每题2分,计20分) 1.如果热力系统与外界之间没有任何形式能量互换,那么这个热力系统一定是( ) 2.抱负气体比热容只与( )参数关于。 3.若构成热力系统各某些之间没有热量传递,热力系统将处在热平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( )。 4.若构成热力系统各某些之间没有相对位移,热力系统将处在力平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( )。 5.干饱和蒸汽被定熵压缩,将变为:( )。 6.湿空气压力一定期,其中水蒸气分压力取决于( )。 7. 再热循环目是( )。 8. 回热循环重要目是( )。 9.热辐射可以不依托( ),在真空中传播。 10. 流动功变化量仅取决于系统进出口状态,而与( )过程无关。 二. 判断题(每题1分,计20分) 1.孤立系统热力状态不能发生变化;() 2.孤立系统就是绝热闭口系统;() 3.气体吸热后热力学能一定升高;() 4.只有加热,才干使气体温度升高;() 5.气体被压缩时一定消耗外功;()

6.封闭热力系内发生可逆定容过程,系统一定不对外作容积变化功;() 7.流动功变化量仅取决于系统进出口状态,而与工质经历过程无关;() 8.在闭口热力系中,焓h是由热力学能u和推动功pv两某些构成。() 9.抱负气体绝热自由膨胀过程是等热力学能过程。() 10.对于拟定抱负气体,其定压比热容与定容比热容之比cp/cv大小与气体温度无关。() 11.一切可逆热机热效率均相似;() 12.不可逆热机热效率一定不大于可逆热机热效率;() 13.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程熵变等于可逆过程熵变;() 14.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程熵变不不大于可逆过程熵变;() 15.不可逆过程熵变无法计算;() 16.工质被加热熵一定增大,工质放热熵一定减小;() 17.封闭热力系统发生放热过程,系统熵必然减少。() 18.由抱负气体构成封闭系统吸热后其温度必然增长;() 19.懂得了温度和压力,就可拟定水蒸气状态;() 20.水蒸气定温膨胀过程满足Q=W;() 三. 问答题(每题5分,计20分) 1. 阐明什么是准平衡过程?什么是可逆过程?指出准平衡过程和可逆过程关系。

2015年山东大学考博英语部分试题及参考答案

2015年山东大学考博英语部分试题 完形填空 A recent poll indicated that half the teenagers in the United States believe that communication between them and their parents is__1__and further that one of the prime causes of this gap is __2__listening behavior. As a(an)__3__ in point,one parent believed that her daughter had a severe__4__problem. She was so __5__that she took her to an audiologist to have her ear tested. The audiologist carefully tested both ears and reported back to the parent:“There‘s nothing wrong with her hearing. She’s just __6__you out.” A leading cause of the __7__divorce rate(more than half of all marriages end in divorce)is the failure of husbands and wives to __8__effectively. They don‘t listen to each other. Neither person__9__to the actual message sent by the other. In __10__fashion,political scientists report that a growing number of people believe that their elected and __11__officials are out of__12__with the constituents they are supposedly __13__. Why?Because they don‘t believe that they listen to them. In fact,it seems that sometimes our politicians don’t even listen to themselves. The following is a true story:At a national__14__conference held in Albuquerque some years ago,then Senator Joseph Montoya was__15__a copy of a press release by a press aide shortly before he got up before the audience to__16__ a speech. When he rose to speak,__17__the horror of the press aide and the__18__of his audience,Montoya began reading the press release,not his speech. He began,“For immediate release. Senator Joseph M. Montoya,Democrat of New Mexico,last night told the National……”Montoya read the entire six-page release,__19__ with the statement that he“was repeatedly __20__by applause.” 1.[A] scarce [B] little [C] rare [D] poor 2.[A] malignant [B] deficient [C] ineffective [D] feeble 3.[A] case [B] example [C] lesson [D] suggestion 4.[A] audio [B] aural [C] hearing [D] listening 5.[A] believing [B] convinced [C] assured [D] doubtless 6.[A] turning [B] tuning [C] tucking [D] tugging 7.[A] rising [B] arising [C] raising [D] arousing 8.[A] exchange [B] interchange [C] encounter [D] interact 9.[A] relates [B] refers [C] responds [D] resorts 10.[A] like [B] alike [C] likely [D] likewise 11.[A] nominated [B] selected [C] appointed [D] supported 12.[A] connection [B] reach [C] association [D] touch 13.[A] leading [B] representing [C]delegating [D] supporting 14.[A] legislative [B] legitimate [C] legalized [D] liberal 15.[A] distributed [B] awarded [C] handed [D] submitted 16.[A] present [B] publish [C] deliver [D] pursue 17.[A] to [B] with [C] for [D] on 18.[A] joy [B] enjoyment [C] amusement [D] delight 19.[A] conclude [B] to conclude [C] concluding [D] concluded 20.[A] disrupted [B] interfered [C] interrupted [D] stopped 阅读理解 第一篇

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