(15分)
五、已知两个相互垂直的正方形表面的温度分别为T1=103K,T2=500K。如图所示,其黑度分别为ε
1=0.6,ε2=0.8,该表面位于一绝热房间内,试计算表面与表面之间的角系数
X1,2及两表面之间的净
换热量Q. (20分)
六、一冷凝换热器壳程为膜状凝结换热,工质温度为80℃,冷凝换热系数为104W/(m2k),管程为一根蛇形管,管内径为20mm,壁厚为3mm,管壁导热系数为100W/(m.k).总污垢热阻为0.001m2.K/W,管内流冷却水,流速为2m/s,入口水温为20℃,出口水温为60℃,试计算换热器传热系数和所需管长。 (10分) 水的热物性:
温度 ℃ 20 40 60 密度 kg/m3 998.2 992.2 983.1 导热系数 W/(m.℃) 59.9×10-2 63.5×10-2 65.9×10-2 比热 kJ/(kg.k) 4.183 4.174 4.179 粘度 Kg/(m.s) 1004×10-6 653.3×10-6 469.9×10-6 管内紊流强制对流换热的关联式为:Nuf=0.023Ref0.8Prfn
加热流体时n=0.4,冷却流体时n=0.3.
同济大学2001年硕士研究生入学考试传热学试题B
三、基本概念思考与分析(每题8分)
6、试定型画出在如图所示的多层复合平壁中,进行一维导热时的温度分布曲线。设每层厚度相等,即δ1=δ2=δ3=δ4,λ1=λ2>λ3,λ3<=λ4,tw1>tw2.
7、运用雷诺比拟理论求解管内对流换热时,其最简单的准则方程式为:St=f/8.试问使用该公式的条
件有哪些?
8、在对流换热的理论分析和实验研究过程中,当流体流过各种非圆形流道时,采用当量直径(或水力直径)来表示其流道截面。试计算如图所示的环形通道(即外径D与内径d之间的夹层)和流体只占半管道截面流动时的当量直径。
9、在一块竖壁面上进行凝结换热时,其换热过程可以采用怎样的无量纲准则数的准则关系式表示和进行分析? 10、
在某传热过程中,热量自高温物体一侧穿过壁面传递到另一侧的低温物体处。该过程中壁面
为平壁,且是一维无内热源的,两侧的换热系数均为常数。低温侧的流体的温度保持为常数,如果高温侧流体的温度作周期性变化,设分析传热量能否采用如下公式进行计算: Q=FK(tf1-tf2) K=(1/h1+δ/λ+1/h2)
-1
式中:F为传热面积,K为换热系数,h1和h2为两侧的对流换热系数,δ和λ分别为平壁的厚度和导热系数,tf1和tf2为两侧流体的温度。
四、计算题(每题15分)
2、有一圆型直肋(如图所示)。其外侧总换热系数为h,流体的温度为常数tf,直肋高为L,直径为d,导热系数为λ,肋根的温度为t0.求该肋顶部的温度和总散热量。(设肋顶端绝热,无热源稳态一维导热)
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