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射换热的网络图,注明各热阻的表达式。

21、解释定向辐射强度和辐射力,对于黑体,给出两者的关系式。

22、一外掠平板的对流换热为例,对流换热问题的数学描述包括哪些方程(只需要文字叙述即可)?理论上如何求得表面传热系数?

23、为强化一台冷油器的传热,有人采用提高冷却水流速的方法,但发现效果并

不显著。试分析原因。

24、太阳能集热器的结构通常是将一组集热管放在一个密封的箱体内,上面是透

明的玻璃板。解释为何采用这样的结构,对集热管表面的涂层有什么样的要求?

25、为什么高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式? 26、简述物性参数导热系数和粘度对表面传热系数的影响。

27、在用热电偶测定气流的非稳态温度场时,怎样才能改善热电偶的温度响应特

性?

28、分别写出Re、Nu、Gr各准则的表达式,并说明各物理含义。 29、实际物体的发射率ε与其吸收比α从影响因素上看有何区别? 30、当采用肋片增强传热时,应把肋片加装在哪一侧?为什么? 31、试解释为什么高温过热器一般采用顺流与逆流的混合布置?

32、导热系数和热扩散系数各自从什么公式产生?他们各自反映了物质的什么特

性?并指出它们的差异?

33、非周期性的加热或冷却过程可以分为哪两个阶段,它们各自有什么特征? 34、与完全能量方程相比,边界层能量方程的最重要的特点是什么?

35、什么是沸腾换热的临界热流密度?当沸腾换热达到临界热流密度时,在什么

条件下才会对换热设备造成危害?为什么?

36、什么是定向辐射强度?满足兰贝特定律的辐射表面是什么样的表面?试列举2种这样的表面。

37、按照基尔霍夫定律地要求,物体表面的黑度等于其吸收率应该在什么条件下成立?灰体是否需要这些条件?为什么?

38、什么是显示格式?什么是显示格式计算中的稳定性问题? 39、试简要说明对导热问题进行有限差分数值计算的基本思想与步骤? 40、对流换热问题完整的数学描写应包括什么内容?既然对大多数实际对流换热

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问题尚无法求得精确解,那么建立对流换热问题的数学描写有什么意义?

五、试从传热学的观点解释下列现象

1、冰箱里结霜后,耗电量增加?

2、某厂一条架空敷设的电缆使用时发现绝缘层超温,为降温特剥去一层绝缘材料,结果发现温度更高?

3、某办公室由中央空调系统维持恒温,人们注意到尽管冬夏两季内都是20℃,但感觉却不同?

4、大气中的CO2含量增加,导致地球温度升高? 5、同样是-6℃的气温,在南京比在北京感觉要冷一些?

6、用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶安然无恙,但一旦壶内的水烧干后,水壶很快被烧坏分析这一现象? 7、放置于大容器的小容器中的水能否发生沸腾现象?

8、试用传热学来解释由于大气污染造成地球气温上升加速的原因?

9、有人说:“常温下呈红色的物体表示该物体在常温下红色光的光谱发射率较其它单色光(黄、绿、蓝等)的光谱发射率高”。你认为这种说法正确吗? 10、在深秋晴朗无风的夜晚,草地会结霜,可气象台的天气预报却说清晨最低温

度为2℃,试解释这种现象(假设草地与地面之间绝热)。

六、分析求解

1、肋片高度增加引起两种效果:肋效率下降及散热表面积增加。因而有人认为,随着肋片高度的增加会出现一个临界高度,超过这个高度后,肋片导热热流量反而会下降。试分析这一观点的正确性。

2、利用遮热板可以减少两个辐射表面之间的辐射量。若保持两侧平板温度不变所放遮热板的位置对减弱辐射换热量的效果有无影响?若遮热板两侧的发射率不同,正向与反向放置对减弱辐射换热量又有无区别?遮热板的温度有无区别?

3、有人说,在电子器件的多种冷却方式中,自然对流是一种最可靠(最安全)、最经济、无污染(噪音也是一种污染)的冷却方式。试对这一说法作出评价,并说明这种冷却方式有什么不足之处?有什么方法可作一定程度的弥补?

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4、空调和制冷用的冷却器,其管外装的肋片往往制成百叶窗式肋片。试问肋片做成这种形式的意义?

第4题附图 5、饱和水在水平加热表面上沸腾(壁面温度可控)时,随着壁面过热度的增加, 沸腾换热表面传热系数是否也增加?为什么?

6、在寒冷的北方地区,建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好?为什么? 7、设计管壳式换热器时,指出分别在下列各种情况下,那种流体在管内流动: (1) 一种流体清洁,一种流体不清洁; (2)一种流体温度高,一种流体温度低; (3)一种流体粘度大,一种流体粘度小; (4)一种流体流量大,一种流体流量小。

8、平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用,为什么? 9、在圆管外敷设保温层与在圆管外侧设置肋片从热阻分析的角度有什么异同?在什么情况下加保温层反而会强化其传热而加肋片反而会削弱其传热? 10、指出热射线主要由哪两种射线组成?为什么钢锭在炉中加热时,随着温度升

高,钢锭颜色依次会发生黑、红、橙、白的变化?

11、一个原来温度为T0的铜球突然浸入液体中,该液体温度是由电热器控制,其变化关系式为:T??Tm?Asin????,其中Tm为液体的平均温度,T?为液体的温度,A为温度变化的振幅,ω为角频率。今假设球及液体的温度均可认为是集总的,且球与液体间的换热系数为常数,试建立铜球温度随时间变化的微分方程式,并解方程得出球的温度与时间的函数关系。

12、管内湍流强迫对流换热时,换热准则关系式为Nu?0.023Re0.8Prn 。试问①流速增加一倍,其它条件不变,对流换热系数h如何变化?②管径缩小一半,流速等其它条件不变h如何变化?③管径缩小一半,容积流量等其它条件不变h如何变化?

13、圆管外包上保温材料当其小于某一外直径时会使热流量增加,导出这一临界

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直径的表达式。球壁外包保温材料会有这种现象吗?如果有也请导出其表达式。

14、一块大平板,一侧被点加热器均匀加热,另一侧为第三类边界条件,通电前平板处于环境温度t?,电热器给出恒定的热流密度q(W/m2)。现突然合上开关。画出初始状态和最后稳定以及中间两个时刻平板内的温度分布曲线。 15、直径为d、单位长度电阻为R、发射率为?的金属棒,初始时与温度为T?的环境处于热平衡状态,后通过电流I,已知棒与环境的表面传热系数为h。试导出通电流期间金属棒温度随时间变化的规律,并写出处于新的热平衡状态的条件。(不用求解)

16、一块厚度为2?(???x??)的大平板,与温度为tf的流体处于热平衡。当时间

??0 时,左侧流体温度升高并保持为恒定温度2tf。假定平板两侧表面传热

系数相同,当Bi?h??0时,试确定达到新的稳态时平板中心及两侧表面的

?温度,画出相应的板内及流体侧温度分布的示意性曲线,并做简要说明。 17、试根据速度边界层和热边界层的概念,用量级分析的方法,从对流换热的能

量微分方程导出二维稳态、常物性、不可压缩流体外掠平板层流边界层流动时的边界层能量微分方程。

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第17题附图

18、如图1所示,圆台上下表面分别维持在常温t1和t2,且t1?t2,材料导热系数与温度的关系为???0?1??t????0?,圆台侧面绝热。设温度仅沿x方向发生变化。试分析热流密度q、导热系数?和温度变化率dtdx是随x增大还是

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