2017年重庆交通大学传热学复试实战预测五套卷(-)说明：本资料为2017复试学员内部使用，终极模拟预测押题，实战检测复试复习效果。_、简答题1.何谓肋片效率？采用加装肋片来强化换热，对肋片的选林肋片的形状和肋片效率有何要求？［答案］肋片效率为肋片的实际散热量与假设整个肋片温度都与肋根温度相同时的理想散热量之比。肋片效率的主要影响因素有：(1)肋片材料的热导率:热导率愈大，肋片效率愈高；(2)肋片高度:肋片愈高，肋片效率愈低；(3)肋片厚度肋片愈厚，肋片效率愈高；表面传热系数:表面传热系数愈大，肋片效率愈低。2.随着肋片的高度增加，换热器的体积、质量和成本增加，换热量也在增加，考虑上述因素应如何确定肋片高度?如果不考虑经济性，肋片是否越高越好？【答案】(1)不同材料的体积、质量和成本不一样，不同场合和用途对体积、质量和成本的重视程度也不一样。所以肋片高度的确定标准也不一样。就体积因素而言，对于等截面直肋，耗材"HA,设:HA=c(体积不变的情况下)，贝U：m二=-/yH,mH=-/yíPAi*<P=th(mH)=hU0Qm加JHx/yWsech2JyH'-th</y祁令涌=和％二0整理得6=sh（2』）解此超越方程:而尹=1.4192即mH=1.4192mH是一个无量纲参数，该值表示H与m间的制约关系。不同材料，不同截面形状，不同换热条件，m不同，所以H也不相同。(2)不考虑经济因素时，肋片也并非越高越好。因为肋片散热量与mH的双曲正切成正比，而双曲正切是以1为极值的单调增加函数，mH=L5时其值已超过0.9。3.绿色住宅的一种节能方式（夏天少用空调、冬天少用暖气）就是在其房屋前栽种几棵大型落叶乔木，试从传热学角度说明大树的作用。［答案】夏天室内热负荷主要来自太阳辐射，如房屋前截种几棵大树，枝叶繁茂会遮挡阳光,使房屋处于树荫下，可以凉快些，从而减少使用空调。到了冬天，树叶落光，太阳光线可直射到房屋上，因而又可推迟使用暖气时间或少用暖气。这样便可达到节能的目的。4.什么情况下可以把竖直夹层内空气的自然对流换热作为纯导热过程?为什么？［答案】（1）当两壁的温差与夹层厚度都很小时，可以把竖直夹层内空气的自然对流换热作为纯导热过程。（2）在这种情况下，自然对流非常微弱，以致可以认为夹层内没有流动，因此可以作为纯导热处理。实验研究证实：当以厚度6为定型尺寸的Gr=gaAtS/v2<2000时，可以作为纯导热过程，并以此作为判据。5.两滴完全相同的水珠分别落在120。（：和400。（：的铁板上，哪一滴先汽化掉，说明原因。【答案】落在12ÍTC铁板上的水珠先汽化。因为121TC铁板上的水珠在核态沸腾区换热强，400©铁板上的水珠位于稳定膜态沸腾，热量要经过热阻较大的气膜，换热系数非常小。6.图中是强化相变（凝结、沸腾）传热管示意图，试分析哪一种是凝结传热管，哪一种是沸腾传热管，为什么？【答案】图（a）为凝结传热管。利用在表面张力的作用下，尖峰能够减薄液膜的原理，凝结液会向尖峰中间的凹槽聚集，从而使尖峰处的液膜很薄，同时凹槽的结构有利于迅速排除凝结液。图（b）为沸腾传热管。传热管表面形成的众多孔隙结构，最容易产生汽化核心，有利于气泡的形成和发展，进而强化沸腾换热。二、计算题7.外掠平壁层流边界层稳态流动，取无量纲坐标”=二，无量纲流函数试推导求相似解的无量纲动量方程，并写出相应的边界条件。［答案］动量微分方程和相应的边界条件为：dudu82uu—+V—=V—$故ayayy=0：u=0v=0yf+oo：u=uQ0u=^…勉dydx已知以一-a<Aay一AA=一*(/•床)=-[$粟片+4(H)]axv西=A洪-ÓX上式中，M=；y*B)=\序Xi=£心(3空=罚/(〃)斜-淑E)代入动量微分方程，得：}u.广(杉(-岂广⑺]+，；："["%)-fRj点尸5)=新(〃)=-£“■广⑴)/"77)+»旨广(初”(杉-&!#"(〃)=&!/"(“)a*OXOXOX整理后的无量纲动量方程为:fm(y)+扩5)=07)=0：/=o/'(r,)=0r¡—8:广(机=28.温度为800K不透射的灰表面，其黑度为0.4,问:对于来自900K的黑体辐射源，其反射率为多少？【答案】因为是灰体，所以a=£•由于灰表面不透射，有a+Q=1，所以，P=1-0.4=0.6。9.某换热器，冷却水以2mA的速度流过内径d=20mm的长铜管，已知:管内壁平均温度为80°C。欲将水从进口处的20。(:加热到出口处的50°C,试计算水与