青岛科技大学814传热学2012年真题答案

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2012 答案
一、填空题
1、某物体温度分布的表达式为 t=f(x,y,τ)，此温度场为 二维 （几维）、 非稳态 （稳
态或非稳态）温度场。
2、当等温线图上每两条相邻等温线的温度间隔相同时， 等温线的疏密程度 可以直观
地反映出不同区域导热热流密度的相对大小。
3、导热微分方程式是根据 能量守恒 定律和 傅里叶导热定律 定律建立起来的导
热物体中的温度场应当满足的数学表达式。
4、工程上常采用肋片来 强化换热 。
5、稳态导热过程的单值性条件有几何条件、 边界条件 、 物理条件 。
6、由于流动起因的不同，对流换热可以区别为 自然对流换热 与 强制对流换热 。
7、固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层称为 热边界层 ，其厚度定义为过余温
度为来流过余温度的 99%处。
8、判断两个现象相似的条件是：同名已定特征数相等；单值性条件相似。
9、凝结有珠状凝结和膜状凝结两种形式，其中 珠状凝结 有较大的换热强度，工程上
常用的是 膜状凝结 。
10、遵循兰贝特定律的辐射，数值上其辐射力等于定向辐射强度的 倍 。
11、单位时间内投射到表面的单位面积上总辐射能为 投入辐射 G，单位时间内离开表
面单位面积的总辐射能为该表面的 有限辐射 J。
12、半径为 R的半球内表面 1和圆底面 2组成封闭系统，则半球内表面对圆底面的角系数
X1,2 等于 0.5 。
二、分析回答题
1、说明以下两式所描述的物理现象：
（1）
2
20
d t
dx
 
一维稳态有内热源的平板导热
（2）
)( 2
2
2
2
y
t
x
t
a
t
二维非稳态无内热源的平板导热
2、试说明 Bi 的物理意义。Bi→0，Bi→∞各代表什么样的换热条件？有人认为，Bi→0 代表了
绝热工况，你是否赞同这一观点，为什么？
Bi 数的物理意义:固体内部导热热阻和边界对流热阻之比。
Bi→0,代表物体内部导热热阻远
小于边界对流热阻，可以看成内部各处温度均相同。Bi→无穷，代表边界对流热阻远小于内
部导热热阻，可以看成壁温等于环境温度。
Bi→0,不代表绝热工况，绝热代表边界热阻无穷大。Bi→0，代表导热热阻远小于边界对
流热阻，并不是代表边界对流热阻无穷大，也可能内部导热热阻无穷小。
3、对管内强制对流换热，为何采用短管和弯管可以强化流体的换热？
管内对流换热热阻主要在边界层。因为对流换热处于入口段时，温度边界层薄换热强。而对
于弯管,流体流经弯管时,由于离心力作用,在横截面上产生二次环流,产生了扰动减薄或破坏
了温度边界层。

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