华北电力大学(北京)本科传热学考试题2011g

华北电力大学(北京)_2011－2012学年第_1_学期考试试卷(A)课程名称传热学课程编号00300160考核日期时间专业班级需要份数480送交日期考试方式闭卷试卷页数2AB卷齐全是命题教师主任签字备注班级:姓名:学号:一、名词解释（5×2分＝10分）1、热流量；2、非稳态导热；3、热边界层；4、有效辐射；5、换热器效能二、填空题（10×3分＝30分）1、在一维稳态传热过程中，每个换热环节的热阻分别为0.01K/W、5K/W和200K/W，则在热阻为________的环节上采取强化传热措施效果最好。2、导热微分方程的推导依据是________和________。直角坐标系下，一维、非稳态、无内热源的导热微分方程可以表示为________。3、肋片材料导热系数越大，肋效率越________；肋片高度越高，肋效率越________；肋片厚度越厚，肋效率越________。4、非周期性非稳态导热过程存在的两个不同导热阶段分别是________和________。5、凝结按形式可分为_______凝结和_______凝结；通常_______凝结的热阻大。6、夏天人们喜欢穿白颜色的衣服，是因为白颜色对可见光有较大的________率。7、气体辐射的两个主要特点是：________；________。8、一方形通道，垂直纸面方向无限长，问相邻两边角系数为________和对边角系数为________。9、某换热器刚装时传热系数为2002W/(mK)，运行了一年后因污垢使得传热系数降为1502W/(mK)，这时，因结垢而产生的污垢热阻为________。10、利用裸露的热电偶测得炉膛内烟气温度为1t，炉膛内真实的烟气温度为ft，炉膛内壁温为wt，则它们之间的大小关系为________。三、简答题（4×5分＝20分）1、“对流传热”是否是基本的传热方式，它与“热对流”有何本质的区别？2、大致画出大容器沸腾~qt的曲线，并分别说明各部分的换热机理。3、对于室内安装的暖气设施，试说明从热水至室内空气的热量传递过程中，包含哪些环节？4、太阳能集热器采用选择性表面涂层，它对太阳辐射的吸收率为0.9，它本身的发射率为0.3，这一现象是否违背基尔霍夫定律？为什么？四、计算题（40分）1、厚度为10cm的大平板，通过电流时发热功率为3×104W/m3。平板的一个表面绝热，另一个表面暴露于25℃的空气中，且处于稳态导热过程。若空气与平板表面间的对流传热系数为50W/(m2K)，平板的导热系数为3W/(mK)，试确定平板中的最高温度。（10分）2、一个密度为78003kg/m，比热为470J/(kgK)，导热系数为50W/(mK)，直径为5mm钢球，在高温炉中被热到420℃，将其突然取出置于环境温度为20℃的空气中。已知钢球与空气介质间的表面传热系数为302W/(mK)。试求：（1）钢球的过余温度达到初始过余温度的2.5%时所需的时间；（2）此时钢球的温度为多少？（10分）3、有两块无限大平行平板，表面温度分别为500K和1000K，其发射率分别为0.3和0.8，试计算：（1）两板之间单位面积上的辐射传热量；（2）若在两板之间插入一遮挡板，其两面发射率均为0.05，此时单位面积上的辐射传热量。（10分）4、用初温为30℃的冷却水冷却流量为1.82kg/s、初温为150℃的热油。要求把油冷却到85℃，而冷却水则加热到80℃，流体的总体流向为逆流。设油的平均比热容为2.1kJ/(kgK)，水的平均比热容为4.2kJ/(kgK)，换热器的总传热系数为8402W/(mK)。试确定：（1）换热量；（2）水的流量；（3）换热器的换热面积。（10分）华北电力大学(北京)_2011-2012学年第_1_学期考试试卷(B)课程名称传热学课程编号00300160考核日期时间专业班级需要份数480送交日期考试方式闭卷试卷页数2AB卷齐全是命题教师主任签字备注班级:姓名:学号:一、名词解释（5×2分＝10分）1、光谱辐射力；2、热对流；3、肋片效率；4、接触热阻；5、流动边界层二、选择题（5×3分＝15分）1、Gr数是（）的一种度量。A.动量扩散能力与热量扩散能力；B.浮升力与粘性力之比；C.惯性力与粘性力之比。2、黑体辐射能量按波长的分布服从（）。A.兰贝特定律；B.维恩位移定律；C.普朗克定律3、某换热器刚装时传热系数为1002W/(mK)，运行了一年后因污垢使得传热系数降为802W/(mK)，这时，因结垢而产生的污垢热阻为（）。A.11801002(mK)/W；B.1802(mK)/W；C.11002(mK)/W。4、换热器中流体通过换热器后，可能经历的最大温差是（）。A.大热容量流体的进出口温差；B.小热容量流体的进出口温差；C.冷热流体的进口温差。5、如下图示，半球内表面1与底面2的角系数X1,2为（）。A.1；B.1/2；C.1/4。三、简答题（5×6分＝30分）1、蒸汽中含有不凝结性气体将对膜状凝结传热会产生什么影响？分析产生影响的原因？2、什么是集中参数法？在什么条件下适用？3、空间直角坐标系中的导热微分方程式可表达为：ttttcxxyyzz根据下列各条件简化该方程式。（1）导热体内物性参数为常数，无内热源；（2）二维稳态温度场，无内热源；（3）导热体内物性为常数，一维稳态温度场。4、温度均匀的空腔壁面上的小孔具有黑体辐射的特性，那么空腔内部壁面的辐射是否也是黑体辐射？5、简要阐述对流传热的影响因素？四、计算题（45分）1．用裸露的热电偶测得炉膛烟气温度1752t℃。已知炉膛壁面温度600wt℃，烟气对热电偶表面的对流传热系数56.5h2W/(mK)，热电偶的表面发射率10.3。试求炉膛烟气的真实温度和测温误差（15分）。2、将一初温为0TK的固体，突然置于壁面和空气温度均匀为TK的大房间里（0TT），空气和固体间的对流表面传热系数为h2W/(mK)，固体体积为V3m，表面面积为A2m，密度为3kg/m，比热容为cJ/(kgK)，可认为是黑体。若假设固体内部温度分布均匀（集中参数），考虑辐射、对流和非稳态导热，写出固体温度T随时间变化的微分方程。（15分）3、一套管式换热器，热流体进、出口温度分别为65℃及40℃，冷流体进口温度为15℃，冷流体的热容量（mqc）是热流体的0.9倍。求（1）该换热器是逆流还是顺流？（2）该换热器的对数平均温差；（3）换热器效能。（15分）