2007年清华大学传热学期末考题

清华大学本科生考试试题专用纸（试题A）

              考试课程     传热学       2007 年 1 月 12 日

           班级         姓名         学号       

一、选择题: 将选择出的答  案写在题前的方括号内。(15分)

[    ] 1、在同样的加热或冷却条件下：a) 物体内部各处温度差别愈小，则其导温系数a值愈大；b) 物体内部各处温度差别愈大，则其导温系数a值愈大；c) 导热系数值及热容量愈大, 则a愈大。

[    ] 2、导热：a) 只能发生在密实的固体中；b) 只能在固体和静止的流体中发生；c) 只能在固体和上面温度高下面温度低的流体层中发生；d) 可以在固体、液体及气体中发生。

[    ] 3、换热器中流体通过换热器后，可能经历的最大温差是：a) 大热容量流体的进出口温差；b) 小热容量流体的进出口温差；c) 冷热流体的出口温差；d) 冷热流体的进口温差。

[    ] 4、有一平壁传热过程，左侧的对流换热系数h左 =2000W/（m2 ℃）, 右侧的对流换热系数h右 =10W/（m2 ℃），平壁厚δ=2mm，导热系数λ=10W/（m℃），要想增强传热过程应从何处着手：a) 提高h右 ；b) 提高h左；c) 提高导热系数λ。

[    ] 5、夏天人们喜欢穿白颜色的衣服，是因为白颜色对可见光有较大的：a) 辐射率；b) 吸收率；c) 透射率；d) 反射率。

二、简要回答下列问题：(35分)

1、何谓肋片效率？采用加装肋片来强化换热，对肋片的选材、肋片的形状和肋片效率有何要求？

2、简述Bi和Fo准则的物理意义。和时，一维平板非稳态导热温度分布的特点（用图形表示）。

3、简要画出大空间沸腾换热的沸腾曲线，简述大空间沸腾换热的主要过程与机理。

4、何谓物理现象相似？两个对流换热现象相似的条件是什么？相似原理对解决传热问题有何意义？

三、计算题：(50分)

1、集总参数法将初始温度为20℃的热电偶突然放入温度为250℃的气流中，10秒钟后热电偶的温度为85℃。试问：热电偶的温度上升到180℃需要多少时间？(12分) 

2、傅里叶定律一个细长金属杆内的温度分布为，式中以小时计，x是从杆端算起的坐标。已知金属杆的导热系数为，杆长为L=1m。试求半小时后通过杆中间面（x＝0.5L）处的热流密度。(10分)

3、相似原理某受迫对流换热设备，其中空气的流速为0.5m/s，空气的平均温度,现在拟用特征尺寸缩小成1/5的模型进行实验研究，模型中的空气平均温度为40℃,试问:模型中的空气速度为多大才能保证模型中的换热过程与原型的相似？    (12分)

空气的物性如下：

       t ℃         20       40       60       80       100       120

   15.06    16.96     18.97     21.09     23.13     25.45

        Pr         0.7      0.7       0.7       0.7       0.7       0.7