湖南大学传热学试卷4

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年 月 日 考 试 用 湖南大学课程考试试卷

闭卷

12、实际物体的吸收比α取决于两方面的因素：（ ）和投人

辐射的特性。所谓物体的本身情况，系指物质的种类、表面温度和表面状况。

湖

南大学课程 考 试 卷 ： 级班 业专 装订 线（ 答案 不得 超过 此线 ）

号 学 湖南 大：学名姓教务

课程编号： ；课程名称： 传热学 ；试卷编号： B ； 考试时间：120分钟 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 应得分 100 实得分 评分： 评卷人 一、填空题（每空2分，共计30分）

1、傅里叶定律的一般数学表达式为：

q???gradt????t?nn。式中：gradt是（

）；n是通过该点的等温线上的法向单位矢量，指向（ ）方向；2、保温材料的确定与各国的具体情况有关。我国国家标准规定，凡（ q为该处的热量密度矢量。

）350℃时导热系数不大于0.12W(mK)的材料称为保温材料。 3、忽略物体内部（

）的简化分析方法称为集总参数法。 4、对物理问题进行数值求解的基本思想可以概括为：把原来在时间、空

间坐标系中连续的物理量的场，如导热物体的温度场，用（ 合来代替，通过求解按一定方法建立起来的关于这些值的代数方程，来获得离

）的集

散点上被求物理量的值。

5、数量级分折，是指通过比较方程式中各项数量级的相对大小，把数量级较大的项保留下来，而舍去（ ），实现方程式的合理简化。

6、热边界层厚度表达式： ?Pr?13?xt?1.026??4.52Pr?13u中包含的无量纲数?是（

）。

7、凡是彼此相似的现象，都有一个十分重要的特性，即描写该现象的

（ ）对应相等。8、当流动边界层及热边界层汇合于管子中心线后称流动及换热已经充分

发展。从进口到充分发展段之间的区域称为（ ）。 9、蒸气与低于（

）的壁面接触时有两种不同的凝结形式：膜状凝结和珠状凝结。

10、用各种带有尖峰的表面使在其上冷凝的液膜拉薄是考虑（

）的影响。

11、辐射换热就是指物体之间（ ）的总效果。

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13、在讨论角系数时，假定：①所研究的表面是漫射的，②在表面的不同 地点上向外发射的辐射热流密度是均匀的。于是，角系数就纯是一个（ ）。

14、换热器是用来使热量从热流体传递到（ ），以满足规定的工艺

要求的装置。

二、判断题（每题1分，共计10分，正确后面的打“√”、错误的打“×”）

1、各种热力设备的设计往往是以最大功率下持续不变工况的运行作为主要 依据的。 （ ）

2、在三维空间中，物体中的任一条等温线可能形成一条封闭的曲线，可能 终止在物体表面上，也可能会与另一条等温线相交。 （ ）

3、导热微分方程及定解条件构成了一个具体导热问题的完整的数学描写。 对于稳态导热问题，定解条件只有初始条件，没有有边界条件。 （ ）

4、以无相变的强制对流换热为例，流体的密度ρ、动力粘度η，导热系数

λ以及比定压热容cp等都会影响流体中速度的分布，但不会影响热量的传递，

因而对对流换热没有影响。 （ ）

5、迪图斯－贝尔特公式：Nunf?0.023Re0.8fPrf。加热时：n?0.4；冷却 时：n?0.3。适用于流体与壁面具有较大温度差的场合。 （ ）

6、当研究物体表面对太阳能的吸收时，一般不能把物体作为灰体，即不能 把物体在常温下的发射率作为对太阳能的吸收比。 （ ）

7、根据 Xcos?1cos?2dA2d1,d2??r2，表面A1对A2的角系数X1cos?1cos?2dA2dA11,2?A 1?A?A2。 （ ） 8、蒸汽在低于饱和温度的壁面接触时所可能出现的膜状凝结形式或珠状凝

12?r结形式主要取决于接触壁面表面的润湿能力。 （ ） 9、热辐射基尔霍夫定律只在热平衡条件下才成立。 （ 10、对于有相变的换热器，如蒸发器和冷凝器，发生相变的流体温度不

） 变，所以不存在顺流还是逆流的问题。

（ ）

三、简答题或推导题（每题6分，共计30分）

1、简述导热系数

λ的物理意义，并说明温度升高时纯金属的导热系数的大

小变化趋势如何？为什么？

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. 2、在求坐标系中，三维非稳态导热微分方程的一般形式为： 湖?c?t?1?2?t1??t1??t ??r2?r(?r?r)?r2sin???(?sin???)?r2sin2???(???)??。 南 试说明式中各项所代表的物理意义。 大学 课 程 考 试 卷 3、如图所示，位于平直边界上的节点（m，n）代表半个元体，设边界上有 装订向该元体传递的热流密度qw，建立该边界节点的离散方程。 线 (答 案 不 得 超过 此线 ）

题三：3 4、大空间沸腾曲线有几种沸腾状态？各有何特点？ 湖 南 大 学 教

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5、两个灰体表面组成的封闭系统的辐射换热有下列计算公式： ??A1(Eb1?Eb2)1,2(1A。根据实际计算中遇到的特殊情况对其进行简11??1)?1?(?1)1X1,2A2?2化，并给出一些例子。 四、计算题： 1、一根直径为3mm的铜导线，每米长的电阻为2.22×10－3Ω。导线外包有厚1mm、导热系数为0.15W/(m?K)的绝缘层。限定绝缘层的最高温度为65℃，最低温度为0℃，试确定在这种条件下导线中允许通过的最大电流。（8分） 第4页（共6页） 2、设有如图所示的两个微小面积A1、A2，A1＝2×10－4m2，A2＝3×10－4湖 m2。A1为漫射表面，辐射力E1＝5×104W/m2。试计算由A1发出而落到A2上的南

辐射能。（10分） 大. 学课程考试卷 题四：2 装订 线( 答案 不得 超过 此线 ） 湖南大学教

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3、压力为大气压的20℃的空气，纵向流过一块长320mm、温度为40℃的平板，流速为10m/s。求离开平板前沿100mm处的流动边界层和热边界层的厚度。如平板的宽度为1m，空气的导热系数为λ=2.67×10-2W/(m?K)，求平板与空气的换热量。（12分）

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