各校历年传热学考研真题.pdf

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1、各校历年传热学考研真题2 0 1 0 华电传热学考研真题考试科目：传热学 A 考生注意：答案必须写在答题纸上以下为试题内容：1、请判断以下逆流换热过程中两流体温度沿程变化的画法是否正确？为什么？（图中纵坐 标代表温度，横坐标代表流程）（1 5 分）2、一空心圆柱，在 r=n 处 t=t i,在 r=一 处 t=t?。X=A 0（1+b t）,t为局部温度。试导出圆柱中温度分布的表达式及导热量计算式。（2 0 分）3、直径为1 m m 的金属丝置于温度为2 5 C的恒温槽中，其电阻值为0.0 1 Q/m,设电流强度为1 2 0 A 的电流突然流经此导线并保持不变，导线表面与油之间的表面传热系数为

2、5 5 0 W/（n）2K）。问：当导线温度稳定后其值为多少？从通电开始瞬间到导线温度与稳定时之值相差1 C所需要的时间为多少？设表面传热系数为常数，导线的 c=5 0 0 J/（k gK）,P =8 0 0 0 k g/m3,入=2 5 W/（mK）。（2 0 分）4、一个二维物体的竖直表面受液体自然对流冷却，为考虑局部表面传热系数的影响，表面 传热系数采用h=c（t-t f ）.2 5 来表示。试列出下图所示的稳态、无内热源物体边界层节点（M,n）的温度方程，并对如何求解这一方程组提出你的看法。设网格均分。（2 0 分）5、为什么在给圆管加保温材料的时候需要考虑临界热绝缘直径的问题而平壁不

3、需要考虑？请推导出圆筒壁临界热绝缘直径的计算公式。（1 5 分）6、试通过对外掠平板的边界层动量方程式d2 u=V-7dy沿 y 方向作积分（从 y=0 到 y 26）（如下图所示），导出下列边界层的动量积分方程。（2 5 分）7、请问不凝性气体的存在会对液体的沸腾和蒸汽的凝结产生什么影响？并说明理由。（15 分）8、准备设计一个开口半径为1c m、开口发射率为0.9 9 9 的球型人工黑体腔，B知空腔内壁材料表面黑度为0.9,试确定黑体腔半径R的大小。（2 0 分）2 0 11华电传热学考研真题1.“相似”和“比拟”是传热学中常用的两种研究方法，试举例说明两种方法的异同。2 .简述韦恩位移定

4、律，并以此分析为何炼钢时钢锭的颜色由暗红色变为白色。如何利用韦恩位移定律测量物体温度。3 .判断逆流换热温度曲线的画法。（真题2 0 0 5年第6 题、2 0 0 8年第1题）4 .求圆筒壁换热的最低温度及对应绝热层厚度。（真题2 0 0 5年第8 题）5.肋片导热问题（真题2 0 0 5年第3 题）6 .埃库特流动（真题2 0 0 9 第七题、2 0 10 真题或是教材P 19 1 5-9）7 .求角系数（真题2 0 0 4 第四题、2 0 0 9 第 2 题或是2 0 10 年真题）8.不凝结气体的存在会对液体的沸腾和整齐的凝结有什么影响，说明理由。（真题 2 0 0 6 第2 题、2 0

5、 0 8第 7 题）9 .求内热源的发热率。（真题2 0 0 6 年第5 题）华南理工大学2 0 0 6 年硕士研究生入学考试传热学试卷一、名词解释（每小题5 分，共 3 0 分）1、热传导；2、对流传热；3、辐射传热；4、传热过程；5、稳态温度场；6、肋壁总效率。二、简答题（每小题10 分，共 4 0 分）1、为热扩散率，请解释其物理意义。一般木材的热扩散率约为a =1.5X 10-7m 2/s ,紫铜（纯铜）的热扩散率约为a =5.3 3 X 10-5,分别对同样长短粗细的木棒和紫铜棒加热时，分析所产生的现象。2、集总参数法含义及其适用条件3、两流体平行流动时的温度分布如下图所示，请写出图

6、（a）、（e）中流体的物态变化情况。4、不凝结气体含量如何影响了蒸汽凝结时的对流换热系数值？其影响程度如何？凝汽器如何解决这个问题三、综合分析题（每小题2 0 分，共 8 0 分）1、普朗特数的物理意义是什么？分析当、P r=l、时，流体的热边界层和流动边界层的厚度变化规律。2、采用强化传热技术开发高效的传热设备，以便在较小的设备上获得更大的生产能力和效益，成为现代工业发展的一个重要问题。根据你的理解谈谈热交换过程的强化途径及实现方法。3、某蒸发器的管壁厚3 mm，材料是钢。长久使用后其表面覆盖一层厚为0.5 mm的水垢。试求传热系数的变化，并就计算结果讨论水垢对传热系数的影响。已知：a 沸=

7、2 7 9 1 W/(m2 K),a 冷凝=1 1 6 3 0 W/(m2 K),X 钢=4 6.5 W/(m K),人水垢=1.7 4 5 W/(m K)4、蒸汽管外包扎两层厚度相同的绝热层，外层的平均直径为内层的2倍，导热系数为内层的2 倍。若两层互换位置，其他条件不变，问每米管长热损失改变多少？N那种材料放内层好？2 0 0 1 年上海理工大学硕士研究生入学考试试题考试科目：传热学 准考证号:得分：一、问答题(每题5 分)1 .有三层平壁组成的复合壁，已测得各层壁面温度依次为6 0 0,5 0 0,3 0 0、6 0 ,在稳态导热情况下，问哪一层热阻最小？2 .说明非稳态可以采用集总参数

8、法求解的条件，并说明其物理意义。3 .怎样才能改善热电偶的温度响应特性？4 .直管内紊流对流换热中，其他条件相同时，相同的流速或相同的流量条件下粗管和细管的对流换热系数哪个大？有何证据？5 .不凝性气体对膜状凝结换热有什么影响？其机理是什么？6 .何为灰体？引入灰体概念对计算辐射换热有什么意义？7 .试比较黑表面、温射灰表面、重辐射面的有效辐射和本身辐射的关系。8 .举例说明强化单相强制对流换热的基本思想。9 .从传热观点看，为什么暖气片一般都放在窗户下面？1 0 .试说玻璃温室效应的原理。二、计算题(一、二题每题1 3 分，第三题1 4分)1 .水以2 k g/s的流量流过内径为40 m m

9、 的管子，管内表面的温度保持1 0 0。问需要多长的管子才能把水温从2 5 c 加热到7 5 o (比热C p=4.1 41 k J/(k g.k),动力 粘 度 口 =5 47 X 1 0%.s/导 热 系 数 入=0.6 43 W/(m )，密度1 0 0 0 k g/,P r=3.5 6,不需要修正)2 .考察一长4m,宽 3 m 的房间，地板和天花板之间的距离为2.5 m,房间的四个墙壁是绝热的，由于使用了电阻加热器使地板表面保持均匀温度3 0,天花板的温度为 1 2,地板对天花板的角系数为0.2 9,若所有表面的黑度都为0.9,问地板与天花板间的净辐射热量是多少?墙壁的温度是多少？3

10、 .一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行:热流体进口温度t/=3 6 0,出口温度tj =3 0 0,冷流体进口温度t2z=3 0 ，出口温度tz =2 0 0,热流体的质量流量G 与比热G 的乘积2 5 0 0 W/C,传热系数8 0 0 W/(n f ).运行一年后发现，在 G、冷液体的G2 G及、3 保持不变的情形下，冷流体只能被加热到1 6 2,而热流体的出口温度则高于3 0 0,试确定此情况下的污垢热阻及热流体的出口温度。三、推导题(每题5 分)1.一侧面绝热的棒，一端x=0 处，温度为骁，另一端x=L 处，温度为t。，该棒的横截面积按线性规律变化。=x（l+x/L）,f。为

11、 x=0 处的截面积，材料的导热系数入=入oe xp （t/to）,试推导通过该棒的热流量。2.假定顺流式换热器中传热系数k与两种流体的温差成线性关系，k=a+bA t,其中a、b 为已知常数，At 为任一截面上的局面温差，试证明换热器的总传热量为：Q =Fnk t/(k f)式 中 k，、k”分别为换热器入口端和出口端的传热系数，/、分别为换热入口端和出口端的两种流体温差，F为传热面积。（推导中假定水当量G C为常数，流体无相变发生）2 0 0 2 年上海理工大学硕士研究生入学考试题考试科目：准考证号:成绩:一、简答题：1.（6 分）写出下列特征数的表达式，并简要说明其物理意义。Bi P r

12、 G r N u R e2.（4 分）简述集总参数法的实质。3.（4 分）什么是定性温度？对于管内对流换热，定性温度一般如何选取？4.（4 分）推导对流换热微分方程组时，主要依据的是哪儿条定律？5.（4 分）试比较水平管外膜状凝结换热过程和水平管外膜态沸腾换热过程有何相同之处和不同之处？6.（4 分）气体辐射有什么特点？7.（4 分）对壳管式换热器来说，两种流体在下列情况下，何种走管内？（1）清洁流体与不清洁流休（2）温度高的流体与温度低的流体二、计算题1.（1 4 分）一厚度为2 0 cm 的大平板，通过电流时发热功率为4 X 1 0 W/m 3,夹板表面暴露于30 的空气中。已知表面与空气

13、之间的对流换热系数为6 0 W/（m2.K）,平板的导热系数为3W/（m.k）（1）列出描述这一稳态导热问题的微分方程及边界条件;（2）求出温度分布表达式；（3）确定平板中的最高温度及位置。2.（8 分）如图所示为二维无内热源、常物性的稳态导热，边界节点1、2、3 和 5 所在边界与温度为tr的流体进行对流换热对流换热系数为h o 设物体的导热系数为入，试根据元体平衡法，列出节点3、节点7 产差分离散方程式。3.（1 6 分）水以3m/s的流速流过内径d=2 0 m m 且具有均匀壁温t,.=5 0 直管道，水的进口温度为30,出口温度为40,求：（1）管内对流换热系h；（2）管道长度。水的特

14、性参数题2附图TC pk J/(k g.k)pk g/m 3V(m 2/s)X(m 2/s)P r304.174995.70.805 X10-60.6185.42404.174992.20.659 X10-60.6354.314（1 6分）一 块5 m高、1 m宽的漫射灰体平板表面，从一辐射源得到投入辐射800w/m2,背面绝热，环境和空气温度为27,平衡时平板温度为7 7 C,求：（1）平板自然对流换热的热流量；（2）平板的辐射热流量；（3）平板表面的黑度。空气为常物性：v=2.354X 10V/S,6=2.65X 10 3（1 讣X=o.032W/（m）,P r=0.695可供选用的准则方

15、程式：N u=0.59（G rP r）1/4,（G rP r 109）5.（16分）设计一个把总流量为2.5k g/s的水从15c加热到85的叉流式换热器，使160的热机油通过壳侧，冷 水 则 在10根八流程、管径为25mm的薄壁管中流过（如图示）。书籍管内水的换热系数为3000 W/（m）比热为4187J/（k g）,管外油的换热系数为400 W/（m C）、比热为2350 J/（k g）,忽略管壁导热热阻。求：（1）若油离开换热器为100,油的流量为多少？题5附 图（2）为达到设计要求，每根管子的长度为多少？（本题可作逆流考虑）水2003年上海理工大学硕士研究生入学考试试题考试科目：传热学

16、 准考证号:得分:一、简答题1.（7分）角系数是个纯几何因子的结论是在什么假定下得到的？2.（7分）写出无因次准则数Nu和B i的表达式，说明它们的物理意义。这两个准则数有何区别？3.（7分）在大气压下同样的两水滴在表面温度分别为120和400的铁锅上，试问哪个铁锅上的水先被烧干？为什么？4.（7分）对管式内强制对流换热，若采用短管或弯管可以化流体的热，这是何道理？5.（8分）对非稳态导热而言，导热微分议程中只出现热扩散系数。因此，是否可以这样说，此时的导热泪盈眶过程只与表征导热能力快慢的热扩散系数a有关，而与表征导热能力大小的导热泪盈眶系数几无关，为什么？6.（7分）热水在两根相同的管道内以

17、相同的流速流动，管外分别用空气和水来冷却。运行一阶段时间后，两管内产生相同厚度的水垢。问：水垢的产生对哪一根管道的传热系数影响更大？7.（7 分）农村中常使用的太阳能灶的受热面往往涂上黑色，但工厂的车间中使用的辐射采暖板却不涂黑色，试说明其中的道理。二、计算题（共 5 题，每题2 0 分）1 .用热电偶测量电烤箱中的温度变化。热电偶表面积A,体积V,物性均为常数。电烤箱内的空气温度随时间 的变化可看成是线性的，即t ,=B r,B 为一常数。热电偶与空气的对流换热系数为h。求在电烤箱开始工作后，热电偶的显示温度随时间的变化关系。（设该问题可以用集总参数法求解）。2 .一温度为t 的常物性液体以

18、质量流量G稳定流过一圆，圆管直径为D,圆管处于均匀的壁温t .液体与管子间的对流换热系数为h o 求液体平均截面温度随管长的变化关系t=t f W3 o 如图所示两个半径R=2 0 c m 的半球球壳，其内表面温度与黑度分别为。t,少宽-、/=0.8；t 2 =3 0、2=0.9,这两个半球之间夹有一层遮热板，其 岬 的 h黑度分别为藏产0.8、/0.0 2。（s（1）画出该辐射系统的网络图；（2）计算各表面热阻及空间热阻；五 1%（3）求加了遮热板后两半球之间的辐射换热量；（4）求遮热板的平衡温度图如右4 .有一传热面积为7 m 2 换器，冷流液体作逆流布置。冷流体的进口温度分别t,=7 0

19、,t 2=4 0,冷流体的缈谖缈爱露为5.5 。质量流量m1、m?分别为4.O k g/s 和 4.5 k g/s,已知冷热流体的比热泪盈眶分别为：C P 1=4 1 8 3 J/k g ,Cp2=4 1 7 4 J/k g 0（1）计算换热器的传热系数k。（2）换热器运行一年后，在流量和进口温度不变的情况下，冷流体的出口温度降为5 4 C,求此时污垢热阻为多少。5 .微翅管（m i c r o f i n tu b e,又称内螺旋管）是近年来广泛用于制冷、化工工业的一种强化换热元件。为了研究水在微翅管内作紊流强制对流换热特性，需建立-试验台。请你以电加热方式加热管内水的强制对流为例，说明在实

20、验过程中应测定哪些物理量，并简略绘出其实验系统图。2 0 0 4 年上海理工大学硕士研究生入学考试试题考试科目：传热学 准考证号:得分：一、简答题（每题5 分）1 .一无内热源平板沿厚度x方向发生一维稳态导热，其一侧表面上的温度梯度dx/dy=3 0 /m,导热系数2 i=4 0 W/（m ）,如果基另一表面上的导热系数；h=5 0 W/（m）,问这一侧表面上的温度梯度是多少？2 .解解释毕渥数B i 的物理含义，并说明为什么用B i 判别非稳态导热问题能否采用集总参数法求解。3 .图 1：1 表示出了常物性、有均匀内热源出的二维稳态导热问题局部边界区域的网格配置，试用元体平衡法建立节点。关于

21、温度t 的有限差分方程式。（设x=A y,所需参数的符号自己设定）4 .当条件相同时，物体在空气中冷却快不定还是在水中冷却快？这一现象说明对流传热与什么因素相关？5 .试用简图表示流体沿平板流动时速度边界层的发展并说明速度边界层内分成哪些区域？6 .试解释普朗特数P r的的物理意义，并示意性的画出P r l时的速度边界层和热泪盈眼边界层厚度沿板长的变化（速度边界层和热边界层要画在同一图上以便比较）。7.说明温度附面层的根念及附面层能量微分方程在物理上忽略了哪部分换热？8.在应用管内旺盛紊流实验关联式N u=0.0 2 3 R e“P r 时，当流体与换热泪盈眶壁面温差较大时需要对计算结果修正，

22、为什么？9.试说明为什么一个细长圆柱水平放置时自然对流换热一般大于竖直放置时的自然对流换热？1 0 .在稳定模态沸腾过程中，为什么换热系数随A t啬而迅速上升？1 1.试说明大气中CO?含量增高为什么会出现大气温室效应？二.计算题1.（1 0分）一直 径 为5 c m的钢球，其初始温度为5 0 0,突然被置于3 0 的空气中。设钢球表面与周围环境的对流换热系数为1 0 w/m2r,试计算钢球非稳态导热 的 时 间 常 数 及 其 被 冷 却 到3 0 0 所 需 要 的 时 间。已 知 钢 球 的 比 热 为C=0.4 8k J/k g,p=7 7 5 3 k g/m3,2=3 3 w/mr

23、o2.（2 0分）长1 0 m、外 径1 3 3 mm的水平管道通过一大房间，房间壁面及其内的空气温度均为3 0 o若管道表面温度为90、黑 度 为0.9,求管道的散热量（自然对流换热的努赛尔特常数用下列式计算N u=0.4 8（G r/P r尸力。3.（2 2分）如 图2所示为一半径为R=l m的半球，球 冠3绝热。底 面1和2的温度分别为5 0 0 和1 0 0。，黑度都有为 -0,b=0,b圆筒 壁（b=0）内的温度分布。9 t l平璧3、（5分）用热电偶测量流体温度，为了减小动态测量的热电偶时间常数，对热电偶的换热条件提出了什么要求？4、（5分）管内强制对流换热准则关系式m/=0.0

24、2 3 1 吟9；中n取0.3或0.4。问n是对什么因素进行的一个修正？如何选用？关 系 式 中 下 标f具有什么意义？5、（5分）空气分别流经两根直径均为d ,长度分别为L和匕的圆形管道，空气在管道中的平均流速、以及空气入口温度均相同，且低于通道壁面温度。若：l时的速度边界层和热边界层厚度沿板长的变化（速度边界层和热边界层要画在同一图上以便做比较）。5、（5分）一个直径为d的圆球，一个边长为d的正方体，同一初始瞬间被置于相同的外部环境中进行冷却，所有其他条件均相同（符合集总参数法应用条件）,问哪一个冷却的快？为什么？6、（5分）图1为一扇形区域中的二维、稳态、无内热源的导热问题，其一侧平直表

25、面维持均匀恒定温度t,r =口的表面绝热，其余表面与温度为仁的环境换热，表面传热 系 数 为h,为用数值法确定区域中的温度分布，在径向 和 周 向 分 别 定 步 长 和 ”划分计算区域，节点布置如 图1所示。假定区域的物性参数已知且为常数，试用热平衡法建立节点1和7的离散方程（有限差分方程试）。（不要求整理）7、（5分）为什么大气中CO,含量增高能对地面形成“温困 2应”？8、（5 分）直径1 0 c m 的圆盘水平放置在直径为2 5 c m 的半球的球心位置，如图2所示，设半球的内表面为表面1,圆盘上的表面为表面2。试求角系数X/9、（5分）如图3所示，圆台系某系统的支座，其上、下表面分别

26、维持常温力和t z,且力小材料导热系数为常数人。；圆台侧面绝热。假定圆台中发生X 方向的维稳态导热，试分析导热量中、热流密度q、温度变化率d t/d x 是随X的增大而增大还是减小，或是不变。二、计算题（共 9 3 分）1、（2 2 分）一根外径为1 1 2 m m,长为1 5 m 的水平钢管通过一大房间。房间壁面及其内的空气温度均为2 5。若管道外表面温度为4 5、黑度0.9,求钢管的散热量。2、（2 7 分）如图4,以直径为1 m 的圆管，高 1 m,已知顶部内表面1 的黑度为J=0.2,温度为t.=6 2 7,底部内表面2的黑度-=0.5,温度=1 2 7；圆筒的内壁面3 绝热，求:1）

27、表 面 1、表面2之间的总辐射换热量。已知表面1、2之间的角系数为XM=0.32）表面3的温度t3 o3、（1 8 分）直径为d=0.5 m m 的球，其材料的密度为P =8 9 2 0 k g/n?,比定压热容为Cp=4 0 0 J/（k g k）,导热系数为2 5 W/（m k）。其初温为2 0 ,突然将其置入温度为t=1 2 5 的空气流中，表面传热系数为4 2 0 W/（m 2 k）,问热点偶指示温度达到1 2 3 c 时所需要的时间；在这期间热点偶吸收的热量是多少？4、（26分）一逆流式套管换热器，内管的内经&=20 m m,壁厚6=1.5m m。内管流过质量流量G=0.4 k g/

28、s,进 口 温 度 为=9 5,出口温度为3”=70 的水，比定压热容C p 尸 4.2k J/（k g k）0环形通道流过入口温度为t j =1 5,质量流量为Gz=0.7k g/s 的油,油的比定压热容为C p 2=L 9 6k J/（k g k）,油侧表面传热系数为3 4 5W/（m2k）o内钢管的导热系数为4 0 W/（m k）,求油的出口温度及套管的长度（不需要考虑修正）。水的物性参数为入=0.68 W/（m k）P =9 65k g/m3 v=0.3 1 0 W/s P r=l.9三、分析题（1 2分）1、（6 分）一厚度为2 6 的无限大平壁，导热系数为。平壁两侧置于温度为3表面

29、传热系数为h的流体中，平壁内有均匀的内热源电。试确定平壁内的稳态温度分布。2、（6 分）试由常物性、一维、稳态、有内热源的导热微分方程式出发，导出有均匀内热源的一维等截面直肋的导热微分方程式。肋片的截面积为A c,周长为P,材料导热系数为入，环境温度为匚，肋表面的表面传热系数为h,肋片中的内热源为。图4附：1、计算对流换热时一下公式可供选择：自然对流换热的准则方程式：N u =0.4 8 （Gr P r）1管内强制对流的准则方程式：N u =0.0 23 R e -8P r0 32、附空气物性参数表：温 度 PC pK J/(K g K)X X 1 02W/(m K)V X 1 06m2/sP

30、 r201.20 51.0 0 52.591 5.0 60.70 33 01.1 651.0 0 52.671 6.0 00.70 14 01.1 281.0 0 52.761 6.9 60.69 9华中科技大学传热学20 1 1 年招收攻读硕士研究生入学考试自命题试题-、简答题（8小题，每题8 分，共 64 分）1）说明推导导热微分方程所依据的基本定律，并解释求解导热问题的三类边界条件？2）右图为三种不同情况下双层平板稳态导热时的温度分布。假定双层平板各自的导热系数3和 入 2为定值，试分析比较三种情况下的入和人,相对大小。3）写出毕渥数B i 的定义式并解释其意义。B i-0 和 B i-

31、8 各代表什么样的换热条件？西安交通大学20 0 0 年硕士研究生入学考试传热学试题一、（4 0 分）简明扼要地回答下列问题（1）有两根材料不同，厚度均为的等截面直肋A和 B,处于相同的换热环境逐中，肋基的温度均为益肋端绝热，它们的表面均被温度为对流表面传热系数 h 为常数的流体所冷却，且元一工，测得材料A和 B内的温度分布如图所示,试分析材料A 和 B的导热系数的大小。题 1 （1）附图（2）试述强化管内流体对流换热常采用的方法，并简述理由。（3）在工业用换热器中，有的将肋片装在圆管内表面，圆管外表面为光管；有的换热器刚好相反，为什么？举例说明。（4）简述遮热罩削弱辐射换热的基本思想。（5）

32、在漫灰固体表面间辐射换热计算时，往往给出的是材料表面的发射率（黑度）巴若要知道该材料的吸收比&，此时依据什么可获得吸收比&的值。二、计算题（每题20 分，共 60 分）初温为4。,质 量 为 l k g/s 的水流经一外管内径刈为60mm,内管外径由为4 0 m m 的偏心套管换热器的环形空间偏心度S为 5 m m。如图2 所示。内管内为水蒸气凝结，使内管外表面壁温维持在i o0 rC,换热器外壳绝热良好。试确定把水加热到6 0 P 时所需套管长度。（不考虑大温差修正）附注：1,管槽内强制对流换热实验关联式Nu,=l 8 6(R ez P i y 日严也严层流：1%紊流：啊=0 23 R e*

33、r；加热流体时n=0.4 冷却流体时n=0.32,饱和水的热物理性质：t()P(k g/m3)cp(k J/k g-K)A x l O2W/(m .K)7 X 1 06(P a s)P r4 09 9 2.24.1 7 463.565 3.34.3 15 09 8 8.14.1 7 464.85 4 9.43.5 4609 8 3.14.1 7 965.94 69.42.9 9(2)温度为1 4 I T C,总质量流量为3.5 桓/s 的热油被分配到两台换热器中加热冷水。进口温度为2 5P,质量流量为2粒的冷水串联流过二台换热器，最后被热油加热到75P,第一台为逆流换热器，其将热油冷却到9 0

34、 P ,并在第一台换热 器 后 引 出 质 量 流 量 为 桓 温 度 为 5 0 p 的水作其他使用。第二台为顺流式,试求二台换热器的面积和第二台换热器的出口油温。已知：水的比热容C =417 4J/(k g.K),油的比热容为J=210 0 J/(k g.K),两台换热器的总换热系数 k 均为M O W/g L K)。(3)外径为159第加，长度为2加的水蒸气输送管道，水平置于空气温度为20 P,墙壁表面平均温度为2 2 P 的大房间中，管道采用水泥珍珠岩保温，其导热系数为;1=0.0 6 51+0.0 0 0,10 5f W/(m K)。管内水蒸气平均温度为37 0 C,由接触式温度计测

35、得保温层的外表面平均温度为6 0 P,表面发射率（黑度）为0.9,若忽略管壁的导热热阻，试确定保温层的厚度。附注：1,干空气的热物理性质（=101325xl05P a）t()P(kg/m3)%(kJ/(kgK)AxlO2W/(m K)vxlO6(m2/s)Pr201.2051.0052.5915.060.703401.1281.0052.7616.960.699601.0601.0052.9018.970.6962,水平圆柱外自然对流换热实验关联试:附=0.53(&Pr)f,(G-Pr)=104l 09瓶*=0.10(P r)f,(G-Pr)4,65 x10s工业学院2006年硕士研究生入学考

36、试传热学考研试题一、简答题（64分，每小题8 分）1.在高温蒸汽管道外包敷两种不同的保温材料，一种导热系数较小，另外种导热系数较大，如果包敷厚度相同，则导热系数较小的应包在内侧还是外侧？为什么？2.什么叫“临界热绝缘直径”？写出其表达式。3.设计肋片时，是否肋片越长越好?4.在求解导热问题时，如果物体表面与环境既有对流换热，又有辐射换热,则边界条件如何写？5.水在管内被加热，当水流量增大时，水的出口温度是升高还是降低？为什么？6 .蒸汽分别在宽为2H、高为H 的垂直平壁和宽为H、高为2H的垂直平壁上冷凝，试比较两种情况下冷凝量的大小。7 .冬季和夏季，用空调维持室内恒温，尽管室温都是20,但感

37、觉却不同，为什么？8.一加热器用过热蒸汽加热给水，过热蒸汽在加热器中先被冷却到饱和温度，再凝结成水，最后被冷却成过冷水。设两种流体为逆流，单相介质部分G h C p h G C C P C,试画出冷、热流体的温度变化曲线。二、（2 0 分）厚度为6 的平壁，内热源强度为巾，一侧绝热，另-侧暴露在 tf 的流体中，对流换热系数为h,平壁导热系数为入，试：（1）写出该问题的微分方程式和定解条件；（2）求平壁中的温度分布表达式；（3）求平壁中的最高温度。三、（2 0 分）采用测定销丝电阻的方法可间接测定横掠钳丝的空气速度，现测得粕丝直径0.1mm,长 10 mm,电阻0.2 Q,通过伯丝的电流L 2

38、 A,柏丝表面温度2 0 0,空气温度2 0,求空气流速。四、（2 2 分）一直径为2 0 0 mm的圆盘加热器1,其正上方为一直径4 0 0 mm的半球罩2,它们被放置在2 7 c 的大房间3中。圆盘加热器的底部和侧面均绝热,且 tl=7 2 7,e 1=0.9,t2=7 2 7,2=0.1.求：（1）画出该系统的辐射网络图；（2）半球罩得到的热量；（3）圆盘加热器的功率。五、（2 4 分）,条供热管道长50 0 m,架空敷设，管道内径7 0 mm,外径8 0 mm,管外包敷50 mm厚的保温材料，保温材料导热系数为0.0 5w/（m.k）,钢管材料导热系数为4 0 w/(m.k),管内侧对

39、流换热系数50 0 0 w/(m2.k),保温层外侧对流换热系数10 w/(m2,k),热水流量50 0 0 k g/h,进口温度110,水的比热容4.2 k J/k g.k,空气温度10,求热水出口温度。上海交通 大 学10年试题简答题8道，分析说明题4道，计算题5道，回忆顺序可能不一致一.简答题1.传热有哪儿种方式，各有什么特点2 .强制对流和自然对流各有哪几种流态，判别的准则数各是什么，给出具体表达式3 .冬天，一手拿木棒，一手拿铁棒，另一端都放火上烤，铁棒的感觉到热；夏天，一手摸木板，一手摸铁板，铁板的感觉到凉，用传热原理说明原因4 .北方窗户采用双层窗户隔热，其原因是什么，隔热条件是

40、什么5.画出水被加热沸腾的曲线，说明为什么1滴水滴在13 0度的钢板上比4 2 0度的钢板上先烧干6 .有人说d t/d x=0的一维稳态导热温度分布与导热系数无关，因为里面没有人，请说明这种看法对不对，为什么227 .沸腾传热与冷凝传热的强化原则是什么，请在改善表面结构上给出具体措施8 .推导有效辐射与投入辐射的关系，并说明有效辐射有哪儿部分组成2.自己划分网格，给出如图所示的点的二维，稳态，有内热源，第三类边界条件的离散方程3.冬天菜棚里的空气温度大于0度，但潮湿的地面仍然会结冰，为什么？并给出改善防冻的措施4.液-气换热，管内是液，管外是气，现在要强化，可以增加管内流速，减少管壁导热系数

41、，在管外加肋片，请问哪个最有效，为什么三.计算题1.图略，给了一个电熨斗，其实就是一维稳态平壁导热，左边是定加热功率中，右边是与环境对流(第三类边界条件)，给出数学描述和边界条件，并求出温度二.分析题1.一厂的热电偶上标有时间常数1 S,给出其具体表达市，用传热知识说明标注是否准确，为什么分布（1）求出辐射强度（2）求出在与平面法线成0 度和6 0 度时的定向辐射强度3.一个水平管道，与外界发生自然对流，求与外界的换热量。考查辐射传热和水平管的自然对流，已经给出了 2 个自然对流的N U 数的经验式，自己计算进行选择4.（1）写出 X w，X u,X2 3,X3.（1w；（2）画出辐射网络图；

42、（3）求 1与 2的换热量。其中所有条件已给，1为漫射面，2 为黑体，3 绝热5.一个换热器的计算问题，5 3 根管子的液-液换热器，所有条件都给出。（1）计算每根管子的流量；（2）计算管内的换热系数；（3）计算总的传热系数（管外侧为基准）；（4）计算对数平均温差；（5）计算管子的长度最后祝大家考研顺利E d i t o r:K a a s o（B e l o n e l y）E-M A I L ：r o b b e y k a a s o s i n a.c o n东北电力2 0 0 5 硕士研究生入学试题考试科目：（41 1）传热学适用专业：（0 8 0 7 0 1）工程热物理（0 8 0

43、 7 0 2）热能工程（0 8 0 7 0 4）流体机械及工程（答案必须写在答题纸上,写在试题或其他纸上无效）一、填 空（2 0 分，每空1 分）（1）导温系数a 表征了物体 的能力；流体粘度v 和 a的比值组成的无量纲数是 o（2）根据导热机理，水的气、液和固三态中 状态下的导热系数最小。（3）第一类边界条件是 o（4）傅里叶定律数学表达式是 o（5）在热辐射分析中，把 称为灰体。（6）集总参数法是在非稳态导热中忽略物体 的简化分析方法。（7）当P r l 时，热边界层的厚度 流动边界层的厚度。（8）同温度下黑体的辐射力 o（9）强化遮热板作用的方法是 和 o（1 0）大空间自然对流换热处于

44、 流态时有自模化特征，此时表面传热系数与_无关。（1 1）4 个等温、常物性表面构成的封闭系统，此系统一共有_ 仝角系数。（1 2）有效辐射J由 和 两部分组成。（1 3）在换热器热力算中，效能定义式为；N T U=o（1 4）加肋后的总面积与未加肋的表面之比称为 o（1 5）基尔霍夫定律数学表达式为 o二、简 答 题（40 分，每题5 分）1.试用传热学来解释由于大气污染造成地球气温上升加速的原因。2.在用热电偶测定气流的非稳态温度场时，怎样才能改善热电偶的温度响应特性？3.写出B i 准则表达式；并说明B i-0 时无限大平壁内温度随时间变化的特征，用作图说明之。4.分别写出R e、N u

45、、Gr 各准则的表达式，并说明各物理含义。5.凝结换热有哪两种形式？哪种表面传热系数大些？为什麽？6.实际物体的发射率e 与其吸收比a从影响因素上看有何区别？7.当采用肋片增强传热时，应把肋片加装在哪一侧？为什么？8.试解释为什么高温过热器一般采用顺流与逆流的混合布置？三、计算题（1）（1 0 分）两根不同直径的蒸汽管道，外面都覆盖一层厚度相同、材料相同的热绝缘层。如果管子表面以及热绝缘层外表面的温度都相同，试问：两管每米长度的热损失相同吗？若不同，哪个大？试证明之。（2）（1 3分）有一可忽略其内部导热热阻，初始温度为2 0 的小金属球，放入8 0 0 的炉中加热，1 0 秒后该球温度为2

46、0 0,试确定该球的时间常数；并计算金属球温度上升到30 0 C 所需时间？（3）（1 2）压力为1.0 1 3X l（）5 p a 的饱和水蒸气在高0.4 m 的竖壁上两面凝结，壁面温度保持8 0 ,凝结量为6 0 k g/h时，壁面应有多宽？（4）（1 5分）有一烟筒的表面发射率为0.9,表面温度为80C,外径为0.1 m。该烟筒垂直穿过室温为2 0 ,墙壁的温度为1 7 的大房间，烟筒在大房间内的长度为2 m。试计算烟筒在大房间的总散热量。（5）（1 3）水以0.8 k g/s的流量在内径为2 5 m m的管内流动，管子内表面温度为1 0 0 ,进口处水的温度为40C。试求水被加热到8

47、0 时每米管长所需热量。（不考虑修正）（6）（1 5）有一台壳管式换热器用来冷却润滑油。冷却水在管内流动，水的入口温度为2 0 ,出口温度为4 0 ,流量为3k g/s；热油入口温度为1 2 0 ,出口温度为6 0 ,传热系数为5 0 0 W/（m、k）,温差修正系数W=0.9 7。若水和油的比热分别为4 1 7 4 J/（k g.k）和2 1 4 8 J/（k g.k）0试求油的流量和所需的传热面积。四、（1 2分）图1中所示的有内热源、常物性的二维导热区域，一个界面为绝热,其余界面与温度为的流体发生对流换热，其表面传热系数为h W/（m2.k）,内热源为Q （W/m D,试列出节点1、5、

48、6、9的离散方程式。（节点方程不必整理）（图中沿x方向节点间距为Ax；y方向节点间距为Ay）。图1附.：部分计算公式管内强制对流旺盛湍流实验关联式 M,=0.023R e0 8 P r04竖壁层流膜状凝结平均表面传热系数gr。%4吸s J大空间自然对流换热的实验关联式M,=0.11（G r.P r）%膜状凝结时的雷诺数 R e=竺也二G叶空气的物理性质表t rX X 1 02w/(kg.k)V X 1 06m2/sP r302.6 716.000.7 01402.7 616.9 60.6 9 95 02.8 317.9 50.6 9 8水的物理性质表tPkg/m3X x i o2w/(m.k)

49、n X I O6kg/(m.s)V X I O6m2/srkj/kgP r6 09 8 3.26 5.946 9.90.47 8235 7.62.9 98 09 7 1.86 7.435 5.10.36 52309.02.219 09 6 5.36 8.0314.90.326228 3.11.9 51009 5 8.46 8.328 2.50.29 5225 7.11.7 5注p=L 013X 105 Pa对应的饱和温度为100o天津商学院2004年考研传热学试题一、问答题(每题6分，共3 0分)1.试说明得出导热微分方程所依据的基本定律。2.一大平壁两侧表面温度分别为T 1和T2,且T1 T

50、2,其导热系数X与温度T呈线性变化：X =X 0+A T,式中入0为正值常数。试画出对应于A0、A =0和A d；（b）dc=d；（c）dc d。二、问答题（每小题8 分，共 4 8 分）1、怎样理解有相变的换热问题归属于对流换热范畴？2、对流换热微分方程h=-|y-*0 是怎样建立起来的？导热问题中的第三类边界条件也可写为h=-|y-0的形式，试问两式中各项的意义都一样吗？3、从传热学的角度考虑，冰箱中的蒸发器是放置在冰箱的上部还是下部更合理？为什么？4、在炎热夏天，有两个完全相同的贮存液态天然气（L N G）的容器放在一起，一个表面已结霜，另一个没有。试分析哪一个容器的隔热性能更好？为什么