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1、2019年湖北武汉科技大学传热学考研真题及答案一、名词解释(共5小题，每小题5分，共25分)1、（5分）热扩散率2、（5分）肋效率3、（5分）热对流4、（5分）珠状凝结5、（5分）定向辐射强度二、推导及问答(共5小题，共50分)1、（10分）一大平板厚度，两侧表面温度为t1和t2（t10,=0和0时平板内部温度分布曲线。2、（10分）什么是Bi数，采用集中总参数法求解非稳态导热问题的条件是什么？3、（10分）在对流温差大小相同的条件下,对于顶楼，夏季和冬季屋顶天花板内表面的对流换热系数是否相同?为什么?4、（10分）什么是沸腾换热的临界热流密度？为什么加热热流密度通常要低于临界热流密度。5、（
2、10分）什么是辐射换热的兰贝特定律，黑体辐射在空间分布上有何特点，其定向辐射强度与辐射力间有何关系。三、计算题(共4小题，共75分)1、（20分）一蒸汽锅炉炉膛蒸发受热面管壁受到1200烟气加热，管内沸水温度200，烟气与管外表面复合表面传热系数为100W/m2.K，管内表面传热系数为8000W/m2.K，管子外径52mm，厚度6mm，管壁热导率=42W/m2.K，试计算以下两种情况单位长度传热量。（1）换热表面干净；（2）内外表面分别结了1.5mm和0.5mm厚度的污垢，假设内外表面污垢热导率分别为1W/（m.K）和0.08W/（m.K），且没有改变管子表面复合传热系数。2、(17分)将初始
3、温度300、直径10mm的小球放入温度20的气流中冷却，小球材料导热系数=30W/(m.)，比热c=465J/(kg.)，密度=7790kg/m3。已知小球表面传热系数为20W/(m2.)，求小球冷却2分钟后的温度；如果想让小球温度降到100，需要多少时间，此时小球总换热量是多少。3、(18分)某内径20mm、内壁70的长铜管将冷水从进口30加热到出口50，若冷却水进口流速为4m/s，求水与管内壁的表面传热系数和换热管长度。已知管内单相对流传热准则关联式和水物性简表如下：水的物性简表：t（）(W/(m)(kg/m3)cp(kJ/(kg)106（m2/s）106（Pas）Pr200.599998
4、.24.1831.00610047.02300.619995.74.1780.850801.25.42400.634992.24.1780.659653.14.31500.648988.14.1830.556549.23.54700.668977.84.1870.406415.12.554、（20分）液氧储存器为双壁镀银的夹层结构，外壁内表面温度27，内壁外表面温度-173，镀银壁的发射率0.02。试计算由于辐射换热每单位面积容器层的散热量，为了减少热损失，内外壁之间增加一辐射屏，屏两侧表面发射率0.02，求增加辐射屏后的散热量。（20分）答案一、名词解释(共5小题，每小题5分，共25分)1、
5、（5分）热扩散率答：热扩散率a=/c，表示导热过程中材料的导热能力（l）与沿途物质储热能力（rc）之间的关系。2、（5分）肋效率答：肋片实际传热量与假设肋表面温度等于肋根温度的理想传热量之比，称为肋效率3、（5分）热对流答：由于流体宏观运动引起流体各部分发生相对位移、冷热流体相互掺混所导致的热量传递过程。4、（5分）珠状凝结答：如果冷凝液与表面不能很好湿润，在表面形成一个个小液珠，称为珠状凝结。5、（5分）定向辐射强度答：单位可见面积发射出去落在空间任意方向单位立体角内的辐射能，称为定向辐射强度。二、推导及问答(共5小题，共50分)1、（10分）一大平板厚度，两侧表面温度为t1和t2（t10,
6、=0和104（3）计算努塞尔数Nu=0.023x(1.214x105)0.8x4.310.4x(653.1/415.1)0.11=506.46（4）计算表面传热系数hf=f/dxNuf=0.634/0.02x506.46=16054.8W/(m2K)(5)计算管长L=cpud2(tf-tf)/4dh(tw-tf)=992.2x4178x4x0.02x(50-30)/4x16054.8x(70-40)=3.44(m)4、（20分）液氧储存器为双壁镀银的夹层结构，外壁内表面温度27，内壁外表面温度-173，镀银壁的发射率0.02。试计算由于辐射换热每单位面积容器层的散热量，为了减少热损失，内外壁之
7、间增加一辐射屏，屏两侧表面发射率0.02，求增加辐射屏后的散热量。（20分）解：因为容器夹层的间隙很小，可认为属于无限大平行表面间的辐射换热问题：Eb1=C0x(Tb1/100)4=5.67x(300/100)4=459.27W/m2Eb2=C0x(Tb2/100)4=5.67x(100/100)4=5.67W/m2(1)没有插入隔热屏=(Eb1-Eb2)/(1/1+1/2-1)=(459.27-5.67)/(1/0.02+1/0.02-1)=4.58W/m2（2）插入隔热屏后=(Eb1-Eb2)/(1/1+1/2+2/3-2)=(459.27-5.67)/(1/0.02+1/0.02+2/0.02-2)=2.29W/m2