浙江大学2008–2009学年秋季学期《传热学》课程期末考试试卷A开课学院：机械与能源工程学院，考试形式：闭卷，允许带计算器入场考试时间：2008年11月日,所需时间：120分钟考生姓名：_____学号：专业：________题序一二三四五六七八总分得分评卷人一．填空（每题3分，共21分）1.稳态温度场被定义为物体中各点的温度不随时间而变（1）。2.常物性、具有内热源的三维稳态导热微分方程式是(2)。3.导热问题的第一类边界条件为边界上的温度为定值（3），第三类边界条件为（4）周围流体的温度和表面传热系数h为定值。4.管内强迫对流换热，影响表面换热系数的主要因素有（5），（6），（7），（8），（9），（10）5.自然对流的自模化是指自然对流湍流时的表面传热系数是个与特征长度无无关的常量，利用这一特征，用与已定特征数相等的所要求的更小尺寸的模型进行模型研究，只要保证仍处于湍流的范围即可（11）。6.管内流动状态有（12）层流和湍流（13）之分，分界点临界雷诺数的计算公式为（14），其物理意义是（15）。7.大容器饱和沸腾的四个区域为，，，。二．简答（每题5分，共25分）1.试简述导热系数和导温系数的差别和联系。2.强化内部流动强制对流换热的方法有哪些？3.不凝结性气体对膜状凝结和核态沸腾换热的影响有什么不同？4.什么叫集总参数法？它的使用必须满足什么条件？5.什么叫肋片？以通过等截面直肋的散热为例简述影响肋效率的因素。三、计算题（共54分）1．（本题16分）如图1所示，铀燃料充满于由锆锡合金制成的圆管中，管子内、外径分别为。管子呈正方形布置，管间距为17.5mm，铀棒产生功率为管束之间有温度的冷却水流过，冷却水与管子外表面的表面传热系数为10000。管子内壁与铀棒间的接触热阻相当于增加了表面传热系数为的一个传递环节。试确定稳态过程中铀棒的最高温度。已知：锆锡合金的导热系数，铀燃料的导热系数。2.（本题18分）如图2所示，温度为，流速为的流体，流经圆管内温度均匀的金属颗粒层，圆管长为L，内径为D，金属颗粒温度为，>。流体出口温度为,单位体积中的颗粒表面积为A,颗粒平均直径为d。试据能量平衡导出流体与颗粒间的平均表面传热系数h和流体的速度、热物理性质之间的关系式。并整理成的形式。3.（本题20分）室温=10℃的大房间中有一根外径d=0.02m，高H=2m垂直布置的圆管，若管子表面平均壁温℃，试求：（1）定性温度和特征长度；（2）数和自然对流换热表面传热系数h；（3）若圆管水平布置，则每小时的对流散热量有何变化？为什么？假定竖圆柱自然对流换热的试验关联式为：，定性温度时的空气物性：，，。