青岛科技大学814传热学2007年真题答案

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2007 答案
一．名词解释
1. 珠状凝结:当凝结液体不能很好地润湿壁面时，凝结液体在壁面上形成一个个的小液珠，
称为珠状凝结。
2. 辐射角系数:表面 1发出的辐射能中落到表面 2的百分数称为表面 1对表面 2的角系数。
记为 X1，2。
3. 对流换热温度边界层:固体表面附近流体温度发生剧烈变化的这一薄层称为温度边界层。
或热边界层。
4. 核态沸腾:他是指发生在固液界面上的一种传热形式，小气泡在加热内壁的汽化核心上
产生和离开的正常传热模式。
5. 肋效率:肋片的实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量之比。
二．简答题
1.如何强化膜状凝结换热？并试举出一个强化水平管外凝结换热的例子。
①减少不凝结气体的含量②尽量减薄液膜厚度③及时排液④当蒸气流动方向与液膜向
下的流动方向相同时，增加蒸汽的流速是使液膜拉薄。
例子:①利用沟槽管在液流下排过程中分段排泄。②套管类型抽真空。
2.水平加热表面上沸腾(壁面温度可控)时，随着壁面过热度的增加，沸腾换热表面传热系数
是否一定增加？为什么？
不一定，在过度沸腾区，随着壁面过热度的增加，热流密度 q和对流传热系数 h都会
下降。原因是在此区域随着壁面过热度的增加，气泡变多。且气泡不能及时离开表面，导致
热流密度 q下降。
3.什么情况下可以说两个物理现象是相似的？
①同名的已定特征数相等②单值性条件相似。
4.用一只插入装油的铁套管中的玻璃水银温度计来测量储气筒里的空气温度。请分析如何减
小测试误差？
①选用导热系数更小的材料作为套管。②尽量增加套管的高度，并减小壁厚。③强化套
管与流体间的换热。④在储气筒外包以保温材料。
5.什么是临界热绝缘直径?平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用？为什
么？
临界绝缘直径是圆柱形物体外包裹热绝缘材料对应散热量最大的时候的外径。
不一定起保温作用。当圆管外敷保温材料的外径小于临界热绝缘直径时，增加保温层的
厚度，会强化换热而不起保温作用。当外敷保温材料的外径大于临界热绝缘直径时，才
会起保温作用。但对于平壁来说，外敷保温材料一定会起到保温的作用。
原因:对于平壁外敷保温材料导致导热热阻增加。对流传热热阻不变，所以一定会起保
温的作用。对于圆管来说，外敷保温材料导致导热热阻增加，同时对流传热热阻减小，
所以它不一定会起到保温的作用。
三．计算题
1、 为研究一换热设备的换热情况,采用一个缩小成原设备 1/10 的模型来研究,已知原设
备空气流速为 2m/s,热条件不变,模型中流体仍是空气,求模型中空气流速是多少才
能保证模型与原设备的换热现象相似。
由于两条件相似，则前后雷诺数不变，故=,=
,=
,,空气温
度不变，则, ,.

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