第四版传热学第五六章习题解答.pdf

第五章

复习题

1、试用简明的语言说明热边界层的概念。 答：在壁面附近的一个薄层内，流体温度在壁面的法线方向上发生剧烈变化，而在此

薄层之外， 流体的温度梯度几乎为零， 固体表面附近流体温度发生剧烈变化的这一薄层称为

温度边界层或热边界层。

2、与完全的能量方程相比，边界层能量方程最重要的特点是什么？ 2 2 答：与完全的能量方程相比，它忽略了主流方向温度的次变化率 A x ，因此仅

适用于边界层内，不适用整个流体。

3、式（ 5—4 ）与导热问题的第三类边界条件式（ 2— 17）有什么区别？ t t h y 0 ( ) h(tw t f ) 答： t y （5— 4 ） h （2— 11） 式（ 5— 4 ）中的 h 是未知量，而式（ 2— 17）中的 h 是作为已知的边界条件给出， 此外（ 2— 17）中的 为固体导热系数而此式为流体导热系数，式（ 5— 4 ）将用来导出 一个包括 h 的无量纲数，只是局部表面传热系数，而整个换热表面的表面系数应该把 牛顿冷却公式应用到整个表面而得出。

4、式（ 5— 4 ）表面，在边界上垂直壁面的热量传递完全依靠导热，那么在对流换热中，流

体的流动起什么作用？ 答：固体表面所形成的边界层的厚度除了与流体的粘性有关外还与主流区的速度有关，

流动速度越大，边界层越薄，因此导热的热阻也就越小，因此起到影响传热大小

5、对流换热问题完整的数字描述应包括什么内容？既然对大多数实际对流传热问题尚无法

求得其精确解，那么建立对流换热问题的数字描述有什么意义？ 答：对流换热问题完整的数字描述应包括：对流换热微分方程组及定解条件，定解条件

包括， （1）初始条件 （2 ）边界条件 （速度、压力及温度）建立对流换热问题的数字描述

目的在于找出影响对流换热中各物理量之间的相互制约关系，每一种关系都必须满足动量，