2005级传热学试题A

武汉大学动力与机械学院 2007 —2008 上学期期末考试 《 传热学 》试卷A 班级：__________ 学号：___________ 姓名：___________ 成绩：___________ 1．何谓Bi 数、Fo数？以一维非稳态导热问题为例，说明它们对物体内部温度分布的影响。 （8分） 2．建立第三类边界条件下、二维稳态导热问题平直边界节点的差分方程，并画出相应网格（常数）节点图。设物体为常物性，有内热源为。 （8分） 3．电站锅炉的水冷壁是用来使管内的水汽化沸腾的受热面。试分析水在吸热过程中包含哪些传热环节？对于清洁的水冷壁管面言，主要热阻存在于哪个环节？若管内结了水垢，管外结了灰垢，热阻分布又会有什么变化？ （8分） 4．换热器的顺流布置和逆流布置方式各有何优缺点？试举例说明实际工程中应如何合理布置。 （8分） 5．太阳能集热器表面一般涂黑色，以加强对太阳辐射的吸收。是否可以将暖气片表面涂成黑色来增加其辐射散热量？ （8分） 6．试分析对流换热的影响因素有哪些？ （8分） 7．一种火焰报警装置采用低熔点的金属丝作为传感元件。当金属丝受火焰或高温烟气作用而熔断时，报警系统即被触发。若该金属丝的熔点为550℃，其导热系数为225 W/(m．℃)，3密度为7300kg/m，比热为425J/(kg．℃)。正常情况下金属丝的温度为30℃，当突然受到750℃的烟气加热后，为保证在25秒内发出报警信号，问金属丝直径有何限制? 设烟气与2金属丝表面复合换热的表面传热系数为22.0 W/(m.℃)。 （12分） 8．两块0.5m×1.0m的平行平板，间距为0.5m（如图1），其中一块平板的温度为1000℃，另一块温度为500℃。设两块板黑度分别为0.2和0.5，且X1,2＝X2,1＝0.285。如四周的墙壁绝热，试计算两平板间的辐射换热热流。如果将两平板放得很近，再求平板间辐射换热图1 流。并比较两者差异，说明原因。 （14分） 主考老师： 系主任： 9．一逆流套管式冷油器用来将油从90℃冷却到50℃，传热量为28kw，冷却水的进口温度为20℃，流量和比热分别为1kg/s，4200j/(kg. ℃)。油侧的对流换热热系数为300 w/(m2.℃)，水侧的对流换热系数为1000w/(m2.℃)。管壁很薄，导热热阻可以忽略，求所需的传热面积。 （14分） 10．直径50mm长6m的钢管，表面为250℃，处于一个大房间内，房间墙壁温度为18℃，空气温度为25℃，管道与空气间为自然对流换热，管道表面黑度为0.86。求管道散热损失。 （空气在横圆管自然对流换热实验关联式：Gr=1.43x104~5.76x108时，Nu=0.48(Gr.Pr)1/4；。Gr=5.76x104~4.65x109时，Nu=0.0165(Gr.Pr)042；Gr>4.65x109时，Nu=0.11(Gr.Pr)1/3；空气物理性质：λ=3.64x10-2W/m.K，ν=30.09x10-6m2/s，ρ=0.815x10-2kg/m2，Pr=0.682) （12分）