2013-2014-1《高等传热学》试卷

成 绩

****** 大 学

级 士研究生课程考试试卷

考试科目

考试时间 学生姓名 学 号 所在院系 任课教师

研究生院培养管理处印制

一．设各处温度均为t0，且无内热源的半无限大物体，在??0时刻，表面温度随时间的平方根增大，试用拉普拉斯变换求该半无限大物体内的温度场随时间的变化。

二．请基于拉梅系数（度规系数）推导证明柱坐标系下固体导热微分方程式

（20分）

?t?2t1?t1?2t?2t?V。 ?a[2??2?2]?2???rr?rr???z?c

（20分）

三．如下图所示二维偏心中空圆柱体，内外圆表面温度分别维持为t1和t2，内外圆表面的偏心距为a。以原点为基准，外表面可表示为：r(?)?r2?af(?)。式中

f(?)为某一待定函数。请完整列出数学描写，并用摄动法展开将问题分解成两个不同维度的简单导热问题并给出其数学描写。

（20分）

四．简要回答论述下列问题：（共计20分）

①相同的流体温度和壁面温度下，为什么湍流时的对流传热强度大于层流时的传热强度？

（7分） （6分） （7分）

②对流传热中，流体内哪一部分温度梯度最大？为什么？ ③冬季、夏季天花板与室内空气之间的h是否一样？

五．一工业炉窑余热回收装置为一组布置在尾部烟道中的翅片管束（纵向平直翅片，翅片平行于烟气流向，管束错列布置），冷却水走管内，烟气流经管间空间并放热。运行中某次实际测量表明，冷却水出口温度比设计值低了约6.5℃。请基于此作如下分析：(1)列举三种以上导致出口水温不达标的可能情况；(2)分析翅片管束传热过程及主要影响因素；(3)在现有基础不作大的改动前提下，给出进一步强化烟气侧传热的具体措施和分析其强化机理。

（20分）

注意：前3页A4纸打印，第1页手写填写相关内容，后面答题要求全部用A4纸手写，装订成册后27日前交到A327室。

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