华中科技大学2000年硕士研究生入学考试传热学试题.doc

华中科技大学2000年硕士研究生入学考试传热学试题
一、简答题
(1)热量传递有哪三种基本方式?它们传递热量的机理如何?自然界是否存在单一的热量传递方式?试举例说明。
(2)我们为什么把肋片的散热归入一维稳态导热问题?肋片效率是如何定义的,它与哪些因素有关?增大肋片效率有哪些措施?这样做是否一定经济合理?
(3)对流表面传热系数是怎样定义的?它与哪些因素有关?常用哪些途径去求解对流换热问题?
(4)流体流过平板会在流动方向上产生速度边界层和热边界层(如果流体与壁面存在温差),要边界层的厚度远小于流动方向上平板长度的条件是什么?而速度边界层和热边界层的相对厚度与什么因素有关?
(5)什么是灰体?在实际工程计算中我们把物体表面当作灰体处理应满足什么条件?而又为什么必须满足这样的条件?
二、计算题
(1)一根外直径为25mm的管子,其壁面温度为。如果用12根等距分布的纵肋片装在管子表面上,试求传热量增加的百分率。,肋高为19mm,肋片的导热系数为,周围空气温度为,表面传热系数为。
(2)将初始温度为、直径为20mm的紫铜棒突然置于气温为、流速为的风洞之中,5分钟厚紫铜棒温度降到,试计算此时空气和紫铜之间的表面传热系数。已知紫铜棒的物性为,,。
(3)在大气压力下,温度为的空气以的速度流过壁面温度的平板,试求距前沿50mm处的速度边界层厚度、热边界层厚度、局部表面传热系数和平均表面传热系数。
(4)的饱和水蒸气,,平板温度保持,试求平均表面换热系数以及平均每米宽的凝结液量。
(5)有一同心长套管,其内、外管的直径分别为和,温度分别为和,发射率分别为和。如果用直径为、发射率为的薄铝管作为辐射屏插入内、外管之间,试求内、外管间单位管长的辐射换热热量;作为辐射屏的铝管温度。
附部分计算公式:
流体流过平板的速度边界层厚度:;
流体流过平板的局部表面传热系数:
竖板膜状凝结平均表面传热系数