吉林大学《工程传热学》试题及答案2009--2013要点.pdf

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： 2008-2009-2 学号： 考试时间： 2009-06-02 班级： 一、填空题 （每空 1 分，共 10 分） 1 2导热微分方程是所有导热物体的温度场都应该满足的通用方程，它是根据和 建立起来的，直角坐标系中一维常物性导热微分方程的形式是。 3角系数的三个性质分别是、。 4集总参数法中时间常数的定义是 c 。 5试写出右图所示的三个非凹灰体表面构成的系统当中， 角系数 21, X。 二、判断题 （每题 1 分，共 5 分） 1肋效率越大越好（） 2“水自然对流表面传热系数” 的实验当中形成的自然对流是一个有限空间的自然对流（） 3温度场中等温线不可相交、不可中断（） 4 5只有黑体符合兰贝特定律。 （） 三、简答题 （共 23 分） 1说明“伸展体换热特性实验”的实验当中如何判断稳定状态？（3 分） 2写出雷诺数和格拉晓夫数的定义形式，并说明二者的相同点和不同点。（6 分） 3试说明在大空间饱和沸腾曲线当中临界热流密度（烧毁点）是如何定义的？对工程有何意 义？（ 4 分） 4请绘制在换热器中冷热流体水当量相等时（即 2211 cqcq mm ）顺流流 动和逆流流动的温度分布图。 （4 分） 5 【第1 页共 3 页】 四、计算题 （共 52 分，计算结果保留到小数点后2 位） 1设地表温度为10C o ，后受冷空气侵袭使地表温度降为-15C o 并维持不变，确定这种条件 下 地 面 下1m处 温 度 降 为0C o 时 共 需 几 天 ？ 土 壤 物 性 为 3 2050m/kg， )Km/(W.520，)Kkg/(Jc1840，高斯误差函数表如下所示。 （10 分） 0.52 0.56 0.60 0.64 0.68 )(erf0.53790 0.57162 0.60386 0.63459 0.66378 2 3已知逆流换热的换热面积为22 2 m，传热系数为110Km/W 2 ，冷流体和热流体的入口 温 度 分别 为 10C o 和 78C o ， 冷流 体 和热 流体 的水 当 量分 别 为K/kWcqm2 22 、 K/kWcqm1 11 ，试用效能 -单元数法计算冷热流体的出口温度分别是多少？（10 分） 注：逆流换热器的效能计算公式为 m a x m m i n m m a x m m i n m m a x m m i n m cq cq N T Ue x p cq cq cq cq N T Uex p 11 11 4压力为大气压的20C o 的空气，纵向强制流过一块长320mm、温度为 40C o 的平板，流速 为 10m/s。如平板的宽度为1m，求平板与空气的换热量为多少？（12 分） 物性参数如下：C o 20时，KmW 2 1059.2，sm /1006.15 26 ，703.0Pr C o 40时，KmW 2 1076.2，sm /1096.16 26 ，699.0Pr 5一小块温度KTs400的漫射表面悬挂在温度KTf2000的 炉子中。炉子表面是漫灰的，且发射率为0.25。悬挂表面的 光谱发射率如右图所示，试确定该表面的发射率。（10 分） Km/T1000 1100 1200 1300 1400 )(b F 0 0.00032 0.00091 0.00213 0.00432 0.00779 五、实验题 （共 10 分，计算结果保留到小数点后2 位） 在稳态平板法测导热系数的实验当中，所测平板的厚度为15mm，表面积为 0.09 2 m。已 知两个稳定状态点所测的参数如下： 【第2 页共 3 页】 实验次数加热器的加热功率P(W)平板低温面温度 1 t()平板高温面温度 2 t() 1 18 20 35 2 36 25 40 试通过此实验数据确定导热系数和温度间的函数关系，即)1 ( 0 bt 的表达式。 吉林大学汽车工程学院本科课程考试 参考答案与评分标准 考试课程： 工程传热学学年学期： 2008-2009-2 试卷类型：A 考试时间：2009-06-02 一、填空题 （每空 1 分，共 10 分） 1. 膜状、珠状2. 能量守恒定律、傅里叶定律、 c x t c t 2 2 3. 相对性、完整性、可加性4. hA cV 5. 1 321 2A AAA 二、判断题 （每题 1 分，共 5 分） 1. ×2. ×3. 4. ×5. × 三、简答题 （共 23 分） 1. 答：首先把实验台的标尺固定在伸展体的某一部分，调整电位差计令电位差计检流计的指 针为零，稍等片刻后观察检流计指针变化，如果依然为零则判断已达稳定状态，否则 没有达到稳定状态，还需继续等待。（3 分） 2. 答：雷诺数为 ul Re，格拉晓夫数 2 3 tlg Gr；（2 分） 相同点都为两种力的比值，即流体流动过程当中动力与阻力的比值，可以判断流 体流动的流态；（2 分） 不同点 粘滞力 惯性力 Re应用于强制对流当中， 粘滞力 浮升力 Gr应用于自然对流。 （2 分） 3. 答：对于依靠控制热流体密度来改变工况的加热设备，一旦热流密度超过峰值，工况将沿 【第 3 页共 3 页】