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160
800
T =85 C
底板
电阻加热
绝热
北 京 科 技 大 学
2011 年硕士学位研究生入学考试试题
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试题编号： 811 试题名称： 传热学 （共 2 页）
适用专业： 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。
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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 N u 、傅立叶数 Fo 和格拉晓夫数G r 相似准则数的表达
式，请说明其物理意义，并比较 Bi 、 N u 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 0.023 Re Prf 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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