2011年华北电力大学824传热学考研专业课真题及答案(2)

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由正方体对称性知：X1,2?X1,4?X1,5?X1,6?0.2 可知两相邻表面的辐射角系数为0.2

8、请问不凝结气体的存在会对液体的沸腾和蒸气的凝结产生什么影响？并说明理由。 答案：

对于流体的沸腾，汽化核心的数目是衡量沸腾换热强度的重要参数。若液体中含有不凝结气体，随着液体温度的升高，不凝结气体会逸出，使壁面附近的微小凹坑得以活化，成为汽泡的胚芽，从而使 沸腾曲线向着 减小的方向移动，即在相同的 下产生更高的热流密度。宏观来讲，不凝结气体的存在相当于增加了汽化核心的数目，故而会强化液体的沸腾。

对于蒸气的凝结，不凝结气体的存在，一方面使凝结表面附近蒸气的分压力降低，使传热驱动力即 减小，另一方面凝结蒸气在抵达液膜表面凝结前，需以扩散方式通过不凝结气体层，从而增加了传热的阻力，以上两方面说明：不凝结气体的存在会大为降低凝结换热的表面传热系数，削弱蒸气的凝结。

9、一厚度为L的无限大平壁，其导热系数为常数，两侧表面（x?0和x?L处）的温度分别为T1和T2并维持恒定，若平壁内的温度可以表示为：

T?T1?C1?C2x2?C3x3，

T2?T1其中，C1,C2和C3为常数；T为坐标x的当地温度，是根据上试推导出平壁内单位

?0 ?随x变化的表达式。假设x?0处的发热率为q体积发热率（内热源）q答案：

本题为一维常物性有内热源的稳态导热问题，设平壁导热系数为?，其微分方程为：

?d2Tq??0 ⑴ dx2?边界条件为：x?0,T?T1;x?L,T?T2 由题知，其温度分布为：

T?T1?C1?C2x2?C3x3

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把边界条件代入温度分布，故温度分布化简为：

1??T?(T2?T1)?C3x3?(2?C3L)x2??T1

L??d2T1??所以 ?(T?T)6Cx?2(?CL)21?332?dx2L??????(T2?T1)?6C3x?2(代入⑴式得：q??1??CL) ⑵ 32?L??02?(T2?T1)?1L2q??q?0 所以C3?又因为x?0时，q ⑶

L????将⑶代入⑵得：q?06?(T2?T1)??3q?0 ?x?q3?L?L?本内容由中公考研辅导老师整理，获取更多华北电力大学考研专业课资料、专业课辅导、高分学长考研经验，请关注中公考研网。

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