開卷 120分鐘 100分一、推斷哪些論斷是正確的，哪些是錯(cuò)誤的，在A、B、C、D4〔8分〕1、ε=A、適用于漫灰外表B、當(dāng)與環(huán)境溫度平衡時(shí)適用于任何外表C、當(dāng)環(huán)境為黑體時(shí)適用于任何外表D、適用于任何外表〔答案：A〕2、對絕熱外表A、本身輻射=有效輻射B、有效輻射=投射輻射C、吸取輻射=本身輻射D、反射輻射=投射輻射〔答案：B〕二、相像準(zhǔn)則1、寫出下述相像準(zhǔn)則的定義式 〔3分〕i

〕 F=(a)0 2G=(gl3tr 2

) P=()r aRe=(ul)St=( h )

Nu=(hl)ucp2、水平圓管與氣體自然對流放熱公式為Nu=0.13(G·P)1/3r r

〔3分〕給以下比例關(guān)系中各物理量添上正確的冪次α～ｄ·△t·Cp ·λ·μ(h~d0t13c

1323231313)p三、根本概念與公式1、圓管中的速度分布與溫度分布，寫出其斷面平均溫度的表達(dá)式〔3〕ttudA，其中uudA)uA A2X-Z動量方程與能量方程 〔4分〕xz〔答案：動量方程：uu

vu

2u

u

tvt

a2t〕z x x2 z x x23、寫出導(dǎo)熱問題第三類邊界條件的表達(dá)式，并在所用符號上打“√”表示量，打“？”表示未知量 〔2分〕〔

ttntns

ht〕tft4、圓管內(nèi)、外徑為d，d1 2

，內(nèi)壁熱流密度為q1

，外壁熱流密度為q

，單位2〔3〕

,給出q 與qL 2

L〔答案：q2

m2，q

Wm，ql

2r2

q〕2l有巨大有用價(jià)值？(8lcd、流場可劃分為主流區(qū)和邊界層區(qū)，只有在邊界層內(nèi)才顯示流體粘性的影響。e、邊界層述的主流區(qū)和用粘性流體運(yùn)動微分方程描述的邊界層，從而大大簡化了紊流的求解〕6、由小到大排列下述放熱系數(shù) 〔2分〕室外空氣與墻放熱1水蒸汽珠狀分散2過熱水蒸汽在管內(nèi)強(qiáng)迫流淌被連續(xù)加熱3油箱內(nèi)油被壁面加熱4水箱內(nèi)水被壁面冷卻5水蒸汽膜狀分散6〔答案：1 3

5

〕2f7、節(jié)點(diǎn)劃分如圖，間距為x=y，四周流體溫度為t，放熱系數(shù)為，物體導(dǎo)熱系數(shù)為 ，寫出穩(wěn)定導(dǎo)熱時(shí)，節(jié)點(diǎn)1的有限差分節(jié)點(diǎn)方程f〔5〕〔t

t2tt62xt2yt

0〕2 8 4 6

1 f四、流體橫掠平板邊界層如圖。1-13y 1 y度分布為

出13面的流量V及

點(diǎn)的局部摩擦系x數(shù)C。 〔12分〕fx

2 2 0xw〔答案：○1由x0時(shí)，0可先求得邊界層厚度為：xw2由質(zhì)量守恒有：

Vwdy

[3y

1 y3dy w

，故可求出：53V w53

1.74

2 2()] 8 0 0wwx 08 3又有

dw

3 w 和 C

w2

，就可推出局部摩擦系數(shù)的公式：w dy 2 w

w f,x 2C2

0.323Re

12和平均摩擦系數(shù)公式：xC 1lf l0

C

dx1.292Re

x

x點(diǎn)的局部摩擦系數(shù)為：0C

0.646 〕wx0wx0〔11〕〔答案：承受NTU法：由于換熱器有一側(cè)是分散工況，故有

Cmin0于是得到：C1eNTU，且NTU

KACmin

NTU減為原來的12

max。于是有方程組： 206020100

1eNTU 20

1

eNTU

1

t43.430C〕20100六、一圓柱狀容器，直徑為0.1m，高為0.1m，上下圓面積之間的角系數(shù)1,3

0.17,

敞口，容器外為確定1 1 1 2 3溫度為300K的黑體空間求容器通過3面對外輻射的熱流及2外表的溫度。 分〕〔答案：1

1

1

3.537m2；R

1

0m2；R R

1 38.35m2；3,2

1,3

1 A1 1

3 A3 3

1,2

3,2

A1,2 1R1,3

1 A1,3

187.24m2 ； Eb1

3543.75Wm2 ； Eb3

459.27Wm2 ； RR 1 R

57.95m2。故容器通過3面對外輻射的熱流為：1 1R1,3E E

R1,2

1 3R3,2。 1,3

b1 b353.23W R○2 1,2

R1,3

R1,3R1,2

R3,2

1,3

E Jb2 2〕

E Rb1 1,3

1,2

R1,2

1907.29W；七、工程上常用平壁公式近似計(jì)算圓管壁導(dǎo)熱問題。假設(shè)圓管內(nèi)、外徑為d1

與d2當(dāng)把圓管看成是厚度為1d2 2

d，面積為(d1 2

dl的平壁時(shí)，計(jì)算出的導(dǎo)熱1量 與準(zhǔn)確值 相比的相對誤差公式ε=f

d(d1)2

，并填寫下表0.250.250.50.751ε〔15.524%〕〔3.972%〕〔0.689%〕〔0%〕注： 〔18分〕〔答案：按平壁計(jì)算所得熱阻值為： d d2 121

，可得：

dd11R

dd1 2

R2d1d

d2l而熱阻的準(zhǔn)確值為：lR 1

d，于是相對誤差公式為：ln 2l ln 21〕208點(diǎn)鐘時(shí)外表3550℃，9251)9點(diǎn)鐘時(shí)中心溫度為多少？2)9點(diǎn)半鐘時(shí)中心溫度為多少？〔18分〕〔1由于當(dāng)Fo0謂正常狀況階段。此時(shí)有如下公式：lnmKBi,

xmKBi,