传热学试卷-B

中国矿业大学2006～2007学年第 二 学期

《 传热学 》试卷（B ）卷

考试时间：100 分钟 考试方式：闭 卷

学院 班级 姓名 学号

一、填空题（每空2分，共10分）

1、 按照导热机理，水的气、 液、固三种状态中___________状态下的导热系数最小。

2、 一般把 材料称为保温材料。

3、 有效辐射包括 和 两部分。

4、 将肋片装设在热阻较 (填“大”或“小”)的一侧能更为有效地增强传热。

5、 灰体是指_________________________________________________。 二、简答题（每题6分，共36分）

1、 有人说：“常温下呈红色的物体表示该物体在常温下红色光的光谱发射率较其它单色光（黄、绿、蓝等）

的光谱发射率高”。你认为这种说法正确吗为什么

2、 一块厚度为2()δδδ-≤≤x 的大平板，与温度为f t 的流体处于热平衡。当时间0τ>时，左侧流体温度升

高并保持为恒定温度2f t 。假定平板两侧表面传热系数相同，当0

δ

λ=→h Bi 时，试确定达到新的稳态时

平板中心及两侧表面的温度，画出相应的板内及流体侧温度分布的示意性曲线，并做简要说明。利用肋化散热器来实现水和空气间的换热，若要增强传热时，应将肋片加在空气侧还是水侧为什么

3、 有人说，在电子器件的多种冷却方式中，自然对流是一种最可靠（最安全）、最经济、无污染（噪音也

是一种污染）的冷却方式。试对这一说法作出评价，并说明这种冷却方式有什么不足之处有什么方法可作一定程度的弥补

4、 强化空气－水换热器传热的主要途径有哪些，请列出任意三种途径

5、 试述Nu 数和Bi 数的区别

6、 图1示出了常物性、有均匀内热源v q 、二维稳态导热问题局部边界区域的网格配置，试用热平衡法建立

节点0的有限差分方程式（设y x ?=?）。（结果不需整理）

三、计算题（共54分）

1、 A tube has outside diameter of 100mm and inside diameter of 85mm. The thermal conductivity of the tube is 40W/(m·℃). The temperature of the inside surface of the tube is 180℃. If it is to be covered with an insulation material which has a thermal conductivity of (m·℃), find the thickness of insulation that will give the maximum rate of heat flow is less than m and the outside temperature of the insulation material is less than 40℃.（12 points ）

2、 A copper sphere having an diameter of 10 cm at 100 ℃ is naturally cooled by water at 20 ℃ with h=240 W/（m 2

·℃）. The thermodynamic properties of copper are known as ρ=8000 kg/m 3

, c=380 J/（kg ·℃） and λ= 400W/（m ·℃）. Determine the time required for the copper sphere to be cooled to the temperature of 30 ℃（12 points ）

3、 A hot water flow has the inlet temperature of 160℃ flows along a tube which mean temperature

is 250℃. The mean velocity of the water flow is 1m/s a nd the heat flow is ×105W/m 2

. Find the tube length that will give the outlet temperature of the tube is 240℃.（See attached page for relevant

correlations and property table ）（15 points ）

4、 An enclosure consists of a cylinder as shown in Fig. 3. Surface 1 is at K T 5501= having an emissivity of 8.01=ε and surface 2 is at K T 2752= having 4.02=ε. The side surface 3 is adiabatic with the view factor 308.01,3=X . Determine ：（1）the net rate of heat loss from surface 1, and （2）the temperate of the adiabatic surface 3。（15 points ）

附录：

管内流体强迫对流时的对流换热准则方程式

（1）层流：Re f <2200

10

)(Pr Re 2200Re 6.0Pr 14.0)(31)Pr (Re 86.1><>??=L D f f f f w f L D f f f Nu 适用条件：μμ

（2）紊流：Re f >104

60

4

10Re 120Pr 7.0 14.0)(

3

/1Pr 8

.0Re 027.0≥><<=D

L f f w

f f

f

f Nu 适用条件：μμ

饱和水的物性参数表