中国矿业大学2009传热学试卷A

《建筑传热学》试卷（A卷）

考试时间：100分钟 考试方式：闭卷

学院 班级 姓名 学号

题号 得分 阅卷人

一 二 三 四 总 分 一、填空题（本题共10小空，每小空1分，共计10分）

1、松木与混凝土的表面温度相同，且低于人体温度时，手握松木感觉比混凝土暖是因为 。

2、在三层平壁的稳态导热系统中，已测得t1、t2、t3及t4依次为600℃、500℃、200℃及100℃，试问各层的热阻在总热阻中所占的比例各为 、 、 。 3、半无限大物体周期性变化边界条件下的温度波具有 和 的特点。

4、气体的辐射和吸收具有 和 的特点。

5、格拉晓夫准则的大小反映了流体的 与 的相对大小。

二、名词解释（本题共5小题，每小题3分，共计15分）

1、集总参数法 2、温度梯度 3、热阻 4、辐射强度 5、普朗特准则

三、分析与推导题（本题共5小题，共计36分）

1、厚度为，导热系数为，初始温度均匀并为t0的无限大平板，两侧突然暴露在温度为t（t1

h和

2、常物性、无内热源、二维稳态导热的对流绝热边界节点的网格配置如下图1所示，试建立节点0的方程式（设xy）。（6分）

图1

3、分析下列三种关联式描述的是哪种对流换热？（6分）

（1）Nuf(Pr) （3）Nuf(Re,Pr,Gr) r,Gr) （2）Nuf(Re,P4、推导热平衡条件下基尔霍夫定律的基本表达式。（10分）

5、试分析顺流与逆流流动形式、管束的顺排与叉排排列方式的特点，并说明在具体换热器设计时如何选择流动形式与管束的排列方式。（8分）

四、计算题（本题共3小题，共计39分）

1、空气预热器的铸铁管外带有环形肋，肋基直径d1=77mm，肋端直径d2=140mm，肋片厚δ=4mm，相邻两肋的间距为25mm。铸铁的导热系数λ=50W/(m.K)，肋基温度t0=320℃，被加热空气的温度为75℃，肋表面的表面传热系数h=60W/(m2.K)，试计算每米长肋片管的散热量和肋壁总效率？(13分)

2、14号润滑油流经内径d=16mm，壁温tw=40℃的圆管，油的入口温度t1=140℃，出口温度t2=60℃。油的平均流速为um=0.4m/s，求油与管壁间的对流换热系数、总换热量及管子的总长度？（近似按全管长均为热充分发展段计算，油的物性参数如下）（13分）

t（℃） 40 50 60 70 80 90 100 ρ（kg/m3） 880.7 874.8 869.0 863.2 857.5 851.9 846.4 14号润滑油的热物理性质 Cp [kJ/(kgK)] λ [W/(mK)] 2.035 0.1462 2.077 0.1454 2.114 0.1446 2.156 0.1439 2.194 0.1431 2.227 0.1424 2.265 0.1416 ν×106 (m2/s) 124.2 76.5 50.5 34.3 24.6 18.3 14.0 Pr 1522 956 462 444 323 244 190 3、两漫灰平行平板间存在着辐射换热，并保持表面温度T1>T2，表面发射率分别为ε1，ε2。为减少两板间的辐射热流，用一个两侧面发射率不同的遮热板将两板隔开。试问：

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（1）为使两板之间的辐射换热有最大的减少，遮热板应如何放置？即应该将发射率大的还是小的一侧朝向温度为T1的平板？

（2）上述两种放置方法中哪一种使遮热板温度更高？（13分）

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