传热学《热传导》试题1

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1、《热传导》试题一.(1997)一短圆柱体直径为d，高为h，初始温度为，侧壁绝热，顶面加入热流q(W/m2)，底面与温度为tf，放热系数为a的流体接触。试写出求解其稳态温度场的微分方程与定解条件。二.(1997)某平板节点划分如图所示，各网格边长均为。导热系数，左、右、上边温度均为40℃，下边与℃，的流体进行对流换热。试写出1、2、3三个节点的热平衡方程式，并将其化为高斯－赛德尔迭代的格式。三.(1994)两维稳态导热运用有限差分法节点划分如图所示，。已知左边与下边节点(1,4,7,8,9)保持常温20℃，上边绝热，右边

2、与的流体接触，板的导热系数。试列出节点方程，并整理成，，，的形式，以便于进行高斯－赛德尔迭代。9一.(1992)某无穷大平壁上置有一短圆柱形肋，尺寸如图。初始温度与肋基温度均为，流体温度为，放热系数为，忽略辐射换热。写出求解该圆柱体内温度场的微分方程与定解条件。二.(1992)拟在某圆管上包两层厚度相同的保温材料A与B，。包法有两种I：A在内B在外；II：B在内A在外。求证：两种包法保温材料的总热阻三.(1992)某无穷大平壁在20℃的流体中双侧冷却。在正常情况阶段下，侧得壁中心温度下午1点钟为70℃，2点钟时为50℃

3、。求3点钟时壁中心温度为多少？四.(1994)某两层平壁稳态导热的温度场如图，已知，求：1)；2)；3)。五.(1994)某球形热电偶，直径为1.2mm，初温为20℃，其物理参数为：，。突然将其放入80℃的气流中，对流换热系数。试写出热电偶温度t随时间的变化函数，并求出t=79.9℃时，t为多少秒？六.(1994)某无限大平壁两侧被20℃流体冷却，已进入正常情况阶段。今测得8点钟时表面温度为35℃，中心温度为50℃，9点钟时表面温度为25℃。求1)99点钟时中心温度为多少？2)9点半钟时中心温度为多少？一.(1994)

4、某直径为1mm的通电导线裸露于20℃的空气中，其表面温度为50℃，放热系数为，求今保持电流不变，在该导线上包裹一层厚度为1mm，的塑料皮，设放热系数不变，求此时塑料皮内、外表面温度与。二.(1987)网格节点划分如图，间距为，周围流体温度为，放热系数为，物体导热系数为。写出稳定导热时，节点1的有限差分节点方程。三.(1987)工程上常用平壁公式近似计算圆管壁导热问题。若圆管内、外径为和，试求：当把圆管看成是厚度为，面积为的平壁时，计算出的导热量Q’与精确值Q相比的相对误差公式，并填写下表：0.250.50.751e注：

5、四.(1983)求证：肋壁的全效率大于肋效率。五.(1985)一块钢板面积为，厚度为20mm，具有均匀的初温300℃，放在空气中冷却到30℃，需要多长时间？已知：空气温度为20℃9，钢板的导热系数，其导温系数，钢板与空气间的放热系数。(提示：)一.(1993)如图所示复合墙壁，、、为各部分的传热面积，、、为各部分的单位面积的热阻。若，则复合墙壁的单位面积的热阻为：ABC二.(1998)一短圆柱体直径为d，高为h，初始温度为，侧壁温度绝热，顶面加入热流q()，底面与温度为，放热系数为a的流体接触。试写出求解其稳态温度场的

6、微分方程与定解条件。9一.(1998)某无穷大平壁左侧绝热，右侧与温度为，放热系数为a的流体接触。壁内有均匀内热源，物理参数为已知参数。求：1)当初始温度为时，写出求解该不稳定温度场的微分方程与定解条件；2)当时间趋于无穷大，过程稳定时，求解壁内温度分布函数。二.(1998)半无穷大平壁内初始温度。从时刻起，从表面加入定常热流q。已知：壁体的物性参数等，试写出运用有限差分法求解不稳态导热问题时，节点1与节点4的节点热平衡方程式，并整理成便于迭代的形式。三.(1998)某平板。用有限差分法计算导热问题，节点划分如图所示。

7、已知：℃，上边绝热(4、5、6点)，右边(3、6点)与℃，的流体接触，平板的导热系数为9。试计算与。一.(1991)一短粗圆柱形肋，半径为R，长为l，肋基温度为100℃，与周围20℃的空气进行对流换热，放热系数为a，肋基导热系数为l，密度为r。当换热过程稳定时，试写出描述肋中温度场的微分方程与边界条件(无内热源，且忽略辐射换热)。二.(1991)某厚度为的无穷大平壁，初始温度为，双侧在第三类边界条件下冷却时，不稳态导热的温度场公式为，坐标原点在壁中心。现坐标位置不变，平壁右侧保持原冷却条件，将左侧表面改为绝热边界条件，

8、试写出新的温度场公式。(注：不需解微分方程，请利用原有的解函数，写出新的解公式)三.(1987)通电导线直径为1mm，电阻率为，电流强度为0.5A，与空气的放热系数为，若空气的温度为20℃，求导线表面的温度。有若将导线表面包上一层厚度为1mm，的电绝缘材料，求此时导线表面的温度与绝缘材料表面温度。四.(1987)某无穷大平壁初始温