06传热学试题A答案清华大学考研资.doc

扬州大学试题 (2005－2006学年第 二 学期) 机械 学院 材料0401 班(年)级课程 传热学试卷A 题目 一 二 三 四 五 总分 得分 问答题:（42分,共6题，每题7分） 2.蒸气与温度低于饱和温度的壁面接触时，有哪两种不同的凝结形式？产生不同凝结形式的原因是什么？ 答：当凝结液体能很好地润湿壁面时，在壁面上将铺展一层液膜，这种凝结方式称为膜状凝结。当凝结液体不能很好地润湿壁面时，凝结液体在壁面上形成一个个液珠，且不断发展长大，并沿壁面滚下，壁面将重复产生液珠、成长、滚落过程，这种凝结形式称为珠状凝结。 3.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？为什么？ 答：不正确。因为常温下物体呈现的颜色是由于物体对可见光中某种单色光的反射造成的。红色物体正是由于物体对可见光中的黄、绿、蓝等色光的吸收比较大，反射比较小，而对红光的吸收比较小，反射比较大所致。根据基尔霍夫定律，，可见红光的光谱发射率较其他单色光的光谱发射率低而不是高。 4．直径为、单位长度电阻为、发射率为的金属棒，初始时与温度为的环境处于热平衡状态，后通过电流，已知棒与环境的表面传热系数为。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） 答：4． 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？ 答： 在自然对流区和核态沸腾区，随着壁面过热度的增加，沸腾换热表面传热系数是增加的，因随的增加产生汽泡的核心数增加，汽泡对流体的扰动剧增，表面传热系数增加。 当进一步提高时，进入过渡沸腾区。这时，由于的增加，在加热表面上形成一层汽膜，汽膜的导热系数较小，热阻增加，致使沸腾换热表面传热系数下降。 再提高，进入稳定膜态沸腾区，加热表面上形成稳定的汽膜层。这时汽化只能在汽-液交界面上进行。汽化所需热量靠导热、对流、辐射通过汽膜传递。因这时壁温很高，辐射热量急剧增加，沸腾换热表面传热系数又随的增加而增加。 6．何谓漫-灰表面？将实际表面视为漫-灰表面有何实际意义？ 答． 漫射表面指服从兰贝特定律（定向辐射强度与方向无关的规律）的表面。 灰体表面指光谱吸收比与波长无关的物体表面。 漫-灰表面指具有漫辐射性质的灰体表面。 漫-灰表面是一种理想表面，对其可直接应用基尔霍夫定律()，兰贝特定律()和斯忒藩-玻耳兹曼定律()等基本定律和角系数的概念进行辐射换热计算，而大多数工程材料的表面可近似作为漫-灰表面处理，这种简化处理却给辐射换热的分析与计算带来很大的方便。 第 2 页 第 3 页 第 1 页 学院___________ 系____________ 班级_____________ 学号____________ 姓名_____________ ------------------------------------------------装---------------------------------------订-------------------------------------------线----------------------------------------------- 裁剪框 裁剪框 裁剪框 第 6 页 裁剪框 裁剪框 第 4 页 二、计算题 (58分) (18分) 一块大平板，半厚度，有内热源，平板中的一维稳态温度分布为，式中，。假定平板的导热系数，试确定： 平板中内热源之值； 和边界处的热流密度。 解： (1) 直角坐标中常物性、有内热源的一维稳态导热微分方程式为 ∴ ……………..(8分) (2) 根据傅里叶定律和给定的平板温度分布，可得 ∴ x=0处绝热………………..(5分) ….(5分) 裁剪框 第 5 页 2. （18分）直径为，长度为1m的电阻丝水平地置于的静止空气中，试问在不计辐射换热的情况下它每米长度上能承受的最大散热量是多少？如果考虑辐射换热，这一最大散热量朝哪个方向变化？该电阻丝的熔点为。 附注： (1)空气在水平圆柱体外自然对流换热的准则式 ， (2)空气的物性参数 ， 解： 最大散热量为相应于熔点温度下的表面换热量，其时 ℃ 3．（20分）两个直径为的平行同轴圆盘相距，两盘置于墙壁温度大房间内，一圆盘、，另一圆盘绝热。若两圆盘的背面均不参与换热，求绝热