《工程传热学》期末复习试题D及答案.docx

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1、吉林大学汽车工程学院本科课程考试试卷考试课程与试卷类型：工程传热学A姓名：学年学期：2012-2013-2学号：考试时间：2013-06-26班级：一、单项选择题（每空2分，共10分）1 .下列哪个是正确的（）A.X+2,3=X,3+、2,3BX3,l+2=X3,l+X32C. A+2X3,1+2=AX3,1+A2X3,2D. A+2X+2,3=4Xl,3+A2X2,32 .膜状凝结时热量传递过程的阻力主要在（）A.蒸汽B.凝结液C.壁面D.无法确定3 .下列哪种说法正确（）A.由O可代表绝热工况B.在任何情况下平壁都不能被看做“半无限大物体”进行分析C.半无限大物体的非稳态导热处于正规状态阶

2、段D.4数可以看做是表征非稳态导热过程进行深度的无量纲时间4 .从热阻的角度分析，下面哪种加肋片的形式较好（）A.在表面传热系数小的一侧，并使用导热系数大的材料做肋片B.在表面传热系数大的一侧，并使用导热系数小的材料做肋片C.在表面传热系数小的一侧，并使用导热系数小的材料做肋片D.在表面传热系数大的一侧，并使用导热系数大的材料做肋片5 .下述哪个参数表示传热过程的强烈程度（）A./?B/C.D.4二、简答题（每题5分，共25分）1 .绘制大容器饱和沸腾曲线并指出烧毁点位置，试解释用水壶烧开水也可近似视为恒热流加热，但为什么不必担心烧干前水壶会烧毁？2 .写出集总参数法中时间常数的定义形式，并说

3、明测温过程中感温元件的时间常数对温度测量精度的影响。3 .试列举生活中导热、对流传热和辐射传热的事例。4 .表面发射率是物体表面的特性参数，表面吸收比是否也是物体表面的特性参数？为什么？5 .绘制冷凝器中温度分布曲线图示。三、计算题（共50分，计算过程保留到小数点后3位，计算结果保留到小数点后2位）1 .已知：如图，柱长IOCm,周界为IoCm,截面积为2c？,=80/（mK）,柱体的一端被冷却到300C,燃气800C,z=100（w2C）,肋端绝热。求：（1）柱体中的最高温度；（2）冷却介质所带走的热量。（10分）高温燃气2 .在一台12型管壳式冷却器中，管内冷却水从30升高到40,管外空气

4、从12（C下降到50O空气流量为60&g/min,温差修正系数y/=0.9,换热器的总传热系数为k=S0W（m2K）O试计算所需的传热面积。（已知水与=4.2。/供gK）,空气CP=LOO9A（ZgK）（10分）3 .2个相距300mm、面积为O.ln?的平行圆盘置于一大房间内。圆盘另外2个表面不参与换热。圆盘相对两表面的温度为527C和227,发射率分别为？=0.2和邑=04,且Xh2=0.4o假设大房间为重辐射表面，试计算温度较高表面的净辐射散热量。（10分）4 .在附图所示的无内热源的二维稳态导热区域中，一个界面绝热，一个界面等温温度为2,其余两个界面与温度为。的流体对流换热，/1和/2

5、均匀，试列出节点1、5、6的离散方程。（设z=l）（10分）5 .一人工黑体空腔上直径为20mm的圆可视为黑体辐射小孔，其辐射力相当于温度为I(X)OK的黑体辐射力。一辐射热流计与小孔相距1m,且与小孔法线方向成60。夹角，热流计的吸热面积为LOXI(T4试确定该热流计所探测到的黑体投入辐射。(10分)四、实验题(共15分)下表为“水自然对流表面传热系数的测定”实验中测定数据，填写表格中相关计算数据并应用威尔逊法求出准则方程式MZ=C(GrPr)的具体形式(写出详细求解过程)。(实验试件相关参数：管外径5mm、管厚度0.5mm、管长0.1m,管材的导热系数为15W(mK)0实验工况I实验工况2

6、流经试件的电流IA50ab间的压降VV1热流量W管内壁温度:50管外壁温度42容器内水温fC40定性温度C物性参数导热系数4W(mK)运动粘度m2s体积膨胀系数%,Ki普朗特数Pr努歇尔数格拉晓夫数GrIgNH1Ig(GrPr)5水物性参数如下:30。C时,4=0.618W/(%K),=0.805106m25,Pr=5.42,av=3.()5XK)4/C40C时，4=0.635W/K),U=O.659X10%/5,Pr=4.31,劭=3.86x1。-50。时，%=0.648W(wK),=0.556106n2Is,Pr=3.54,劭=4.57XK)TK-吉林大学汽车工程学院本科课程考试参考答案与

7、评分标准考试课程：工程传热学试卷类型：A学年学期:2011-2012-2考试时间：2012-06-08一、选择题（每空2分，共10分）1.B2.B3.D4.A5.B二、简答题（每题5分，共25分）（3分）1.答：图形如下所示乐皿过热度-/.x?tfi 611 憎和水在水平加热闹上沸E的典笈曲级 （p= 1 .013 IOs Pa）水壶加热过程处于核态沸腾，热量密度不够大，因此达到不了烧毁点2.答:pcVhA时间常数越小，测量精度越高（2分）（3分）（2分）3 .答：导热：墙壁传热等对流：冬季供暖散热器与周围空气换热等辐射：太阳与物体换热等4 .答：否（2分），表面吸收比还取决于吸收辐射能的特性

8、（3分）5 .答:三、计算题（共50分，计算结果保留到小数点后3位）1.解：（1）柱体中的最高温度出现在肋端位置，则maxmax800一一ch718.46 C100x0.180x2x10T综 ch(mH)800-300（5分）（2）冷却介质所带走的热量 = Acm0th(mH) = 8()2 104 25(8(X) -3(X)皿(25(). 1)=197.32W（5分）2 .解：V qnd = 60/6() = kg s . t = 12() ，；=50、t2 =30，；=奴)、k = SOW(m2 K)/. = qmlcpi(t -Z；)= 1X 1.009x1()3 Q2050)= 70.

9、63后W_ (120-40)-(50-30)逆一 120-40- 452XCIn50-30（5分）=0.9,则平均温差0 =咳逆=0.943.28. = kAtmA =2= 70.63x103 =204/ kttfl 8043.28（5分）3,解：设大房间为物体3,则4A、A1 F.L0,即3为黑体印3AX2=42X2jHA1=A2.X2j=X12=0.4X23=I-X21=1-0.4=0.6X,3=1一X,2=l-4=6二I一句1-0.20.2X0.1=4021-0.40.40.1=15112R3=氏230.1X0.40.10.6=25h2=16.67w-20.Ix0.6=16.67n-2（

10、5分）T、EbI=CO-Lbio(OoJ=567x河=2322432*，(727+2734100=5.67=3543.75zn2ZR=Rl+-iLi十危+8283+23=40j+15=69.29m2+2516.67+16.671=2322432-3543.75=28403zZR69.29(5分)4.解：1点:0+2y-+h-y(tf-Z1)=02y2x2（3分）5点：-r-+x-+Ax-+hAy(tr-r5)=O2)，2Ay八,57（4分）6点：+2y=OAyAyxx（3分）5.解：d3=L,ddAcos9=旦空警dAcos。r（5分）1(1000?1.01041CCC2”lo-41z=5.6

11、7；江0.02COS60=2.8410WI100)I24（5分）四、实验题（共15分）解：=7V=50l=50W=Hlv2Ind2d2tl.t=t/M4/4一？,v,2成/=50-50In5/42x3.14x15x0.1=48.82C&=(j+O)=；(48.8240)=44.4C.=0.64(Xr),=0.6110-6n25,Pr=3.97,av=4.17IO47C,二痴心-。）50rdl(tw2ff)3.140.0050.1(48.82-40)=3610.79W(加2.K)xrhd310.790.005.NU=0.64=28.219.80.00534.17104(48.82-40)7z-IZlUo.240.61210-2Ig/Vw=Ig28.21=1.45IgGrPr=Ig12108.24X3.97=4.68（10分）=IgMo-IgMq=145-1=Ig(Gr1Pr1)-Ig(Gr2Pr2)4.68-5IgC=IgNIl-Ig(GrPr)=1.45+1.414.68=8.05C=1.12108MZ=I.12xl0GrPr)T4（5分）