: 动力工程及工程热物理说明:所有答案必须写在答题纸上,做在试题或草稿纸上无效。考试用具:考生自带计算器。============================================================================================================= 一.( 30 分,每小题 5 分)简要回答下列问题: (1) 对于第一类边界条件的稳态导热问题,其解析解与导热系数有没有关系? (2) 分别写出毕渥数 Bi 、努塞尔数 Nu 、傅立叶数 Fo 和格拉晓夫数 Gr 相似准则数的表达式,请说明其物理意义,并比较 Bi 、 Nu 的异同。(3) 试用简明的语言说明热边界层( 或温度边界层) 的概念; 如果主流和壁面之间没有温差,会有温度边界层发展吗? (4) 为什么改变内部流动截面形状会改变换热效果?试用充分发展湍流的对流换热公式 0.8 0.4 Nu 0.023Re Pr f f f ?解释之。(5) 试述基尔霍夫对灰体的应用,简要说明该定律在辐射换热计算中的作用。(6) 有一台采暖用的散热器,用管内的热水来加热管外的空气。为了提高散热器的散热效果, 有人提出 1) 管外加装肋片;2) 将原来的钢管换成铜管。试从传热角度来评价这个方案。二.( 25分) 考察一功率为 800W 的家用电熨斗底板的导热问题, 如图所示。底板厚 L= 0.6 cm, 面积为 A= 160 cm 2, 热导率( 或称导热系数)λ= 20 W/ (m·°C)。底板内表面由电阻恒热流加热,外包有绝热层。已知达到稳态时,底板外表面温度为 85°C 。试: (1) 建立电熨斗底板一维稳态导热的微分方程和边界条件; (2) 求解底板内的温度分布; (3) 确定底板的内表面温度。
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