1998年上海交通大学传热学试题(63学时).pdf

“传热学”考试试卷( 卷)
1998 -------- 1999 学年第 1 学期
学号: 姓名: 班级: 成绩:

一、填空题(每题 5 分)
1、绝热板壁中打入一根螺栓,如图所示。左壁温度高于右壁,螺栓导热系数为常数,
画出螺栓内温度分布。如果螺栓断裂,温度分布又如何?

2、画出定壁温加热时的池内饱和沸腾曲线。说明名区域名称,解释烧毁点的物理意
义。

3、气体辐射有哪些不同于灰体辐射的特性。
4、一动力蒸汽管路,外径 16cm,外面包上 5cm 厚的绝热材料,绝热材料导热系数
。绝热层与环境间自然对流换热系数是 50W/m2 K。试问为了进一步减少
散热损失应增加还是减少绝热层厚度?
5、在强制对流换热计算公式中,对管外流总是取流动方向的距离 x 为特性尺度,换
热系数与 x 有关。而对管内流总是取水力当量直径 De 为特性尺度,换热系数与 x
无关,试用边界层理论解释其原因。
6、什么是自然对流换热的自模化,在工程上有何应用价值。

二、( 12 分)推导竖直平板上层流膜状凝结换热的 Nusselt 理论解。

三、( 15 分)一根长 1m,直径 3mm 的圆柱形电热丝水平放置在 20℃的静止空气中,测得电
热丝两端电压 200V,电流 10A,电热丝导热系数 10W/mK,表面黑度 ,空气导热系数
W/mK,自然对流换热 Nu 数近似取 3。计算电热丝表面温度和中心温度。
d dt Q
(提示:一维圆柱坐标导热微分方程式: (r ) = − r
dr dr λ
四、( 13 分)一直径 10cm,初温 100℃的铜球放入 20℃的水中自然冷却,铜的密度 8000kg/m3 ,
比热为 380J/kgK,导热系数 400W/mK,水与铜球的自然对流换热系数 240W/m2 K,计算:( 1)
时间常数,( 2)球的温度降到 30℃时所需时间,( 3)球的温度降到 30℃时释放的热量。

五、( 15 分)有一两维平面辐射换热几何结构如图所示,顶部平面下表面是一灰体辐射面(上
表面绝热),温度 400℃