冶金传输原理试题及答案

1、概念题（尖5题含每题4分，共20分）匚辎肘强度2粘性玉柑似推数4薄材5,数二推导题（共4题每题分，共40分）K通过鬪筒壁一维稳态导热*圆筒黴的内外层半径分别为口和长度为L无内热源，导热系数为常数，圆简壁内侧给定潇度7；外测的流体温度先Tj与推面间的对流换热系数为确泄闘筒卑内的温度分布I热迪量和热流N用相似转换弦推导卜列方柞所包含的柑似准数口用数学方法椎导二维稔定态导热问题内部节点的差分方程娈求非等步长，导热系数人不暑常数，有内热源掏q“设空气从宽为的平板表面流过，空气的流动速度u0=2.6m/s,空气在当时温度下的运动粘度v=L47xiO-5m-/s,密度=1.239kg/m试求流入Wx=30

2、cm处的边界展厚度，距板面离厂4.0mm处的空气流速及板面上的总阻力口在金属铸模中浇诗平板铝铸件，已知平板铝铸件的长.宽分別为1(MOmm及1OOmmr铸件和铸型的表面温度分别为迦匸和Wt发射率分别为(U和0亂由于铸件凝囲收缩，铸型受热膨胀,在铸件和铸型之间形成气隙，若气陳中的气体为透明气体试求此时铸件和铸型之间的翔射换热昴.热电偶测最钢水的温度.已知钢水的溫度为I6OOC.热电偶插入钢水前温度为20乜.假症热电鹤接点为球形夬眉径d=mm.p=SOOOkg/ms,cp=418JZ(kgBCt=45W/(mT)?热电偶接点与钢水的换热柬数=232OW/(tir试求热点偶测得钢水温度为1599X：

3、时所需的时间?概念题共5题，每题4分共20分）辎射强度2M虑数打鏗材4对流换热5热流鈕和热通昴摊导题（共H题，每题10分，共和分）1.通过圆筒按一堆稳态导热圆筒卑的内外层半径分别为峙和”,长度为J无内热源导热系数为常数，圆筒壁内侧的流体温度为外侧流体温度与舉面间的对流换热系数分别为抑疣严确定创筒壁内的溫度分布.热通衆和热流最bIt角坐标系下一般涼体的热最传输微分方程.$用相似转换社粧导下列方程所包含的相似准数.dir溯、d衣一+科H+l4v一-CTA必J占I目Ppf?X严L卜爲+M茁用数学方法推导二绯非稳迟态导热问题内部节点处分方程的隐式格式，要求非等步长导热系数鼻不是常数-有内热源为久和石棉

4、板,最外层为钢板它们的厚度分别s3=2J0;Sj=10;54=10，导热系数分别fW/niD):玄=14血1eQ2SZ4=52=热风管道内径JTm热风平均溫度10QOC,与内璧的给热乐数码=30/伽汽h掲由空气温度为200与凤管外表曲间的给热系数为叫=IO.5lf7(m2D.试求每I米热风管长的热损矢口如图所示.已知截面I的半径为LMhk流入热水的溫度%K5r.速度为lm/s.压强为2皿1小密度?J950km3-截固2的半径为km.流入冷水的温度为25TC速度为皿时阳压强为L4atm.密度为IOOOkg,-nYfffiMf3的半禅为1加g流用温水的压强为1加tm幣度为腑川g/m在不考虑管壁散热

5、的悄况下碰定截團3流出温水的速度和温度，以更管罐对所右流过的水的作用力.-概念题1辐射强度:单位时间内,輸某V谢方向垂直的单位辐射面积在单位蚩体角内岌射的全部波长03的辐対能嵋称対轴射强疫口D角聚数:由表面1投射到表面2的辐射能量女占离开表面1的就辐射能量的份额称为表面I対製面2的用系数K4仆）薄材；在加热和冷却过程中.内部热阻可以忽咯，不存在断丽盥菱的翰体（斗分）对说传热，流体齐部分ZWK生相对位移而引起的热麗传辅規象亠翱分）热嶽量：单位时间涸过给宦面积所传递的热星；热迪fib单位时间通过单位面积所传谨的热金口各2分）同理由于y方向和乙方向时说净流入控制体的热量为豈一硏卩尺门由泌注和貢叫J门

6、：山庇n車怔时问内以問說店式加流入控捌怵总的扭功齡为敞位时何内世制体内储的墙帛控制祐崑蛊的内链瓶员以申位讨问内内讹凶黑积为已号门如朋mdr帑入能眾平樹方式那理可鞫帆妙严畀叫订）+別码吓/脚卉巧吕乂竺”空仏務+旦?r&即址合即內&冷dH上代即为再隹坐毓泵下-M体的热毘檢输战分方程；4,维菲廳态导热方程为：孔P5_3仁卯K-T；1。TT、T：T；何Lj（叫.卜KJ止厲3丄II+OJ81232x0.22L69252171Cl分）=28$0.5fF/m)TOC o 1-5 h z44鶴=码誹一忙.14血字0.0005066334=-=-*JrH*O.OIO=Q.0M4187I分)33A心-上用芒2*3

7、.14*0.012=00006029J3勺质域$恒；丹屏I压叫儿二戸站备所吐斗-卩网凡十乩叫比=I一翻曲心门分）熬量守恒:已巧+介气冲：可=M，比冷可濟以耳即ME十内心雄人芋?8-c角3為2尺好斗cos电I护)十片禹uu丸4沪)一cos(60)十耳0IT=-43131(45)4茂赴sin45c)+4(60)+-T=0占；03昱-昵=0.250.81-0040.04=24-02.333+1+2x24.0+1+0.250_0190.279k100-6.81%（2分）Cl分）设胃隔热屏后-辐琳换热愷沟原来的&81%.mT9J.19%oU一r概怠题（趺5题级毋题4分，艾20分）灰体3速度边弄层4.气体

8、辅射的特点5.相似第二定律二、推导题（共4题，每题10分，共40分）通过球壁一维稳态导热球壁的内外层半径分别为斤和尸无内热源，导热系数为常数，球壁内侧温度为仁外测温度为7；十确定球壁内的温度分布、热通竝和热流量。直角坐标系下一般流体的连续性方程卒用柑似转换法推导下列方程所包含的柑似准数。刃erz?r0丁fd2rc-TsrL+II、F1/._F丄匸址Hr+”欣yxdx制场厂&佻用数学方注推导二鳞非稳定态导热问题内部节点差分方程的显式格式、要求非等步长，辱热系数X不噩常数、有内热源対決试判撕徴流场足否连绩.并求在点(2,3,3)处的2少护乞严乞护孔，比币“久如图所示，己知截面1的半径为Llcm.流

9、入热水的温度为应、速度为L3m/s.密度为用龍加？，徹面2的半径为Ictik流入冷水的温度为2代、速度为2.1m/乩密度为980kg/tii戳面3的半径为LOcm.密度为9511kg/m在不考蛊管壁散热的情况下*确宦截團3流出溫水的速度和温度-.概念题1辐附九物怵在单位时间I乩由-单位驶而积问半球射的金部波也的辐肘能里称为輻射力呂2.灰体書在热辐射分析中*把单芭吸收率与減妆无关的物体称为灰f札m速度边界层岂彗速墮为U的流体流过擬面时.在墜而附近的流体逮度将从m逐渐变化到uf=尸。妣LMh尸压处u=ufE我们把诬度有明显变化.厚度为时这薄层称为边界底.或称対遽度边罪层.4、气翊射的特点气体的辐射和吸收能为与气体的分子鰭构有关；气悴的辐射和吸收对波长有明显的选择性：固体及疲体的辐射属于表面辐軸而气体的辐射和吸收是在整个气休容积中进容的属于体积辐射.5v郴做第二定律此同种类圳勲如果定解余件相似同时丈走解*件的物理量所爼成的和佩淮数农数值上昭邺呎这些理彖必追栩似T-TT-T解鸨:G=十孑C2二一-+7；D斤E耳D打代入G有:虬导热速率畑一汽7$litfIi|h4.二维非稳态导热方程対生显戏格戎先假定铜眸的役却讨程可按薄材处理。于趁=83.2W/(miD3S31x8954x0.005.34-20卜5x608020其中IV.T=O.5R=O.OT5m-a(K/F)832k0E3S6=0