哈工大2008年硕士研究生专业课工程流体力学(2)

传热学试题（60分）任选之二 一、某常物性（物性符号自行设定）、厚度为?（m）、含有均匀内第 5 页 共 8 页 热源?v（W/m3）的大平板经历非稳态导热过程，已知某时刻板内温度分布为t(x)?a?bx?cx2，a、b、c为已知常数。对该时刻，试求解： （1）x?0和x??处的热流密度？(4分) （2）若平板面积为A（m2），单位时间内平板内增加的热量？(7分) （3）x?0，x?0.5?，x??处温度随时间的变化率？(6分) 二、某卫星通过一辐射散热表面向温度为绝对零度的宇宙空间散热，已知卫星内部发热需要通过该表面散出的热流密度为qout，表面的太阳吸收率为?sun，发射率为?，并且?sun??；该表面与地球始终不可见，但在卫星轨道的日照区，太阳投射到该表面的辐射能流密度为qsun。 (1) 试导出卫星处于日照区时该辐射散热面的平衡温度计算式； (5分) (2) 试导出卫星处于地球阴影区时该辐射散热面的平衡温度计算式；(4分) (3) 说明为什么?sun??? (4分) 三、如下图所示，是某二维稳态导热物体的两种边界节点布置。图中，T?为流体温度，h为对流换热系数。试根据下述要求，分别写出这两种布置条件下，数值求解节点(m, n)温度的离散方程。其它所需参数可自行定义。 (1) 该物体物性为常数，含均匀内热源?v； (7分) (2) 该物体无内热源，但物性不均匀，是空间坐标的已知函数。(8分) （题三图） 第 6 页 共 8 页 ?T?T?2T四、描述某对流换热现象的能量微分方程为U?V?a2，其中U、V分别?x?y?y为x、y方向的速度分量，T为温度，a是热扩散率。 (1) 根据该方程分析说明该对流换热现象的类型及有关假设条件；（7分） (2) 由该方程导出相应的相似特征数，并说明导出结果的含义。（8分） 空气动力学试题（60分）任选之三 1、画出如下图所示的马赫线形状。（5分） 第 7 页 共 8 页 D????0”或“某流场中?0”表明的是同样的流动2、“某流场中Dt?t特点吗？为什么？（10分） 3、收缩喷管出口已达到壅塞状态，若增加入口总压P*，问壅塞状态能否解除？出口截面处Ma数、静压、流量如何变化？（10分） 4、何为滞止参数？推导滞止压力与静压之间的关系式，并解释滞止参数与静参数之间关系可以依据等熵过程计算的原因。（15分） 5、以带活塞的半无限长直圆管为例，推导弱扰动压缩波传播速度表达式；说明在什么假设条件下该过程可视做等熵过程，并推导表达式。（20分） 燃烧学试题（60分）任选之四 1.解释下列专业名词（15分）： （1） 化合物的反应焓； （2） 绝热火焰温度； （3） 过量空气系数； （4） 燃料的低位发热量； （5） 斯蒂芬流。 2.说明下列概念（20分）： （1） 质量作用定律； （2） 湍流预混火焰的特点和分类、； （3） 燃烧过程中的NOx生成类型； （4） 碳粒燃烧的谢苗诺夫准则及其物理意义。 3.试分析影响可燃气层流火焰传播速度的因素有哪些，为提高层流火焰传播速度应该 采取哪些措施？（7分） 4.利用非绝热条件下谢苗诺夫热自燃理论分析环境温度对着火的影响。（8分） 5.直流煤粉燃烧器的着火原理是什么？对于低挥发分的贫煤或无烟煤，为改善燃料的着火和燃烧，在一次风和二次风的风温、风速和风率的选择上应采取哪些措施？ （10分） 第 8 页 共 8 页