传热学复习试题及答案

考试试题与答案一、解释概念【5-1】名词解释：流动边界层解：固体壁面附近流体，由于粘性导致速度急剧变化的薄层称为流动边界层（速度边界层）。【6-1】名词解释：定性温度解：用以确定特征数中流体物性的温度称为定性温度。【8-1】名词解释：辐射力解：辐射力是指单位时间、单位面积的辐射表面向半球空间所有方向所发射的全部波长的总能量，其单位为W/m2。【8-1】名词解释：灰体解：光谱吸收比与波长无关的物体称为灰体。二、分析论述与回答问题【2-1】写出傅里叶导热定律表达式，并说明式中各量和符号的物理意义。解：q=一入gradt=-X--n。其中q是热流密度矢量；人是导热系数，它表示物质导热体本领on的大小；gradt是空间某点的温度梯度；n是通过该点的等温线上的法向单位矢量，指向温度升高的方向，"-”号表示热量沿温度降低的方向传递。【6-1】写出努谢尔数Nu与毕渥数Bi表达式并比较异同。解：从形式上看，Nu数解：从形式上看，Nu数( hl\与Bi数Bi=丁k k7完全相同，但二者的物理意义却不同。Nu数中的入为流体的导热系数，而一般h未知，因而Nu数一般是待定准则。Nu数的物理意义表示壁面附近流体的无量纲温度梯度，它表示流体对流换的强弱。而Bi数中的入为导热物体的导热系数，且一般情况下h已知，Bi数一般是已定准则。Bi数的物理意义是导热体内部导热热阻（l/入）与外部对流热阻（//h）的相对大小。【8-1】“善于发射的物体必善于吸收”，即物体辐射力越大，其吸收比也越大。你认为对吗？为什么？解：基尔霍夫定律对实际物体成立必须满足两个条件：物体与辐射源处于热平衡，辐射源为黑体。也即物体辐射力越大，其对同样温度的黑体辐射吸收比也越大，善于发射的物体，必善于吸收同温度下的黑体辐射。所以上述说法不正确。【9-1】表面2的辐射换热量①12；（2）半球表面的温度广3表达式。（要求：画出网络图、标出各项辐射热阻、求出角系数）解:则：Rwi=0、由表面3绝热可知，Rw3。0=由表面3绝热可知，Rw3。0=E。于是，该辐射换热网络图可化简为:，J3b3厂.八1—8 2(1-8)Eb2=CT24,Rw2=7T=22 2J1=Eb1苴中，E=cT4,bl 1Rs131_2= ，X13A］兀R2Rs231 _2X23A2—兀R2由上述辐射换热网络图可知:中=乌—曳 =Gn\R2(T4—T4)1，2=R13+R23+R2= 2+282⑵由J=E得：T=(J/。)4I。又中=(E—J)R。所以有:3 b3 3 3 1，2 b1 3s13T=[(E1-Q12R13)/b]i/4=T4+8T4

—1 □_□_1 221+821/4【10-1】如图所示，复合平壁用两种材料制成，导热系数分别为人A和气,厚度为8A为5B，平壁面积为B，两侧分别有冷热流体流过，〈，〈代表热流体入、出口温度，〈，〈代表冷流体入、出口温度，h1和h2分别代表热、冷流体侧的表面传热系数。求:（1） 此传热过程的传热系数K。（2） 通过平壁的传热量中。解:(1)中=KAAt=m(t,_t〃)_(t中=KAAt=m(2)TOC\o"1-5"\h\z