一、填空题（每小题3分，30分）

1、传热学是的科学。

2、灰体是指。

3、傅里叶定律的数学表达式是。

4、毕渥数Bi的表达式，努塞尔数Nu的表达式，

二者的差别是。

5、集总参数法的适用条件是。

6、在其它因素不变的情况下，流体的流速越大，则边界层厚度

，流体粘性系数越大，则边界层厚度。

7、沸腾换热的推动力是。

8、凝结换热有两种形式，凝结的表面传热系数（即对流换热系数）往往高于凝结。

9、黑体辐射常数σ=5.67×10^-8的国际单位制单位为。

10、稳态导热的第三类边界条件用温度表述的关系式为。

二、简答题（每小题8分，48分）

1、试用传热学理论解释热水瓶的保温原理。

2、一常物性，无内热源的单层长圆筒壁，内、外半径分别为r₁和r₂，其内、外表面分别维持均匀恒定的温度t₁和t₂。试分别就t₁>t₂和t₁<t₂两种情况，定性画出壁内温度分布曲线，并作简要解释。

3、简述影响强制对流换热的各因素。

4、试确定图示的角系数Ⅹ_1，2，1为半球内表面，2为底面。

5、有一台钢管换热器，热水在管内流动，空气在管束间作多次折流横向冲刷管束以冷却管内热水。有人提出，为提高冷却效果，采用管外加装肋片并将钢管换成铜管。请你评价这一方案的合理性。

6、请写出牛顿冷却公式，此公式中没有时间参数，那么对于非稳态问题，此式还适用吗？

三、综合题（任选做4题，每题18分，72分）

1、有一气体冷却器，气侧对流换热系数h₁=95w/（㎡·k），板壁厚度δ=2.5mm，λ=46.5w/（m·k），水侧对流换热系数h₂=5800w/（㎡·k）。

（1）请计算每个环节的单位面积热阻以及总传热热阻，并指出此时增强传热应从哪个环节着手；（2）此设备运行一段时间后，如果在气侧积了一层1mm厚的灰垢[λ=0.116w/（m·k）]，水侧结了一层厚为0.5mm的水垢[λ=1.16w/（m·k）]，其它条件不变，问此时总传热热阻为多少？

2、两块面积为1×1㎡、间距为1m的平行平板置于一个温度为280K的大房间内。两平板正面相对的两表面的发射率和温度分别为

ε₁=0.3,ε₂=0.8，T₁=840K，T₂=550K。不计平板相背的两个面的换热，（1）请画出辐射换热网络图；（2）试求每个板的辐射散热量及房间所得的热流量。（两平板之间的角系数Ⅹ_1，2=0.2）

3、某冷却设备必须每小时冷却275kg的热流体，使其由t₁′=120℃冷却到t₁″=50℃。热流体的比热容C₁=3.044KJ/(Kg·K)。为了冷却热流体，每小时要用t₂′=10℃R冷却水1000Kg，水的比热容C₂=4.187KJ/（Kg·K）。如果要传热系数k=116.3w/（㎡·K）。试分别求顺流和逆流时所需的传热面积。

4、对于稳态、无内热源，常物性（且各向同性）的导热问题

（1）请写出三维直角坐标系中的导热微分方程式。

（2）请写出内部任意一节点用相临节点表示的差分表达式

（设Δx=Δy=Δz）

5、涡轮叶片在高温燃气中运行（设燃气温度恒定不变），为了使叶片平均温度尽可能低以保证燃气正常安全运行，在叶片中开有孔缝，冷却气流从中间流过。

（1）燃气侧与冷气侧的换热应有什么样的关系？

（2）燃气侧对流换热系数应该大一些好，还是小一些好？

（3）冷气侧对流换热系数应该大一些好，还是小一些好？你有何措施改变冷气侧的对流换热系数？