中国石油大学(北京)工程热力学与传热学-试题02(6)

热力学传热学

（3）热源和气体之间进行有温差的传热过程，同时压缩过程机械不可逆，故该过程为不可逆过程。因为气体的初终状态保持不变，则气体的熵变仍为： Ssys 19.144kJ/K 压缩过程中所需的压缩功比（2）多20%，则有：

W 1.2 ( 7657)kJ 9189kJ

热源熵变： Ssurr

QsurrTsurr

9189kJ300K

30.630kJ/K

于是整个孤立系统熵变为： Siso Ssys Ssurr 19.144 30.630 11.486kJ/K

传热学部分

四. 回答问题（共计17分）

1 （4分）

答：一个具体导热问题的解包括导热微分方程+单值性条件。 直角坐标系，无内热源，常物性，非稳态导热微分方程为：

t

a(

t x

22

t y

2

2

t z

2

2

)

QV

c

1

2 （2分）

答：绝热边界节点差分方程：

ti,j 1 ti,j 1 2ti 1,j 4ti,j 0

3 （6分）

答：强迫对流换热的特征数表示为：Nu f(Re,Pr) 其中：Nu

hl

，物理意义为：表征流体在壁面外法线方向上的平均无量纲温度梯度，其大小反

映对流换热的强弱。 Pr Re

aul

，物理意义为：流体的动量扩散能力与热量扩散能量之比。 ，物理意义为：惯性力与粘性力的相对大小，可判断流态。

4 （5分）

答：层流边界层内，热量传递主要依靠导热。湍流边界层内，热量传递主要靠导热，而湍流核心区，

热量传递主要靠对流。 5 （4分）

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