用热线风速仪测定气流速度的试验中．将直径为0.1mm的电热丝与来流方向垂直放...

问答题用热线风速仪测定气流速度的试验中．将直径为0.1mm的电热丝与来流方向垂直放置，来流温度为25℃，电热丝温度为55℃，测得电加热功率为20W／m。假定除对流外其他热损失可忽略不计。试确定此时的来流速度。

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1.问答题某锅炉厂生产的220t/h锅炉的低温段管式空气预热器的设计参数为：顺排布置，s1=76mm，s2=57mm，管子外径d0=38mm，壁厚δ=1.5mm；空气横向冲刷管束，在空气平均温度为133℃时管间最大流速u1，max=6.03m/s，空气流动方向上的总管排数为44排。设管壁平均温度tw=165℃，求管束与空气间的对流换热系数。如将管束改为叉排，其余条件不变，对流换热系数增加多少？

参考答案：

2.问答题一套管式换热器，饱和蒸汽在内管中凝结，使内管外壁温度保持在100℃，初温为25℃，质量流量为0.8kg／s的水从套管换热器的环形空间中流过，换热器外壳绝热良好。环形夹层内管外径为40mm，外管内径为60mm，试确定把水加热到55℃时所需的套管长度，及管子出口截面处的局部热流密度。不考虑温差修正。

参考答案：

3.问答题 温度为50℃，压力为1.01325×10⁵Pa的空气，平行掠过一块表面温度为100℃的平板上表面，平板下表面绝热。平板沿流动方向长度为0.2m，宽度为0.1m。按平板长度计算的Re数为4×l0⁴。试确定：
（1）平板表面与空气间的表面传热系数和传热量；
（2）如果空气流速增加一倍，压力增加到10.1325×10⁵Pa，平板表面与空气的表面传热系数和传热量。

参考答案：

4.问答题空气以40m/s的速度流过长宽均为0.2m的薄板，t_f=20℃，t_w=120℃，实测空气掠过此板上下两表面时的摩擦力为0.075N，试计算此板与空气间的换热量（设此板仍作为无限宽的平板处理，不计宽度z方向的变化）。

参考答案：

5.问答题由对流换热微分方程知，该式中没有出现流速，有人因此得出结论：表面传热系数h与流体速度场无关。试判断这种说法的正确性？

参考答案：这种说法不正确，因为在描述流动的能量微分方程中，对流项含有流体速度，即要获得流体的温度场，必须先获得其速度场，&ldqu...

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6.问答题初温为25℃的热电偶被置于温度为250℃的气流中。设热电偶热接点可近似看成球形，要使其时间常数τc＝ls．问热接点的直径应为多大？忽略热电偶引线的影响，且热接点与气流间的表面传热系数为300W／（m²·K），热接点材料的物性：λ=20W／（m·K）．ρ=8500kg／m³，c＝400J（kg·K）。如果气流与热接点间存在着辐射换热，且保持热电偶时间常数不变，则对所需热接点直径之值有何影响？

参考答案：

7.问答题初始温度为300℃，直径为12cm，高为12cm的短钢柱体，被置于温度为30℃的大油槽中，其全部表面均可受到油的冷却，冷却过程中钢柱体与油的表面传热系数为300w／（m²·K）。钢柱体的导热系数λ＝48W／（m·K），热扩散率a=1×10^-5m²/s。试确定5min后钢柱体中的最大温差。

参考答案：

8.问答题温度分别为100℃和40℃、面积均为0.5×0.5m²的两竖壁，形成厚δ=15mm的竖直空气夹层。试计算通过空气夹层的自然对流换热量？

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9.问答题一块无限太平板，单侧表面积为A，初温为t0，一侧表面受温度为t∞，表面传热系数为h的气流冷却，另一侧受到恒定热流密度qw的加热，内部热阻可以忽略，试列出物体内部的温度随时间变化的微分方程式并求解之。设其他几何参数及物性参数已知。

参考答案：

10.问答题两块厚度为30mm的无限大平板，初始温度为20℃，分别用铜和钢制成。平板两侧表面的温度突然上升到60℃，试计算使两板中心温度均上升到56℃时两板所需时间之比。铜和钢的热扩散率分别为103×10^-6m²／s，12.9×10^-6m²/s。

参考答案：