传热学12年期终考试题卷答案

)系数为h125Wm2K，壁内单位体积内热源生成热为的是一态导热，求及墙壁厚度方向温度分布t(x)d2t0 （2分

0；x50mm，

h(t

t

（1分由(1)dtxc 由x0处边界条件得c1 （1分 x2c （1分

Φx=

tf

（1分可得：Φ=h(twtf)/x=125(10020)/0.05=2105(W/ （1分由（4）式，x=50mm时，t x2c=100C （1分

100C 0.052=105C250

（1分 （1分（10分）水以2m/s的流速流过长为8m的直管，温度为20℃，出口温40d＝20mm，求对流换热系数和平均管壁温度（水的热物性参数见表1）t106/cp/ tf(2040)/230 （1分Reudv

2

层 （1分Nu0.023Re08Pr040.02349689085.4204 （2分hd

0.618258.43

(Wm2K （2分qmcp(t1t1 （2分t qmcp(t1''t1 d cp(tt 则 h

（1分ducp(t1''t1')0.022995.74174(4020)13℃ 47985.48设管壁平均温度为twtwtft301343℃， 三、1.5m400mm50℃，t106/t106/GrCnGrCn

tt） （1分 （ 2T

3.3103K （1分gtd3 Gr

8

（2分查表得C0.48,n1

hNu0.026758.93.93W/m2K

（2分（2分hAtwt00.41.53.93(5010296.3W （2分 （10分）220mm，表面温度T2＝2000K的热流计探头，因而对探头的影响可以忽略不计。因某些原因，探头只能安置在与A1表面法线1A的发射率。A的面积为4104m2 d(60)Icos(60)dA1d (2ddA2cos (2rA4104m2Ad)2 (1 且I

(1 22则(60)cos(60)A (2分22 1r

ET

(1 (1分（10分）3d=0.3m的圆盘被等＝333K（1）计算角系X3,(12)X1,2X1,3XX12),

1,A12X(12),3A3XX3,(12)

2 2r2 （ X3,(12X3,1X3,20.5X3,1X3,2AA 2r2AA A

33,1 1

3

1

X1,3X1,21

X1,21X1,3 （1分

（2分AA0.50.152 A320.152R 1 59.26R0 （1分 0.6

A1R （1分 0.01125 5.67(T4T4 5.67(5.543.334Φ1 （2分 59.2688.89JEΦ(RR)5.675.5459.5359.26 （1分444J3

∴

（1分（10分）一台逆流式油冷器，管子为铜管，外径为15mm，壁厚为1mm，铜管导热系数为384W/（m·K。在油冷器中，密度为879kg/m3，比热容为1950J/（kg·K39m3/h的油从t'156.9℃冷却到了t''145板间流，对流换热系数ho425W/（m2·K，冷却水在油冷却器的管内流，进口温度t'2334℃，对流换热系数hi4480W/（m2·K（1）试求按管k 1dodolndo 0.0150.015ln0.015

hi 2 W/(m2∙K（3分(3)先求出逆流时的对数平均温差(tm

(2分tmax56.93719.9tmin453312℃（1

19.9tm1 min 15.6 （2分ln

所传递的热量qc(t't'')879391950(56.945221kW(1分m A

qmcp(t'1t''1)

879391950(56.9 38.2m2（1分

断随肋高H不断增大，肋效率的变化趋势，并解释为什么？的散热量的比值（2分），随着肋高的不断增大，肋效率不断下降（1分），因整个肋表面处于肋基温度下的散热量（1分H的增大而下面传热系数h的大小，你认为对吗？分由对流换热微分方程h

t

分3（7分）JJGG说明有效辐射包含哪几部分辐射，写出有效辐射J的表达式。答：（1）单位时间投入到单位表面上的总辐射能称为该表面的投入辐射G；J；（3分EG中被表ρGρ为表面的反射比；（3分）J1E11G1（1分答：辐射遮热球壳后，该辐射换热系统的辐射网络图（3分。R1，R2，R5，R6在遮热球壳直径发生变化时保持不变（2分RR1311)1随遮热球壳半径的增加而减小（2分 3 壳靠近外球壳即半径越大时辐射散热量越大（1分11113131A2X1111313