哈工大08/09学年春季学期
一、名词解释（20分）
1、导热系数
2、热边界层
3、辐射强度
4、灰体
二、分析论述与回答问题（30分）
1、写出傅里叶导热定律表达式，并说明式中各量和符号的物理意义。

2、简述在对流传热研究中，引入边界层理论的意义。

3、写出努谢尔数Nu与毕渥数Bi的表达式并比较异同。

4、太阳能集热器采用选择性表面涂层，它对太阳辐射的吸收效率为0.9，它本身的
发射率为0.3，这一现象是否违背基尔霍夫定律？为什么？
5、厚度等于δ的常物性无限大平板，初始温度均为t0，过程开始后，左侧有一定热
流密度q w的热源加热，右侧与低温流体t f相接触（t0>t f），表面传热系数h等于常数，所有物性参数已知，写出改导热问题的数学描写。

三、如图所示的二维稳态导热物体，其导热系数λ为常数，边界面与环境发生对流换热，
环境温度为t F ，边界面对流换热表面传热系数为h ，网格划分如下图所示，试建立数值求解节点温度t 4，t 5，t 6的离散方程。

四、在一个特殊应用中，空气流过一个热的表面，其边界层温度分布可近似为
s s T-T =1-exp(Pr )T -T u y v
∞∞-，其y 是离开表面的垂直距离，普朗特数Pr =0.7u a ∞=是一个无量纲的流体物性。

如果来流温度T 400K ∞=，表面温度s T 300K =，且-15000m u v
∞=，求表面热流密度是多少？（10分） （空气导热系数，330K 时，0.0263W/(m K)λ=⋅；400K 时，0.0339W/(m K)λ=⋅）
λ=⋅导热系数的热绝缘层，六、在太空中飞行的宇宙飞船，表面贴有厚0.15m、0.045W/(m K)
而外表面的黑度为0.04，设飞船内空气温度为20℃，空气与内壁间的对流换热系数为6W/(m.K)，
试求飞船外表面的温度。

（假设宇宙空间温度为0K；忽略飞船壁面的导热热阻）（15分）。