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2006~2007学年第一学期期末考试《传热学》

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1、20062007学年第一学期期末考试传热学试卷（B）一、名词解释(每题3分，共15分)传热系数：接触热阻：非正规状况阶段：入口段：黑体：二、判断正误（每题2分，共14分）1、通过圆筒壁的稳态导热过程中，不同半径处的热流量和热流密度都是不相等的，与半径成反比。（）2、重辐射表面与换热表面之间无净辐射热量交换，但它对其他换热表面间的辐射传热仍有影响。（）3、漫射体的定向辐射力与方向无关。（）4、蒸气中含有不凝结气体对凝结传热会产生有害的影响。（）5、对于一侧隔热良好的高温物体，将其放入常温室内，其热面朝上或朝下对其表面的换热情况有影响。（）6、两个物理现象的同名准则数相等，则这两个现象相似。（）7、带有肋片的换热部件，其肋效率在出厂的时候即可确定。（）三、填空题（每题5分，共20分）1、为了说明冬天空气的温度以及风速对人体冷暖感觉的影响，欧美国家的天气预报中普遍采用风冷温度的概念。风冷温度是一个当量的环境温度，当人处于静止空气的风冷温度下时其散热量与人处于实际气温、实际风速下的散热量相同。从散热计算的角度可以将人体简化为表面积为1.42m2，表面温度为30的圆柱体，

2、设其在静止空气中表面传热系数为15W/(m2K)，如果在一个有风的日子，表面传系数为40W/(m2K)，此时风冷温度是 x0.480.520.560.600.640.68erfx0.502750.537900.571620.603860.634590.691432、医学知识告诉我们：人体组织的温度等于、高于48的时间不能超过10s，否则该组织内的细胞就会死亡。假设人体组织可看做是各向同性材料，物性可取为37水的数值。某人不慎接触到60热表面，假定一接触到热表面，人体表面温度就上升到了热表面的温度。1min后，此人的烧伤深度为 3、将图1中几何体进行网格化后，可得到44个节点，列出节点24的差分方程，与该点边界条件相同的点还有节点。4、两块平行放置的平板的表面发射率均为08，温度分别为t1527及t2=27，板间距远小于板的宽度与高度。板1的自身辐射为；对板1的投入辐射为；(3)板1的反射辐射为；板1的有效辐射为；(5)板2的有效辐射为。四、简答题（每题5分，共25分）1、在集中参数法温度场微分方程的推导过程中，为什么把传热物体表面上交换的热量折算成体积热源？2、有一块厚

3、度为2的金属平板，初始温度为t0，突然将其置于t的流体中进行冷却，表面传热系数为h，平板的导热系数为。画出Bi和Bi为有限大小时平板中的温度分布。3、纯蒸汽膜状凝结时形成的液膜仍符合边界层理论，其能量方程可写为，若忽略液膜对流作用，则该方程简化为？4、不锈钢平底锅置于电器灶具上被加热，灶具的功率为1000W，其中85%用于加热平底锅。锅底厚3mm，平底部分直径200mm，不锈钢的导热系数18W/(mK)，锅内汤料与锅底的对流传热表面传热系数为2500W/(m2K)，流体平均温度95。试列出锅底导热的数学描写。5、一等温空腔的内表面为漫射体，并维持在均匀的温度。其上有一个面积为0.02的小孔，小孔面积相对于空腔内表面积可以忽略。若把空腔内表面全部抛光，而温度保持不变，对小孔向外的辐射有何影响，为什么？五、计算题（1、2每题8分，3题10分）1、一种火焰报警器采用低熔点的金属丝作为传感元件，当该导线受火焰或高温烟气的作用而熔断时报警系统即被触发。一报警系统导线的熔点为500，直径为0.6mm，=210W/(mk)，=7200kg/m3，c=420J(KgK)，初始温度为25。问当它突然受到650烟气加热后，多长时间可发出报警信号？设复合换热的表面传热系数为12W/(m2K)2、一太阳能集热器置于水平的房顶上。集热器的吸热表面直接暴露于大气之中，设吸热表面的平均温度为90，计算表面由于空气的自然对流引起的散热量(环境温度20)。集热器呈正方形，尺寸为1m1m。3、两个相距1m、直径2m的平行放置的圆盘。相对两表面的温度分别为500和200，表面发射率分别为0.3和0.6。圆盘的另外两个表面不参与换热。当将此两圆盘置于一绝热空腔中，确定圆盘的净辐射传热量。

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