湛江海洋大學(xué)2004年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試
《傳熱學(xué)》（404）試卷(A卷)
 
（請將答案寫在答題紙上，寫在試卷上不給分。本科目滿分150分）
 
 
一、     填空題（每小題3分，共27分）
1、傳熱學(xué)中“傳熱過程”這一術(shù)語的特定含義是          。
2、在自然對流中，流動的驅(qū)動力是                   ，換熱的推動力是          。
3、特征數(shù)          是動量擴散厚度與熱量擴散厚度之比，它的定義式為              。
4、換熱器污垢熱阻是指                                 。
5、對于等截面直肋，肋片越厚，則肋效率越         ，肋片越高，則肋效率越           。
6、在國際單位制（SI）中，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h的單位是          ，總傳熱系數(shù)k與表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h的單位關(guān)系是             。
7、角系數(shù)是指                           。
8、普朗特數(shù)Pr越大的流體，速度邊界層厚度δ與溫度邊界層厚度δt之比δ/δt越            。
9、為使外徑為d的管道保溫措施最佳，應(yīng)當選用臨界熱絕緣直徑dc為              的材料。（a）dc>d； （b）dc=d； （c）dc<d。
二、問答題（每小題8分，共48分）
1、怎樣理解有相變的換熱問題歸屬于對流換熱范疇？
2、對流換熱微分方程 h= – |y→0 是怎樣建立起來的？導(dǎo)熱問題中的第三類邊界條件也可寫為 h= –   |y→0  的形式，試問兩式中各項的意義都一樣嗎？
3、從傳熱學(xué)的角度考慮，冰箱中的蒸發(fā)器是放置在冰箱的上部還是下部更合理？為什么？
4、在炎熱夏天，有兩個完全相同的貯存液態(tài)天然氣（LNG）的容器放在一起，一個表面已結(jié)霜，另一個沒有。試分析哪一個容器的隔熱性能更好？為什么？并解釋容器表面結(jié)霜原因。
5、控制熱流密度的池內(nèi)沸騰為何要設(shè)定預(yù)警點（DNB）？否則有可能出現(xiàn)怎樣的情況？為什么？
6、試分別寫出傅里葉定律、牛頓冷卻公式及黑體輻射的斯忒藩—玻耳茲曼定律的表達式。
三、綜合題（每題15分，共75分）
1、一常物性的流體同時流過溫度與之不同的兩根直管1與2，且d1=3d2，流動與換熱均已處于湍流充分發(fā)展區(qū)域。試確定下列兩種情況下兩管內(nèi)平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的相對大�。�
（1）流體以同樣的流速流過兩管；
（2）流體以同樣的質(zhì)量流量流過兩管。
2、導(dǎo)熱系數(shù)為λ、密度為ρ、比熱為c、半徑為R，初溫為t0 的一個銅球掉入水中，水與球的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h、水溫為t∞，銅球內(nèi)部熱阻可以忽略，（1）請建立求解銅球溫度變化的方程和定解條件；（2）求出解的表達式。
3、兩塊平行放置的平板表面發(fā)射率均為0.6，其板間距遠小于板的高度和寬度，且兩表面溫度分別為t1=4270C,t2=270C，試確定：
（1）板1的自身輻射；（2）板1的反射輻射；（3）板2的有效輻射。
4、一臺1-2型殼管式換熱器用來冷卻11號潤滑油。冷卻水在管內(nèi)流動，t2ˊ=200C,t2″=500C，流量為3kg/s，熱油入口溫度為1000C，出口溫度為600C，k=350W/（m2·k），c1=2148J/（kg·k）， c2=4174
J/（kg·k），溫差修正系數(shù)ψ=0.895。試計算：（1）油的流量；（2）所傳遞的熱量；的（3）所需的傳熱面積。
5、對于穩(wěn)態(tài)、無內(nèi)熱源、常物性（且各向同性）的導(dǎo)熱問題
（1）請寫出二維直角坐標系中的導(dǎo)熱微分方程。（2）請寫出第三類邊界條件下，邊界上任一節(jié)點用相鄰節(jié)點和環(huán)境溫度表示的差分方程式（設(shè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h，環(huán)境溫度為T∞）。