《吉林大学工程传热学》试题08092

吉林大学汽车工程学院本科课程考试试卷

考试课程与试卷类型：工程传热学B

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学年学期：2011-2012-2 学号： 考试时间：2012-06-08 班级： 一、单项选择题（每空2分，共10分）

1．脱模后热铸件在空气中冷却时处于何种边界条件（ ） A. 第一类边界条件 B. 第三类边界条件 C. 第二类边界条件 D. 绝热边界条件

2．热电偶测气体温度时，其热接点可近似看成球形，如果热电偶的时间常数不变，当气流与热接点之间还有辐射换热，此时热电偶接点直径（ ） A. 不变 B. 减小 C. 增加 D. 无法确定 3．下列哪种说法不正确（ ）

A. 导热和对流两种热量传热方式只有在物质存在的条件下才能实现 B. 一切实际物体的辐射能力都小于黑体 C. 热对流过程必然伴随着热传导

D. 传热过程越强烈，传热系数越大，反之则越小 4．一维非稳态无限大平板的无量纲过余温度比

?与下列哪项无关（ ） ?0A.Fo B.Bi C.x/? D.Nu 5．对黑体有?mT?2.8976?10?3m?K，它是最早由（ ）提出的 A.维恩 B. 兰贝特 C. 斯蒂芬 D. 普朗克 二、判断题（每题2分，共10分）

1．任何条件下有限厚度平板导热计算都不能采用半无限大平板计算 （ ） 2．发射率的定义式为??E，此式成立的前提条件是实际物体和黑体的温度相同 （ ） Eb3． 随着肋效率高度的增加会出现一个临界高度，超过这个高度后肋片导热热流量反而会下降

（ ）

4．

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5．火力发电厂中冷却塔属于间壁式换热器 （ ） 三、简答题（每题4分，共20分） 1． 2．

3．写出直角坐标系中二维非稳态无内热源的导热微分方程形式。

4．试说明在其它条件完全相同情况下，为什么层流时一个细长圆柱水平放置的表面换热系数大于竖直放置的表面换热系数？（注：层流时大空间自然对流准则方程为

Nu?C?Gr?Pr?0.25，其中C为常系数） 5．

四、实验题（共10分）

1．在“稳态平板法测定绝热材料的导热系数”实验中共需测量什么参数？（2分） 2．

3．在“水自然对流表面传热系数的测定”的实验中试件是处于大空间自然对流还是有限空间自然对流？并说明原因。（4分）

五、计算题（共50分，计算过程保留到小数点后3位，计算结果保留到小数点后2位） 1．针对流体管内受迫对流的换热过程进行实验测试，获得如下数据：

Nu 40 120 Re 5000 20000 Pr 2 4 采用Nu?CRenPrm的关系式来整理数据，并取m?0.5，试利用威尔逊法确定公式中的常数C和n。（11分）

2．在一根外径为100mm的热力管道外包覆两层绝热材料，一种材料的导热系数为

0.05W/(m?K)，另一种为0.1W/(m?K)，两种材料的厚度都取为50mm。试比较把导热系

数小的材料紧贴管壁及把导热系数大的材料紧贴管壁这两种方法对保温效果的影响，这种影响对于平壁的情形是否存在？假设在两种做法中绝热层内、外表面的总温差保持不变。（12分）

3．一排气管的排气温度可用热电偶来测量（如图所示），热电偶接点发射率0.5，排气管壁温

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为200℃，热电偶指示温度为 400℃，气体和热电偶总表面传热系数为200W/(m2?K)，求气体的实际温度？（11分）

4．确定图中角系数X1,2。（6分）

'5．欲采用某逆流套管式换热器进行冷、热水的热量交换。已知热水进口温度t1?200oC，热'''水出口温度t1?100oC，冷水进口温度t2?30oC，冷、热水的质量流量分别为

qm1?0.1kg/s，qm2?0.2kg/s，比热容均为c?4.2kJ(kg?K)，总传热系数（2）冷k?980W/(m2?K)，总传热面积A?0.5m2。试确定（1）该换热器所交换的热量；却水的出口温度；（3）对数平均温差；（4）传热单元数NTU；（5）效能?。（10分）

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