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1、传热学课程考试题学校系 别考试时间 150 分钟专业班级考试日期 年 月 日姓 名 学号题号简答题计算题总分1234567123得分简答题（ 42 分，每小题 6分）1（上海理工， 03）图 1为一扇形区域中的二维、稳态、无内热源的导热问题， 其一侧平直表面维持均匀恒定温度 tw , r ri 的表面绝热， 其余表面与温度为 t 的环境换热，表面传热系数为 h ，为用数值法确定区域中的温度分布，在 径向和周向分别用定步长 r 和 划分计算区域，节点布置如图 1 所示。假 定区域的物性参数已知且为常数，试用热平衡法建立节点 1和 7的离散方程 （有限差分方程式） 。（不要求整理）图12（上海理工
2、， 03）试述 Nu数和 Bi 数的区别。3（ 上海理工， 03）试根据速度边界层和热边界层的概念，用量级分析的方法， 从对流换热的能量微分方程导出二维稳态、常物性、不可压缩流体外掠平板 层流边界层流动时的边界层能量微分方程。4（上海理工， 03）直径为 d 、单位长度电阻为 R、发射率为 的金属棒，初始 时与温度为 T 的环境处于热平衡状态，后通过电流 I ，已知棒与环境的表面 传热系数为 h 。试导出通电流期间金属棒温度随时间变化的规律，并写出处 于新的热平衡状态的条件。 （不用求解）5（ 上海理工， 03）饱和水在水平加热表面上沸腾（壁面温度可控）时，随着 壁面过热度的增加，沸腾换热表面
3、传热系数是否也增加 ?为什么？ 6（上海理工， 03）何谓漫-灰表面？将实际表面视为漫 -灰表面有何实际意义？ 7（ 上海理工， 03）空调和制冷用的冷却器，其管外装的肋片往往制成百叶窗 式肋片，见图 2。试问肋片做成这种形式的意义？图2计算题（ 58 分）1（18分）（上海理工，03）直径为0.1 mm ，长度为 1m的电阻丝水平地置于 30 的静止空气中，试问在不计辐射换热的情况下它每米长度上能承受的最大散 热量是多少？如果考虑辐射换热，这一最大散热量朝哪个方向变化？该电阻 丝的熔点为 970 。附注：（1）空气在水平圆柱体外自然对流换热的准则式Num 0.36 0.363Grm1/6 0
4、.091 4Grm1/3 ， Grm 106 1.3 1013(2)500 空气的物性参数0.057 4 W /(m K) ， 79.38 10 6 m2 / s2(20分)(上海理工， 03)两个直径为 0.4 m的平行同轴圆盘相距 0.1 m，两盘 置于墙壁温度 T3 300 K 大房间内，一圆盘 T1 500 K 、 1 0.6 ，另一圆盘 绝热。若两圆盘的背面均不参与换热，求绝热盘之温度。已知同轴圆盘之间 的角系数 X1,2 0.62 。3(20分)(上海理工， 03)质量流量为 2 000 kg h的变压器油在螺旋盘管中流 过 ， 油 温 从 t1 80 被 冷 却 至 t1 30 ， 其 比 定 压 热 容 cp1 2.093 k (Jkg K) 。进口温度为 t2 20 的冷水在盘管外流动用来冷却 变压器油。出口处水温 t2 25 ，水的比定压热容 cp2 4.174 kJ (kg K) 。 水侧表面传热系数为 580 W (m2 K) ，油侧表面传热系数为 150 W (m2 K) 。 钢盘管的导热系数为 40 W (m K ) ，污垢热阻总共为 0.000 7 m2 K W。若盘 管的直径为 0.4 m，管的外径 壁厚为 57 mm 3.5 mm 。求螺旋盘管的最小长 度、盘数与水的质量流量。
