高等传热学复习题

高等传热学复习题
高等传热学复习题

高等传热学作业

1-5 椭圆坐标系(,,ηθ?)由η=常数的椭球面,θ=常数的双曲线面和?=常数的平面组成。如果椭球坐标系与直角坐标系的关系为

sin cos sin sin cos x Ash y Ash z ch ηθ?

ηθ?ηθ

===

试证明该椭球坐标系的拉梅系数为

123sin a a a a a a A sh ηθ?θη

======并证明椭球坐标系中拉普拉斯算子的表达式为

222

2

22222222222

11(cot )(sin cos )sin t t t t t t cth A ch sh A sh ηθηθηθηηθθηθ???????=+++++????? 2-1 铝的电阻率为2.6810m -?Ω?,导热系数为236/()W m k ?。今有横截面面积为32

mm 的铝导线分别被制成裸线和包覆有0.5mm 厚的聚氯乙烯层【导热系数为1.2/()W m k ?】绝缘线。假定在工作状态下两种电线外表面的表面传热系数均为202/()W m k ?,导线内部最高温度与环境温度的温差不得超过80℃。试首先定性分析哪一种导线允许通过的电流较大,再分别计算确定两种电线允许通过的电流值。

2-6 地热换热器是管中流动的流体与周围土地之间的换热,可应用于热能的储存、地源热泵等工程实际。一种布置方式是把管子埋没在垂直于地面的钻孔中。由于管子的长度远大于钻孔的直径,可以把管子的散热简化为一个有限长度的线热源。当运行的时间足够长以后,系统可以达到基本稳定的状态。设土地是均匀的半无限大介质,线热源单位长度的发热量为l q ,地表面的温度均匀,维持为o t ,试用虚拟热源法求解土地中的稳态温度场。

3-1 用热电偶测量呈简谐波周期变化的气流温度,热电偶的感温节点可看作直径为1mm 的圆球.其材料的密度为89003/kg m ,比热容为390 J /(kg ·K),测温记录的最高和最低温度分别为130℃和124℃,周期为20 s ,试确定真实的气流温度变化范围。

3-6 已知初始温度均匀的无限大介质中由连续恒定发热的线热源所引起的温度场由式2

(,)()44l q r t r Ei a τπλτ

-=-确定。若线热源的加热不是连续的而是间歇的,即从0τ=时刻起,线热源进行周期性的间歇加热,周期为T ,其中加热的时段为1T ,其余的1T T -时段不加热。试利用线性叠加原理确定介质中的温度响应。

4-4 把两块3mm 厚的长钢板焊接在一起。焊条以0.01m/s 的速率移动,焊接消耗的功率为2KW 。周围空气的温度为30℃,求钢板上温度超过500℃的热影响区的宽度。钢板表面与周围环境的换热是否会对降温有足够的帮助?

5-1 等截面矩形直肋的肋根温度为o t ,肋端绝热,两侧面向温度为f t 的周围介质散热,表面传热系数为h 。试:

(1)用有限差分法求解肋片中的二维稳态温度场

(2)确定单位长度肋片的散热量;

(3)与等截面直肋一维问题的解析解比较、指出在什么条件下一维解析解与二维解之间的误差不大于1%。

7-3 试证明能量方程式

()()()p V

DT T T T p c T divV D x x y y z z T ρλλλητ?????????=++-+Φ ?????????? 8-2 试用数量级分析方法证明:考虑能量耗散时,无内热源的常物性不可压缩流体掠过平璧的边界层能量方程为

222()p p T T T u u v x y c y c y

λυρ????+=+???? 9-1 试证明;圆管内充分发展流动的体积流量可以表示为

400()8f r V p p L

πμ=- 10-1 基于相似分析,卡门提出:

322/t u u k y y ν??????= ? ???????

11-4 有一定温热线风速仪,其传感器头部导线直径为0.00038cm ,长度是其直径的580倍。已知导线温度为260℃,空气温度为25℃,试求导线水平和竖直放置情况下的平均对流换热表面传热系数。

12-5 温度为3000 K 的表面、在03m λμ≤≤的波长范围内,单色发射率为0.8,在其他波段单色发射率为0. 2。如果入射表面温度是T =l 0000 K 的黑体,问总吸收比是多少?

13-5 两块平行黑体平板相距10cm ,平板间的介质为非散射介质,吸收系数为0.21cm -不计气体导热,试计算气体温度以及下板到上板的辐射热流。已知下板温度为600k ,上板温度为500k 。

14-1 一把烙铁的端部表面积为0.00132

m ,表面发射率是0.9,功率为20W ,与环境的对流表面传热系数为112/()W m k ?。周围环境和空气的温度是25C ?。试计算烙铁端部的温度。

补充习题

1. 增压内燃机用空气中冷器热设计

为提高汽车动力、节油降耗及降低汽车排放污染物,在增压内燃机车上增加空气中间冷却器(简称中冷器)是个有效措施。中冷器可以使增压后的空气温度降低,密度增大。增压中冷可以在柴油机的热负荷不增加甚至降低以及机械负荷增加不多的前提下,较大幅度地提高柴油机功率,降低排放污染。因此,在增压内燃机车上高效中冷器的利用对于节约能源,保护环境具有重要意义。

所计算的中冷器示于图中。增压后的热空气先流经由若干根扁管构成的第一通路,后在接头管道中转弯进入第二通路,冷空气则在扁管间的空间中垂直地流过,为强化冷空气侧的对流传热,在扁管外侧加了由许多小三角形通道所构成的翅片管带。热空气在如图c所示的扁管内流动。每根扁管由7个方形截面小通道组成,中间6个截面的尺寸为7.0mm 4.6mm。热空气的状态参数、质流流量、冷空气的相关条件和扁管、波纹翅片的尺寸均给定。任务是对该中冷器进行校核计算,以获得在一定的热空气质量流量下,换热器的热负荷随冷空气流速改变的情况,以及冷、热流体的流动压降。

何雅玲. 内燃机学报, 2005, 23(5): 447-450

2. 为了有效冷却一圆筒形的燃烧室,在其外壁上设置了一个带环肋的铝制夹套,如附图所示。燃烧室内燃烧产物与内壁热交换的结果相当于使内壁净吸收热流密度q = 105W/m2。燃烧室壁面的λ = 30W/(m·K),铝材的λ = 240W/(m·K)。环肋受气流冷却,h0 = 105W/(m2·K),t f0 = 35℃。(1)铝夹层与燃烧室外壁接触良好,

试计算t i、t l及t r之值;(2)设有接触热阻存在,且R c =

2?10-4 m2·K / W,试重新计算t i及t r。翅片厚3mm,两

翅片中心间的距离为8mm。

3. 地源冷量的利用

夏天一种节能型的家用空调的方法是利用地下一定深处

的温度低于环境

温度的特点,将热空气送入置于地下深处的管道内冷却,然后送入房

间循环使用,如图所示。已知,送风管道内径D = 400mm,风量q V =

0.558m3/s,地下管道维持在壁温t w = 18℃,房间出风温度t o = 25℃,

要求进风温度t i = 20℃,管道的绝对粗糙度Δ = 2.5mm。试确定所需

管道的长度。

4. 电力变压器可视为直径为300mm、高为500mm的短柱体,在运

行过程中它需散失热流量1000W。为使其表面温度维持在47℃,在

其外壳上缠绕多圈内径为20mm

的管子(见附图),管内通过甘

油以吸收变压器的散热。管壁通

过焊接与变压器外壳相连。设要求外壳温度维持在47℃,甘油入口温

度为24℃,螺旋管内的允许温升为6℃,并设变压器的散热均为甘油

所吸收。试确定所需甘油流量、换热管总长度以及缠绕在柱体上的螺

旋管相邻两层之间的距离s。27℃时甘油的物性参数如下:ρ=

1259.9kg/m3,c p= 2427 kJ/(kg·K),λ= 0.286 W/(m·K),η= 79.9?10-2Pa·s,Pr = 6780。47℃时甘油的η = 20.95?10-2Pa·s。

传热学试卷(1)答案

2007传热学试卷(1)标准答案 一.填空题:(共20分)[评分标准:每个空格1分] 1.表征材料导热能力的物理量是____导热系数_____。 2.努谢尔特准则的表达式是___hL/λ___。式中各符号的意义是 _λ为导热系数_、__L 特征尺寸__、__h 为对流换热系数__。 3.凝结换热有__膜状凝结__和__珠状凝结__两种换热方式,其中_珠状凝结_的换热效果好。 4.饱和沸腾曲线有四个换热规律不同的区域,分别指_自然对流__、核态沸腾__、__过渡沸腾__、__稳定膜态沸腾_。 5.管外凝结换热,长管竖放比横放的换热系数要____小__。是因为 ___膜层较厚___的影响。 6.决定物体导热不稳定状况下的反应速率的物理量是_导温系数_。 7.定向辐射强度与方向无关的规律,称___兰贝特定律___。 8.换热器热计算的两种基本方法是__平均温压法__和__传热单元数法__。 汽化核心数受_壁面材料_和__表面状况、压力、物性__的支配。 二.问答及推倒题:(共50分) 1.名词解释(10分)[评分标准:每小题2分] ①角系数:把表面1发出的辐射能落到表面2上的百分数,称为表面1对表面2的角系数。 ②肋效率:基温度下的理想散热量 假设整个肋表面处于肋肋壁的实际散热量 =f η ③灰体:物体的单色吸收率与投入辐射的波长无关的物体。 ④Bi 准则:Bi=hL/λ=固体内部的导热热阻与外部的对流换热热阻之比。 ⑤定性温度:在准则方程式中用于确定物性参数的温度。 2.设一平板厚为δ,其两侧表面分别维持在温度t 1及t 2,在此温度范围内平板的局部导热系数可以用直线关系式λ=λ0(1+bt )来表示,试导出计算平板中某处当地热流密度的表达式,并对b >0、b =0及b <0的三种情况画出平板中温度分布的示意曲线。(10分) 解:应用傅里叶定律:dx dt bt dx dt q )1(0+-=-=λλ ——————2分 分离变量:dt bt qdx )1(0+-=λ

高等传热学知识重点(含答案)2019

高等传热学知识重点 1.什么是粒子的平均自由程,Knusen数的表达式和物理意义。 Knusen数的表达式和物理意义:(Λ即为λ,L为特征长度) 2.固体中的微观热载流子的种类,以及对金属/绝缘体材料中热流的贡献。 3.分子、声子和电子分别满足怎样的统计分布律,分别写出其分布函数的表达式 分子的统计分布:Maxwell-Boltzmann(麦克斯韦-玻尔兹曼)分布: 电子的统计分布:Fermi-Dirac(费米-狄拉克)分布: 声子的统计分布:Bose-Eisentein(波色-爱因斯坦)分布; 高温下,FD,BE均化为MB;

4.什么是光学声子和声学声子,其波矢或频谱分布各有特性? 答:声子:晶格振动能量的量子化描述,是准粒子,有能量,无质量; 光学声子:与光子相互振动,发生散射,故称光学声子; 声学声子:类似机械波传动,故称声学声子; 5.影响声子和电子导热的散射效应有哪些? 答:影响声子(和电子)导热的散射效应有(热阻形成的主要原因): ①界面散射:由于不同材料的声子色散关系不一样,即使是完全结合的界面也是有热阻的; ②缺陷散射:除了晶格缺陷,最典型的是不纯物掺杂颗粒的散热,散射位相函数一般为Rayleigh散 射、Mie散射,这与光子非常相似; ③声子自身散射:声子本质上是晶格振动波,因此在传播过程中会与原子相互作用,会产生散射、 吸收和变频作用。

6.简述声子态密度(Density of State)及其物理意义,德拜模型和爱因斯坦模型的区别。答:声子态密度(DOS)[phonon.s/m3.rad]:声子在单位频率间隔内的状态数(振动模式数)Debye(德拜)模型: Einstein(爱因斯坦)模型: 7.分子动力学理论中,L-J势能函数的表达式及其意义。 答:Lennard-Jones 势能函数(兰纳-琼斯势能函数),只适用于惰性气体、简单分子晶体,是一种合理的近似公式;式中第一项可认为是对应于两体在近距离时以互相排斥为主的作用,第二项对应两体在远距离以互相吸引(例如通过范德瓦耳斯力)为主的作用,而此六次方项也的确可以使用以电子-原子核的电偶极矩摄动展开得到。

高等传热学相变导热解(移动边界)

高等传热学导热理论——相变导热(移动边界问题)讨论 第五讲:相变导热(移动边界问题): 移动边界的导热问题有许多种,本讲只讲固液相变时的导热模型。 5.1 相变换热特点与分类: 特点: (1) 相变处存在一个界面把不同相的物质分成两个区间(实际不是一个面, 而是一个区)。 (2) 相变面随时间移动,移动规律时问题的一部分。 (3) 移动面可作为边界,决定了相变问题是非线性问题。 分类: (1) 半无限大体单区域问题(Stefan Question ) (2) 半无限大体双区域问题(Neumman Question ) (3) 有限双区域问题 5.2 相变导热的数学描述和解: 假定:固液两相内部只有导热,没有对流(适用于深空中相变)。 物性为常量。不考虑密度变化引起的体积变化。 控制方程: 对固相: 2 21s s s t t a x τ ??=?? 对液相: 2 2 1l l l t t a x τ ??= ?? 初值条件:0:s l t t t τ∞=== 边界条件: 0:::s l w l s l s x t ort t x t ort or x t ort t ∞ ===∞≠∞ =?= 在相变界面,热量守恒,温度连续,Q l 为相变潜热: ()():s l s l l l s l p t t d x Q and t t t x x d δτδτλλρτ ??==+==?? 5.2.1 半无限大体单区域问题(Stefan Question )的简化解: 以融解过程为例: 忽略液相显热, 2 210l l l t t a x τ ??==??,方程解为一直线,由边界条件得: ()/l w p w t t t t x δ =+- 对固相,忽略温差:w p t t t ∞==,即固相温度恒等于相变温度等于初始温度。 由相变处得换热条件求δ的变化规律:

专升本《工程传热学》_试卷_答案

专升本《工程传热学》 一、 (共18题,共156分) 1. 说明得出导热微分方程所依据的基本定律。 (8分) 标准答案:能量守恒方程和傅利叶定律。 2. 写出肋效率的定义。对于等截面直肋,肋效率受哪些因素影响? (8分) 标准答案: 3. 在液体沸腾过程中一个球形汽泡存在的条件是什么?为什么需要这样的条件? (8分) 标准答案:在液体沸腾过程中一个球形汽泡存在的条件是液体必须有一定的过热度。这是因为从汽泡的力平衡条件得出 ,只要汽泡半径不是无穷大,蒸汽压力就大于液体压力,它们 各自对应的饱和温度就不同有 ;又由汽泡热平衡条件有 ,而汽泡存在必须保持其 饱和温度,那么液体温度,即大于其对应的饱和温度,也就是液体必须过热。 4. 什么是速度边界层?动量方程在热边界层中得到简化所必须满足的条件是什么?这样的简化有何好处? (8分) 标准答案:流体流过壁面时流体速度发生显著变化的一个薄层。 动量方程得以在边界层中简化,必须存在足够大的Re 数,也就是具有的数量级。 此时动量扩散项才能够被忽略。从而使动量微分方程变为抛物型偏微分方程,成为可求解的形式。 5. 在导热过程中产生了Bi 数,而在对流换热过程中产生了Nu 数,写出它们的物理量组成,并指出它们之间的差别是什么? (8分) 标准答案: 从物理量的组成来看,Bi 数的导热系数 为固体的值,而 Nu 数的则为流体的值;Bi 数的特征尺寸Ls 在固体侧定义,而Nu 数的Lf 则在流体侧定义。从物理意义上看,前者反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的对比关系,而后者则反映了换热系统中流体与壁面地换热性能与其自身的导热性能的对比关系。 6. 外径为50mm ,表面温度为180 的圆筒,在它的外面用导热系数为0.14W/ 的保温材料 包扎起来,保温材料的厚度为 30mm 。要求外表面温度小于60,试计算每米管道的散热量。如 果将保温材料换成导热系数为0.034 W/的保温材料,导热量同上,其它条件也不变。试计算 新保温材料的厚度。 (12分) 标准答案: 7. 针对如下导热微分方程写出方程各项的含义,并说明得出导热微分方程所依据的基本定律? (8 分) 标准答案: 导热微分方程所依据的基本定律是傅里叶定律和导热微分方程。 8. 写出Bi 数的定义式并解释其意义。在Bi 0 的情况下,一初始温度为t0的平板突然置于温度为的流体中冷却(如图1 ),粗略画出τ=τ1>0和 时平板附近的流体和平板的温度分布。 (8分) 标准答案:反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的对比关系。

传热学总复习试题及答案【第五版】【精】【_必备】

总复习题 基本概念 : ?薄材 : 在加热或冷却过程中 , 若物体内温度分布均匀 , 在任意时刻都可用一个温度来代表整个物体的温度 , 则该物体称为 ----. ?传热 : 由热力学第二定律 , 凡是有温差的地方 , 就有热量自发地从高温物体向低温物体转移 , 这种由于温差引起的热量转移过程统称为 ------. ?导热 : 是指物体内不同温度的各部分之间或不同温度的物体相接触时 , 发生的热量传输的现象 . 物体各部分之间不发生相对位移,仅依靠物体内分子原子和自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递成为热传导简称导热 ?对流 : 指物体各部分之间发生相对位移而引起的热量传输现象 . 由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互渗混所导致的热量传递过程 ?对流换热 : 指流体流过与其温度不同的物体表面时 , 流体与固体表面之间发生的热量交换过程称为 ------. ?强制对流 : 由于外力作用或其它压差作用而引起的流动 . ?自然对流 : 由于流体各部分温度不同 , 致使各部分密度不同引起的流动 . ?流动边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 由于粘滞力的作用 , 壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的速度迅速下降为零 , 而在这一流层外 , 流体的速度基本达到主流速度 . 这一流体层即为 -----. ?温度边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 会在壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的温度迅速变化 , 而在这一流层外 , 流体的温度基本达到主流温度 . 这一流体层即为 -----. ?热辐射 : 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为 ------. 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程成为热辐射 ?辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量 . ?单色辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的波长在λ -- λ +d λ 范围内的辐射能量 . ?立体角 : 是一个空间角度 , 它是以立体角的角端为中心 , 作一半径为 r 的半球 , 将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方 r 2 的比值作为 ------ 的大小 . ?定向辐射强度 : 单位时间内 , 在单位可见面积 , 单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为 ----. ?传质 : 在含有两种或两种以上组分的流体内部 , 如果有浓度梯度存在 , 则每一种组分都有向低浓度方向转移 , 以减弱这种浓度不均匀的趋势 . 物质由高浓度向低浓度方转移过程称为 ----.

浙大高等传热学复习题部分答案

高等传热学复习题 1.简述求解导热问题的各种方法和傅立叶定律的适用条件。 不论如何,求解导热微分方程主要依靠三大方法: 理论法、试验法、综合理论和试验法 理论法:借助数学、逻辑等手段,根据物理规律,找出答案。它又分: 分析法;以数学分析为基础,通过符号和数值运算,得到结果。方法有:分离变量法,积分变换法(Laplace变换,Fourier变换),热源函数法,Green函数法,变分法,积分方程法等等,数理方程中有介绍。 近似分析法:积分方程法,相似分析法,变分法等。 分析法的优点是理论严谨,结论可靠,省钱省力,结论通用性好,便于分析和应用。缺点是可求解的对象不多,大部分要求几何形状规则,边界条件简单,线性问题。有的解结构复杂,应用有难度,对人员专业水平要求高。 数值法:是当前发展的主流,发展了大量的商业软件。方法有:有限差分法,有限元法,边界元法,直接模拟法,离散化法,蒙特卡罗法,格子气法等,大大扩展了导热微分方程的实用范围,不受形状等限制,省钱省力,在依靠计算机条件下,计算速度和计算质量、范围不断提高,有无穷的发展潜力,能求解部分非线性问题。缺点是结果可靠性差,对使用人员要求高,有的结果不直观,所求结果通用性差。 比拟法:有热电模拟,光模拟等 试验法:在许多情况下,理论并不能解决问题,或不能完全解决问题,或不能完美解决问题,必须通过试验。试验的可靠性高,结果直观,问题的针对性强,可以发掘理论没有涉及的新规律。可以起到检验理论分析和数值计算结果的作用。理论越是高度发展,试验法的作用就越强。理论永远代替不了试验。但试验耗时费力,绝大多数要求较高的财力和投入,在理论可以解决问题的地方,应尽量用理论方法。试验法也有各种类型:如探索性试验,验证性试验,比拟性试验等等。 综合法:用理论指导试验,以试验促进理论,是科学研究常用的方法。如浙大提出计算机辅助试验法(CA T)就是其中之一。 傅里叶定律向量形式说明,热流密度方向与温度梯度方向相反。它可适用于稳态、非稳态,变导热系数,各向同性,多维空间,连续光滑介质,气、液、固三相的导热问题。 2.定性地分析固体导热系数和温度变化的关系 3.什么是直肋的最佳形状与已知形状后的最佳尺寸? Schmidt假定:如要得到在给定传热量下要求具有最小体积或最小质量的肋的形状和尺寸,肋片任一导热截面的热流密度都应相等。 1928年,Schmidt等提出了一维肋片换热优化理论:设导热系数为常数,沿肋高的温度分布应为一条直线。Duffin应用变分法证明了Schmidt假定。Wikins[3]指出只有在导热系数和换热系数为常数时,肋片的温度分布才是线性的。Liu和Wikins[4]等人还得到了有内热源及辐射换热时优化解。长期以来肋片的优化问题受到理论和应用两方面的重视。 对称直肋最优型线和尺寸的无量纲表达式分析: 假定一维肋片,导热系数和换热系数为常数,我们有对称直肋微分方程(忽略曲 线弧度): yd2θ/dx2+(dy/dx)dθ/dx-θh/λ=0 由Schmidt假定,对任意截面x: dθ/dx=-q/λ=const

高等传热学讲义

第2章边界层方程 第一节Prandtl 边界层方程一.边界层简化的基本依据 外:粘性和换热可忽略 )(t δδ , l l t <<<<δδ或内:粘性和换热存在 )(t δδ特征尺寸 —l

二.普朗特边界层方程 常数性流体纵掠平板,层流的曲壁同样适用)。 δ v l u ∞∞ ∞u l v v l u δδ~~,可见,0=??+??y v x u )()((x x R δ>>曲率半径y x u v ∞ ∞T u ,w T ∞ ∞T u ,δ l

)(122 22 y u x u x p y u v x u u ??+??+??-=??+??νρδ δ ∞ ∞ u u l l u u ∞∞ 2 l u ∞ν2 δ ν ∞ u ) (2 l u ∞ 除以无因次化11 Re 12 ) )(Re 1 (δ l

因边界层那粘性项与惯性项均不能忽略,故 项可忽略,且说明只有Re>>1时,上述简化才适用。)(12 2 22y v x v y p y v v x v u ??+??+??-=??+??νρ1~))(Re 1(2 δ l l δ ;可见22 22 x u y u ??>>??δδ 1 ) (2 ∞u l l u l u /)(∞∞δ 2 /)(l u l ∞δ ν2 /)(δδ ν∞u l : 除以l u 2 ∞ )(Re 1l δ))(Re 1(δ l l δ

可见,各项均比u 方程对应项小得多可简化为 于是u 方程压力梯度项可写为。 )(2 2 22y T x T a y T v x T u ??+??=??+??,0=??y p dx dp ρ1-),(l δ 乘了δθδ w u l )(∞l u w θ∞2 l a w θ除以: l u w θ∞Pe /12 )(/1δ l Pe 12δ θw a 1 ) (∞-=T T w w θPr) Re (?====∞∞贝克列数—导热量对流热量w w p l k u c a l u Pe θθρ

传热学试题(答案)

①Nu准则数的表达式为(A ) ② ③根据流体流动的起因不同,把对流换热分为( A) ④A.强制对流换热和自然对流换热B.沸腾换热和凝结换热 ⑤C.紊流换热和层流换热D.核态沸腾换热和膜态沸腾换热 ⑥雷诺准则反映了( A) ⑦A.流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 ⑧B.流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 ⑨C.对流换热强度的准则 ⑩D.浮升力与粘滞力的相对大小 ?彼此相似的物理现象,它们的( D)必定相等。 ?A.温度B.速度 ?C.惯性力D.同名准则数 ?高温换热器采用下述哪种布置方式更安全( D) ?A.逆流B.顺流和逆流均可 ?C.无法确定D.顺流

?顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃,冷流体进出口温度分别为20℃和40℃,则其对数平均温差等于() A.60.98℃B.50.98℃ C.44.98℃D.40.98℃ ?7.为了达到降低壁温的目的,肋片应装在( D) ?A.热流体一侧B.换热系数较大一侧 ?C.冷流体一侧D.换热系数较小一侧 21黑体表面的有效辐射( D)对应温度下黑体的辐射力。 22A.大于B.小于 C.无法比较D.等于 23通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为( D) 24A.W B.W/m2 C.W/m D.W/m3 25格拉晓夫准则数的表达式为(D ) 26 27.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) 28 A.热辐射 B.热对流 C.导 热 D.都不是 29准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 30A.强制对流换热 B.凝结对流换热

31 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 32下列各种方法中,属于削弱传热的方法是( D ) 33A.增加流体流度 B.设置肋片 34 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材 料使导热热阻增加 35冷热流体的温度给定,换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A ) 36 A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增 加,有时减小 37将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是( D ) 38A.减少导热 B.减小对流换热 39 C.减少对流与辐射换热 D.减少导热与对流换热 40下列参数中属于物性参数的是( B ) 41A.传热系数 B.导热系数 42 C.换热系数 D.角系数 43已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别为300°C和150°C,冷流体进出口温度分别为50°C和100°C,则其对数平均温差约为( )

2012高等传热学试卷

合肥工业大学机械与汽车工程学院研究生考试试卷 课程名称 高等传热学 考试日期 2012-12-19 姓名 年级 班级 学号 得分 所有答案写在答题纸上,写在试卷上无效!! 一、简答题(每题10分,共50分) 1. 简述三种基本传热方式的传热机理并用公式表达传热定律;传热问题的边界条件有哪两类? 2. 有限元法求解传热问题的基本思想是什么?基本求解步骤有哪些?同有限差分方法相比其优点是什么? 3. 什么是形函数?形函数的两个最基本特征是什么? 4. 加权余量法是建立有限元代数方程的基本方法,请描述四种常见形式并用公式表达。 5. 特征伽辽金法(CG )在处理对流换热问题时遇到什么困难?特征分离法(CBS )处理对流换热问题的基本思想是什么? 二、计算题(第1, 2题各15分,第3题20分,共50分) 1. 线性三角元的顶点坐标(单位:cm )为:i (2, 2)、j (6, 4)、k (4, 6),温度分别为 200℃, 180℃和 160℃,热导率k =0.5W/m ℃。试计算: (1)点(3,4)的温度及x 和y 方向的热流分量; (2)绘制170℃等温线。 2. 计算图1所示的二次三角元在点(2, 5)处的y N x N ????66和。 3. 图2所示一维方肋处于热稳定状态,截面2mm ×2mm ,长3cm ,热导率为k =100W/m ℃。左端面维持恒定温度150℃,右端面绝热,其余表面和空气间的对流换热系数h =120W/m 2,空气温度T a =20℃。请采用3个一维线元计算距左侧端面分别为1cm 、2cm 的截面和右侧端面的温度。提示:稳态导 热有限元代数方程:[]{}{}f T K =。单元截面积A ,截面周长P ,单元刚度矩阵:[]??????+??????--=211261111hPl l Ak e K ,单元载荷项:{}??????=112Pl hT a e f 。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 装 订 线 T=150℃ 绝热 3cm 2mm 图1 图2

浙江大学传热学复习题参考答案

高等传热学复习题答案 热动硕士2015 吕凯文 10、燃用气、液、固体燃料时火焰辐射特性。 答:燃料的燃烧反应属于比较剧烈的化学反应。由于燃烧温度较高,而且燃料的化学成分一般都比较复杂,所以燃烧反应的过程是非常复杂的过程,一般的燃料燃烧时火焰的主要成分还有CO 2、H 2O 、N 2、O 2等,有的火焰中还有大量的固体粒子。火焰中还存在大量的中间参悟。在不同的工况下,可能有不同的中间产物和燃烧产物。火焰的辐射光谱是火焰中的各种因素作用的结果。 燃烧中间产物或燃烧产物受火焰加热,要对外进行热辐射。在火焰的高温环境下,固体粒子的辐射光谱多为热辐射的连续光谱,而气体分子的发射光谱多为分段的发射或选择性吸收。此外,还有各物质的特征光谱对火焰的辐射的影响。在工业火焰的温度水平下,氧、氢等结构对称的双原子分子没有发射和吸收辐射的能力,它们对于火焰光谱的影响比较小。而CO 2和H 2O 等结构不对称的分子以及固体粒子对火焰光谱的影响起主导作用。在火焰中大量的中间产物虽然存在时间很短,但对火焰辐射光谱也有一定的影响。(该答案仅供参考) 11、试述强化气体辐射的各种方法。 答:气体辐射的特点有:①不同种类的气体的辐射和吸收能力各不相同;②气体辐射对波长具有强烈的选择性;③气体的辐射和吸收是在整个容积中进行的,辐射到气体层界面上的辐射能在辐射行程中被吸收减弱,减弱的程度取决于辐射强度及途中所遇到的分子数目。 气体的辐射和吸收是气层厚度L 、气体的温度T 和分压p (密度)的函数,(,)f T pL λα=。由贝尔定律,,0k L L I I e λλλ-=?可知,单色辐射在吸收性介质中传播时其强度按指数递减。 由上述可知,强化气体辐射的方法有:提高气体的温度;减小气体层的厚度,;选择三原子、多原子及结构不对称的双原子气体;减小气体的分压。(该答案仅供参考) 12、固体表面反射率有哪几种? 答:被表面反射的能量与投射到表面的能量之比定义为表面反射率。固体表面反射率有: ①双向单色反射率;②单色定向-半球反射率;③单色半球-定向发射率。

上海理工大学高等传热学试题及答案

1.试求出圆柱坐标系的尺度系数,并由此导出圆柱坐标系中的导热微分方程。 2 .一无限大平板,初始温度为T 0;τ>0时,在x = 0表面处绝热;在x = L 表面以对流方式向温度为t f 的流体换热。试用分离变量法求出τ>0时平板的温度分布(常物性)。(需求出特征函数、超越方程的具体形式,范数(模)可用积分形式表示)。(15分) , 3.简述近似解析解——积分法中热层厚度δ的概念。 答:近似解析解:既有分析解的特征:得到的结果具有解析函数形式,又有近似解的特征:结果只能近似满足导热解问题。在有限的时间内,边界温度 的变化对于区域温度场的影响只是在某一有限的范围内,把这个有限的范围定义为热层厚度δ。 4.与单相固体导热相比,相变导热有什么特点 答:相变导热包含了相变和导热两种物理过程。相变导热的特点是 1.固、液两相之间存在着 移动的交界面。 2.两相交界面有潜热的释放(或吸收) | 对流部分(所需量和符号自己设定) 1 推导极坐标系下二维稳态导热微分方程。 2 已知绕流平板流动附面层微分方程为 y u y u V x u u 22??=??+??ν 取相似变量为: x u y νη∞ = x u f νψ∞= 写出问题的数学模型并求问题的相似解。 3 已知绕流平板流动换热的附面层能量积分方程为: ?=∞?? =-δ00)(y y t a dy t t u dx d 当Pr<<1时,写出问题的数学模型并求问题的近似积分解及平均Nu (取三次多项式)。 4 ] O x

5写出常热流圆管内热充分发展流动和换热问题的数学模型并求出速度和温度分布及Nu x.辐射 1.请推导出具有n个表面的净热流法壁面间辐射换热求解公式,并简要说明应用任一种数值方法的求解过程。 2.试推导介质辐射传递方程的微分形式和积分形式,要求表述出各个步骤和结果中各个相关量的含义。 3.根据光谱辐射强度表示下面各量:1)光谱定向辐射力;2)定向辐射力;3)光谱辐射力;4)辐射力;5)辐射热流量。要求写清各量的符号、单位。 4.说明下列术语(可用数学表达式)(每题4分) a)光学厚度 b)漫有色表面 c)? d)兰贝特余弦定律 e)光谱散射相函数 f)定向“灰”入射辐射

高等传热学部分答案.

7-4,常物性流体在两无限大平行平板之间作稳态层流流动,下板静止不动,上板在外力作用下以恒定速度U 运动,试推导连续性方程和动量方程。 解:按照题意 0, 0=??=??=x v y v v 故连续性方程 0=??+??y v x u 可简化为 0=??x u 因流体是常物性,不可压缩的,N-S 方程为 x 方向: )(12222y u x u v y p F y u v x u u x ??+??+??-=??+??ρρ 可简化为 022=??+??-y v x p F x η y 方向 )(12222y v x v v y p F y v v x v u y ??+??+??-=??+??ρρ 可简化为 0=??= y p F y 8-3,试证明,流体外掠平壁层流边界层换热的局部努赛尔特数为 12121 Re Pr x Nu r = 证明:适用于外掠平板的层流边界层的能量方程

22t t t u v a x y y ???+=??? 常壁温边界条件为 0w y t t y ∞ ==→∞时,时,t=t 引入量纲一的温度w w t t t t ∞-Θ= - 则上述能量方程变为22u v a x y y ?Θ?Θ?Θ+=??? 引入相似变量1Re ()y y x x ηδ= == 有 11()(()22x x x ηη ηηη?Θ?Θ?''==Θ-=-Θ??? ()y y ηηη?Θ?Θ?'==???;22()U y x ηυ∞ ?Θ''= Θ? 将上三式和流函数表示的速度代入边界层能量方程,得到 1 Pr 02 f '''Θ+Θ= 当Pr 1时,速度边界层厚度远小于温度边界层厚度,可近似认为温度边界层内 速度为主流速度,即1,f f η'==,则由上式可得 Pr ()2d f d η''Θ'=-'Θ,求解可得 12 12 ()()Pr 2 Pr (0)()erf η ηπ Θ='Θ= 则1212 0.564Re Pr x x Nu = 8-4,求证,常物性不可压缩流体,对于层流边界层的二维滞止流动,其局部努

同济大学传热学题库共6套含答案

传热学(一) ?名词解释(本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分) 21. 导热基本定律 22. 非稳态导热 23. 凝结换热 24. 黑度 25. 有效辐射 ?简答题 ( 本大题共 2 小题 , 每小题 8 分 , 共 16 分 ) 26. 简述非稳态导热的基本特点。 27. 什么是临界热绝缘直径?平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用,为什么? ?计算题(本大题共 2 小题,每小题 12 分,共 24 分) 28. 一内径为 300mm 、厚为 10mm 的钢管表面包上一层厚为 20mm 的保温材料,钢材料及保温材料的导热系数分别为 48 和 0.1 ,钢管内壁及保温层外壁温度分别为220 ℃及 40 ℃,管长为 10m 。试求该管壁的散热量。 29. 一内径为 75mm 、壁厚 2.5mm 的热水管,管壁材料的导热系数为 60 ,管内热水温度为 90 ℃,管外空气温度为 20 ℃。管内外的换热系数分别为和 。试求该热水管单位长度的散热量。 ?名词解释 ( 本大题共 5 小题 , 每小题 4 分 , 共 20 分 ) 21. 导热基本定律 : 当导热体中进行纯导热时 , 通过导热面的热流密度 , 其值与该处温度梯度的绝对值成正比 , 而方向与温度梯度相反。

22. 发生在非稳态温度场内的导热过程称为非稳态导热。 或:物体中的温度分布随时间而变化的导热称为非稳态导热。 23. 蒸汽同低于其饱和温度的冷壁面接触时 , 蒸汽就会在壁面上发生凝结过程成为流液体。 24. 物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比。 25. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能。 ?简答题(本大题共 2 小题,每小题 8 分,共 16 分) 26. ( 1 )随着导热过程的进行 , 导热体内温度不断变化 , 好象温度会从物体的一部分逐渐向另一部分转播一样 , 习惯上称为导温现象。这在稳态导热中是不存在的。 ( 2 )非稳态导热过程中导热体自身参与吸热(或放热),即导热体有储热现象,所以即使对通过平壁的非稳态导热来说,在与热流方向相垂直的不同截面上的热流量也是处处不等的,而在一维稳态导热中通过各层的热流量是相等的。 ( 3 )非稳态导热过程中的温度梯度及两侧壁温差远大于稳态导热。 27. ( 1 )对应于总热阻为极小值时的隔热层外径称为临界热绝缘直径。 ( 2 )平壁外敷设保温材料一定能起到保温的作用,因为增加了一项导热热阻,从而增大了总热阻,达到削弱传热的目的。 ( 3 )圆筒壁外敷设保温材料不一定能起到保温的作用,虽然增加了一项热阻,但外壁的换热热阻随之减小,所以总热阻有可能减小,也有可能增大。 ?计算题(本大题共 2 小题,每小题 12 分,共 24 分) 28. 解:已知 d 1 =300mm d 2 =300+2 × 10=320mm d 3 =320+2 × 20=360mm m t w1 =220 ℃ t w2 =40 ℃ =9591.226W 29. 解:已知 d 1 =75mm=0.075m d 2 =75+2 × 2.5=80mm=0.08m t f1 =90 ℃ t f2 =20 ℃

工程热力学与传热学试题及答案样本

《工程热力学与传热学》 一、填空题(每题2分,计20分) 1.如果热力系统与外界之间没有任何形式能量互换,那么这个热力系统一定是( ) 2.抱负气体比热容只与( )参数关于。 3.若构成热力系统各某些之间没有热量传递,热力系统将处在热平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( )。 4.若构成热力系统各某些之间没有相对位移,热力系统将处在力平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( )。 5.干饱和蒸汽被定熵压缩,将变为:( )。 6.湿空气压力一定期,其中水蒸气分压力取决于( )。 7. 再热循环目是( )。 8. 回热循环重要目是( )。 9.热辐射可以不依托( ),在真空中传播。 10. 流动功变化量仅取决于系统进出口状态,而与( )过程无关。 二. 判断题(每题1分,计20分) 1.孤立系统热力状态不能发生变化;() 2.孤立系统就是绝热闭口系统;() 3.气体吸热后热力学能一定升高;() 4.只有加热,才干使气体温度升高;() 5.气体被压缩时一定消耗外功;()

6.封闭热力系内发生可逆定容过程,系统一定不对外作容积变化功;() 7.流动功变化量仅取决于系统进出口状态,而与工质经历过程无关;() 8.在闭口热力系中,焓h是由热力学能u和推动功pv两某些构成。() 9.抱负气体绝热自由膨胀过程是等热力学能过程。() 10.对于拟定抱负气体,其定压比热容与定容比热容之比cp/cv大小与气体温度无关。() 11.一切可逆热机热效率均相似;() 12.不可逆热机热效率一定不大于可逆热机热效率;() 13.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程熵变等于可逆过程熵变;() 14.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程熵变不不大于可逆过程熵变;() 15.不可逆过程熵变无法计算;() 16.工质被加热熵一定增大,工质放热熵一定减小;() 17.封闭热力系统发生放热过程,系统熵必然减少。() 18.由抱负气体构成封闭系统吸热后其温度必然增长;() 19.懂得了温度和压力,就可拟定水蒸气状态;() 20.水蒸气定温膨胀过程满足Q=W;() 三. 问答题(每题5分,计20分) 1. 阐明什么是准平衡过程?什么是可逆过程?指出准平衡过程和可逆过程关系。

传热学试题(答案)培训资料

传热学试题(答案)

①Nu准则数的表达式为(A ) ② ③根据流体流动的起因不同,把对流换热分为( A) ④A.强制对流换热和自然对流换热B.沸腾换热和凝结换热 ⑤C.紊流换热和层流换热D.核态沸腾换热和膜态沸腾换热 ⑥雷诺准则反映了( A) ⑦A.流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 ⑧B.流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 ⑨C.对流换热强度的准则 ⑩D.浮升力与粘滞力的相对大小 ?彼此相似的物理现象,它们的( D)必定相等。 ?A.温度B.速度 ?C.惯性力D.同名准则数 ?高温换热器采用下述哪种布置方式更安全?( D) ?A.逆流B.顺流和逆流均可 ?C.无法确定D.顺流 ?顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃,冷流体进出口温度分别为20℃和40℃,则其对数平均温差等于() A.60.98℃B.50.98℃ C.44.98℃D.40.98℃ ?7.为了达到降低壁温的目的,肋片应装在( D) ?A.热流体一侧B.换热系数较大一侧 ?C.冷流体一侧D.换热系数较小一侧 21黑体表面的有效辐射( D)对应温度下黑体的辐射力。 22A.大于B.小于 C.无法比较D.等于 23通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为( D) 24A.W B.W/m2 C.W/m D.W/m3 25格拉晓夫准则数的表达式为(D ) 26 27.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) 28 A.热辐射 B.热对流 C.导热 D.都不是 29准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 30 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 31 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 32下列各种方法中,属于削弱传热的方法是( D ) 33 A.增加流体流度 B.设置肋片 34 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 35冷热流体的温度给定,换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A ) 36 A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增加,有时减小

10高等传热学标准答案

2010高等传热学标准答案 合肥工业大学机械与汽车工程学院研究生考试试卷课程名称高等传热学考试日期2011-12-30姓名年级班级学号得分--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------共 4 页第 1 页本试卷共5题,每题20分一、厚度为50mm的无限大平壁在稳态时壁内温度分布为t=100-10000x2,平壁材料的导热系数为40W/(),试计算:壁内单位体积内热源生成热;平壁中心面、两外表面的热流密度及这三个热流密度与内热源生成热之间的关系。2?d2t?d????t??40??2?104?8?105W/m3 ?0求得?解:根据2??dxdx2??(2)q???dt??40??2?104x?8?105

x dx??装订线平壁中心面:x=0,q=0;中心面是对称面;左外表面:x=-25mm,q=-2×104W/m2 右外表面:x=25mm, q=2×104W/m2 2d????t,所以q???dt???dx???x 因为:?2?dxdx0x二、用热电偶测量气流的温度,热电偶结点看成圆球,若气流和热电偶结点间的对流表面换热系数h=400W/m2K,定压比热容cp=400J/(),密度ρ=8500kg/m3 (1) 若时间常数为1s,求热电偶结点的直径; (2) 若将初始温度为25℃,时间常数为1s的热电偶放入200℃的气流中,热电偶结点温度达到199℃需要多少时间? (3) 若环境温度为25℃的大空间,热电偶结点的发射率为,忽略热电偶的导热损失,热电偶测得的气流温度为195℃,求气流的实际温度。解:时间常数:4?cpV?cpR3?c????1hA3hh?4?R23h?c3?4 00?1R???? ?cp8500?400?cp?R3D?2 R???hA???exp???可得???0?cVp??????cpVhAln?8500?400?? 200??ln? ?03?40025?200 考虑到辐射影

高等传热学作业要点

1-4、试写出各向异性介质在球坐标系)(?θ、、r 中的非稳态导热方程,已知坐标为导热系数主轴。 解:球坐标微元控制体如图所示: 热流密度矢量和傅里叶定律通用表达式为: →→→??+??+??-=?-=k T r k j T r k i r T k T k q r ? θθ?θsin 11' ' (1-1) 根据能量守恒:st out g in E E E E ? ???=-+ ?θθρ?θθ??θθ?θd drd r t T c d drd r q d q d q dr r q p r sin sin 2 2??=+??-??-??-? (1-2) 导热速率可根据傅里叶定律计算: ?θθd r rd t T k q r r sin ???-= ?θθ θθd r dr T r k q sin ???-= (1-3) θ? θ? ?rd dr T r k q ???- =sin 将上述式子代入(1-4-3)可得到 ) 51(sin sin )sin ()sin (sin )(222-??=+??????+??????+?????????θθρ?θθ?θ?θ??θθθθ?θθ?θd drd r t T c d drd r q d rd dr T r k rd d dr T r k d d dr r T r k r p r 对于各向异性材料,化简整理后可得到: t T c q T r k T r k r T r r r k p r ??=+??+????+?????ρ?θθθθθ?θ2 222222sin )(sin sin )( (1-6)

2-3、一长方柱体的上下表面(x=0,x=δ)的温度分别保持为1t 和2t ,两侧面(L y ±=)向温度为1t 的周围介质散热,表面传热系数为h 。试用分离变量法求解长方柱体中的稳态温度场。 解:根据题意画出示意图: (1)设f f f t t t t t t -=-=-=2211,,θθθ,根据题意写出下列方程组 ????? ??? ?? ?=+??==??======??+??00 000212222θθ λθθθδθθθ θh y L y y y x x y x (2-1) 解上述方程可以把θ分解成两部分I θ和∏θ两部分分别求解,然后运用叠加原理∏+=θθθI 得出最终温度场,一下为分解的I θ和∏θ两部分:

传热学模拟试卷与答案汇编

传热学模拟试卷与答案汇编 《传热学》模拟试卷 一、单选题 1、一个表面的吸收比和( )无关。 a 投射表面温度 b 吸收表面温度 c 吸收表面面积 d投射表面性质 2、在一维平板瞬态导热问题中,可采用近似拟合公式(即第一项近似解)进行计算的条件是( )。 a Fo<0.2 b Bi>0.1 c Bi<0.1 d Fo>0.2 3、管内强迫层流充分发展段,如其他条件不变,半径增大时对流换热表面传 热系数会( )。 a 增大 b 不变 c 减小 d 先减后增 4、通过无内热源、常物性、对称第一类边界条件的平壁非稳态导热正规状况 阶段,温度分布包括以下特性( )。 xa 线性 b仅是位置的函数 c 不再受边界条件的影响 d 仅与Fo和有关 ,5、蒸汽含有不凝结气体时,凝结换热的效果会( )。 a 减弱 b 无影响 c 增强 d 可能增强,也可能减弱 6、下面哪种方法能够减少蒸汽通道内热电偶测温误差( )。 a热电偶靠近通道内壁 b增加热节点黑度 c 减小气流流速 d 通道外保温、通过圆筒壁的传热过程,传热面上的总热阻与( )无关。 7 a 两侧流体流速 b 计算基准面积 c 壁厚 d 固体壁物性 o8、一个温度为27C的表面在红外线范围内可看作灰体,那么在的近,,,8m 红外范围内当波长增加时,灰体的光谱辐射力会( )。

a 持续增加 b持续减少 c 先增后减 d 先减后增 9、是否可以通过安置肋片来强化换热,主要取决于( )。 a 肋片材料 b 对流传热系数 c Bi 准则 d 肋高 10、流体强迫外掠平板时,边界层厚度会( )。 a一直增加 b 逐渐减小 c 先增后减 d 保持不变 二、名词解释 1 膜状凝结 2 傅立叶定律 3 强制对流 4 漫灰表面 5 格拉晓夫数Gr 三、简答题: 1、导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程,若平壁两侧都给定第二类边界条件,问能否唯一地确定平壁中的温度分布? 为什么? 1 2、如图所示,在一个稳态、二维导热的温度场中划分网格,水平节点之间的间距为Δx,竖直节点之间的间距为Δy,导热系数为λ,粗黑线为边界,边界为绝热边界,请写出节点1和2的用于数值计算的节点方程。 3 2 1 5 4 3、某流体横掠平板,其热扩散率为a,运动粘度为ν,且a>ν,请画出流动边界层和温度边界层的发展规律,并说明为什么。 4、一换热器,重油从300?冷却到180?,而石油从20?被加热到150?,如换热器流动方式安排成(1)顺流;(2)逆流,问平均温差各为若干? 参考答案: 1、不会。因为稳态、无内热源的条件下,通过各个截面的热流量为常数,即只有一个边界条件。 t,tt,tyx,,41212、节点1: ,,0,,x2y2,, t,tt,tt,t,,yy325212 节点2: ,,,,,,x,0x2x2y,,,

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