2017年北京航空航天大学宇航学院941流体工热综合之传热学考研仿真模拟题

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2017年北京航空航天大学宇航学院941流体工热综合之传热学考研仿真模拟题（一） (2)

2017年北京航空航天大学宇航学院941流体工热综合之传热学考研仿真模拟题（二） (12)

2017年北京航空航天大学宇航学院941流体工热综合之传热学考研仿真模拟题（三） (22)

2017年北京航空航天大学宇航学院941流体工热综合之传热学考研仿真模拟题（四） (31)

2017年北京航空航天大学宇航学院941流体工热综合之传热学考研仿真模拟题（五） (44)

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第 2 页，共 58 页 2017年北京航空航天大学宇航学院941流体工热综合之传热学考研仿真模拟题（一） 说明：①本资料为VIP 学员内部使用，严格按照2017考研最新题型及历年试题难度出题。

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一、填空题

1． 已知一个换热过程的温压为100℃,热流量为l0Kw ，则其热阻为_____。

【答案】0.01K/W

【解析】设热阻为R ，则根据传热方程式可知

把代入上式，可得热阻为：R=0.01K/W 。

2． 流体在大空间沿竖壁作自然对流换热时，对于紊流工况，其对流换热系数正比于竖壁高度的_____次方。

【答案】零

【解析】根据平板的平均表面传热系数：

。可见，对流换热系数与竖壁的高度无关，所以对流换热系数正比于竖壁高度的零次方。

3． 凝结换热的两种形式是_____和_____。

【答案】珠状凝结；膜状凝结

4． 临界热绝缘直径_____，其意义为_____。 【答案】；当绝缘层外径时，导热热阻与对流传热热阻之和最小，此时散热量为最大值

5． 描述导热物体内部温度扯平能力的物性量叫_____，它由_____物性量决定，其定义式为_____。

【答案】热扩散率；物体的导热系数、密度、比热容c ;

6． 某一直径为0.1m 、初始温度为300K 的轴，其密度为，导热系数为，比热为541J/（kg ·K ）。将该轴置于温度为1200K 的加热炉中，其表面对流换热系数为

，则其时间常数为_____;要使其中心温度达到800K ，则放入加热炉内约需要加热

_____分钟（用几种参数法）。

【答案】1059.3s ;859.02s

【解析】先检验是否可用集中参数法，根据毕渥数的定义可知：

可以采用集中参数法。

根据时间常数的定义可知：

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把、、d=0.1m 代入上式，

计算可得时间常数为： 根据集中参数法温度场的分析解，可得：

。 把、t=800K 、

、

代入上式，可得：

7． 对于高温换热器，为了避免出现较高壁温，常优先考虑采用_____流动形式。

【答案】顺流

【解析】因为对于逆流换热器，热流体和冷流体的最高温度集中在换热器的同一端，使得该处的壁温特别高。所以对于高温换热器，为了避免出现较高壁温，常优先考虑采用顺流的流动形式。

8． 管外流动换热，有纵向冲刷和横向冲刷之分，在其他条件相同时，_____冲刷方式换热更为强烈，这可以解释为_____。

【答案】横向；横向冲刷时，流动除了具有边界层的特征外，还要发生绕流脱体而产生回流、漩涡和涡束

9． _____的物体叫灰体。

【答案】光谱吸收比与波长无关

10．半球内壁对底部半圆的角系数为_____。 【答案】

【解析】简单示意图如图所示。

图

根据角系数的相对性,可得:。其中, 根据角系数的可加性:

根据对称性可知:。

由上面等式可知:

所以半球内壁对底部半圆的角系数为

11．肋片效率是_____。

【答案】实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量

二、简答题

12．为什么用普朗特数可以定性地判断流体外掠平板时的速度边界层和温度边界层的相对厚度？

【答案】普朗特数分子表征了流体由于分子运动而扩散动量的能力，这一能力越大，粘性的影响传递的越远，速度边界层越厚；分母则表征了热扩散的能力，因此，两者相比，基本上可以反映边界层的相对厚度。

13．什么情况下可以把竖直夹层内空气的自然对流换热作为纯导热过程？为什么？

【答案】（1）当两壁的温差与夹层厚度都很小时，可以把竖直夹层内空气的自然对流换热作为纯导热过程。

（2）在这种情况下，自然对流非常微弱，以致可以认为夹层内没有流动，因此可以作为纯导热处理。实验研究证实：当以厚度为定型尺寸的时，可以作为纯导热过程，并以此作为判据。

14．冬天，在相同的室外温度条件下，为什么骑摩托车比步行时感到更冷些，一般要戴皮手套和护膝？

【答案】因为强制对流换热强度与流体壁面之间的相对速度有关，相对速度越大，对流换热越强。与步行相比，骑摩托车时相对速度较大，对流换热强度大些，因此人体会散失较多的热量从而感到更冷些。

皮手套和护膝，由于透气性差、导热系数小，增加了传热热阻，降低了散热量，从而起到保护作用。

15．采用套管式温度计测量流体温度时为什么会产生测温误差?如何减小测温误差？

【答案】（1）产生测温误差主要有下列原因:①温度计的感温泡与套管顶部可能存在接触热阻和导热热阻；②套管顶端向根部导热；③套管外表面向流场壁面的辐射换热；④流体与套管外表面的对流换热热阻。稳态时，套管从流体获得的对流热流量正好等于套管向根部的导热和与壁面间的辐射换热量之和。

（2）减小测温误差的措施:①加强测温套管附近流场壁面的保温；②采用尽量长的测温套管；

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