2007年传热学期末试卷A

诚信应考,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试《传热学》试卷A注意事项：1.考前请将密封线内填写清楚；2.所有答案请直接答在试卷上；3．考试形式：闭卷；4.本试卷共三大题，满分100分，考试时间120分钟。题号一二三总分得分评卷人一、填空题（每题2分，共20分）1、流体刚流入恒壁温的管道作层流换热时，其局部对流换热系数沿管长，这是因为。2、已知热流体进出口温度分别为oiTT11,，冷流体进出口温度为oiTT22,，当换热器顺流布置时，对流平均温差表达式；当换热器逆流布置时，其对数平均温差表达式。3、流体普朗特数的表达式，物理意义是。4、下列传热学术语的英文表达为：传热单元数；总传热系数；对数平均温差；速度边界层。5、黑体的温度越高，其最大辐射力波长越，描述这一性质的物理定律叫做定律。6、采用集总参数法求解非稳态导热时，需满足，为什么？。7、的物体叫灰体。8、自然对流换热、强制对流换热及沸腾换热三种换热系数的大小为：。9、大空间自然对流换热实验准则关联式的一般函数形式为，式中各准数的定义。10、流体在管内湍流流动，如管径缩小一半，保持容积流量不变，流体平均温度也不变，则对流传热系数是否变化？，为原来的。二、简答题（每题5分，共35分）1、简述玻璃温室保暖的原理。2、如图1所示，为一半圆与一平面所组成的表面，温度保持在500℃，周围流体的温度为300℃，对流换热系数.K)w/(m12h，已知D=100mm，L=300mm，试求出此表面的散热量。（5分）DLxy147235689ABh,Tf图1图23、二维无内热源稳态导热问题，网格划分如图2所示，试导出图中节点2的节点方程，已知顶部环境温度为fT，对流换热系数h，材料A的导热系数为Ak，材料B的导热系数为Bk。4、设冬天室内温度为T1，室外温度为T2，试针对下列情况画出从室内经砖墙到室外的温度分布示意曲线：a)室外平静无风；b)室外挂大风，冷空气以较大流速吹过砖墙表面；c)如果再考虑砖墙与周围环境之间的辐射换热，则温度分布将如何变动？为什么？5、某办公室由中央空调系统维持室内恒温，人们注意到尽管冬夏两季室内都是20℃，但感觉却不同。6、为强化传热，可采取哪些具体措施？7、有均匀内热源的无限大平板稳定导热的边界条件及温度分布如图3所示，①画出1q及2q的方向；②比较1q及2q的大小；③比较1h及2h的大小。h1,Tf1h2,Tf2=Tf1xT图3计算题（每题15分，共45分）1、半径为R的圆球，其导热系数为k，单位体积发热量为q，浸在温度为fT的流体中，流体与球表面间的对流换热系数为h。求稳态时，（1）圆球内的温度分布；（2）当R=0.1m，k=4.5w/（m.K），C20,Kmw/15,w/m500023fThq时，球内的最高温度。球坐标系下，径向导热方程为：tTakqTrTrrTrr1sin1sinsin1122222222、在一次对流换热实验中，10℃的水以1.6m/s的速度流入内径为28mm，外径为32mm，长为1.5m的管子。管子外面均匀地缠绕着电阻带作为加热器，其外还包有绝热层。设加热器总功率为42.05kw，通过绝热层的散热损失为2%。管材的导热系数为18w/（mk）。试确定：（1）管子出口处的平均温度；（2）管子外表面的平均温度。附表：饱和水的物性参数t/℃/kg/m3pc/kJ/(kg.K)210k/w/(m.k)610/Pa.sPr10999.74.19157.413069.5220998.24.18359.910047.023已知两个相互垂直的正方形表面如图4所示，温度分别为T1=1000K，T2=500K，发射率分别为8.0,6.021。该两表面位于一绝热的房间内。试计算该两表面间的净辐射传热量。（角度系数见图5）1111A12图4