专 业：动力工程（专业学位）
课程名称：传热学（902） 共3页 第1页
说明：答案标明题号写在答题纸上，写在试题纸上的无效。
一、名词解释（每小题5分，共20分）
1.傅立叶定律与斯蒂芬-玻尔兹曼定律 2.热对流与对流传热
3.自然对流和强制对流 4.黑体和光谱辐射力
二、简答题（每题8分，共40分）
1.冬天在阳光照射的中午晒棉被，试从传热的角度解释晚上睡觉时会更暖和的原因。
2.请解释非稳态导热分析中的集中参数法，其适用条件是什么？为何可以在这种条件下使用？
3.试推导具有内热源（W/m3）的二维稳态导热，绝热边界内部角点 (i,j) 节点方程式，如图1所示，。
图1
4.为什么非稳态导热的初始阶段可以当作半无限大物体的非稳态导热来处理？
5.为什么位于太阳照耀下被玻璃封闭起来的空间，例如小轿车、培养植物的暖房等，其内部温度明显高于外界温度？
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三、 计算题（1、2题每题20分，3、4题每题25分，共90分。）
1．一个厚度为、导热系数为常数的大平壁，壁内具有均匀热源，平板左、右两侧的壁温分别为和，取坐标如图2，试求：(1)建立这一导热问题完整的数学描写（即写出微分方程式及求解所需的定解条件）；（2）推导处温度分布
表达式；（3）若、、、、，求壁内最高温度点位置及最高温度。
图2
2.两根横管具有相同的表面温度，均放置在同一环境里被空气自然对流所冷却。第一根管子的直径是第二根管子直径的2倍。如果两根管子的（GrPr）值均处于104-107之间。试求两管自然对流表面传热系数的比值（h1/h2）及单位管长热损失的比值（）?
自然对流换热的实验关联式为： Nu=C(Gr.Pr)n
对横管：层流时，式中系数C=0.48 ,指数n=0.25
过渡流时 ，系数C=0.0445 ,指数n=0.37；
湍流时，式中系数C=0.10 ,指数n=1/3
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3.用裸露的热电偶测定圆管中气流的温度，热电偶的指示值t1=792℃知管壁温度tw=600℃，气流对热接点的对流换热表面传热系数为h=58.2Ｗ/(m2·K)，热接点表面的发射率ε=0.3。试确定气流的真实温度及测温误差。
4.120℃的饱和水蒸汽在换热器管子外表面凝结，用以加热管内的冷水，传热系数。试：
（1）确定把流量为每小时2000 kg的水从20℃加热到80℃ 所需的传热面积；
（2）如运行后产生了的污垢热阻（其计算面积不变），这时的出口水温是多少（已知进口水温及流量保持不变，换热器的效能为，水的比热容 ）？
