考研傳熱學(xué)各校歷年真題

1、工業(yè)學(xué)院工業(yè)學(xué)院 2006 年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)考研考研試題試題 一、簡(jiǎn)答題（64 分，每小題 8 分） 1.在高溫蒸汽管道外包敷兩種不同的保溫材料，一種導(dǎo)熱系數(shù)較小，另外一種導(dǎo)熱系數(shù)較大，如果包敷厚度相同，則導(dǎo)熱系數(shù)較小的應(yīng)包在內(nèi)側(cè)還是外側(cè)？為什么？ 2.什么叫“臨界熱絕緣直徑”？寫出其表達(dá)式。 3.設(shè)計(jì)肋片時(shí)，是否肋片越長(zhǎng)越好？ 4.在求解導(dǎo)熱問(wèn)題時(shí)，如果物體表面與環(huán)境既有對(duì)流換熱，又有輻射換熱，則邊界條件如何寫？ 5.水在管內(nèi)被加熱，當(dāng)水流量增大時(shí)，水的出口溫度是升高還是降低？為什么？ 6.蒸汽分別在寬為 2H、高為 H 的垂直平壁和寬為 H、高為 2H

2、的垂直平壁上冷凝，試比較兩種情況下冷凝量的大小。 7.冬季和夏季，用空調(diào)維持室內(nèi)恒溫，盡管室溫都是 20，但感覺(jué)卻不同，為什么？ 8.一加熱器用過(guò)熱蒸汽加熱給水，過(guò)熱蒸汽在加熱器中先被冷卻到飽和溫度，再凝結(jié)成水，最后被冷卻成過(guò)冷水。設(shè)兩種流體為逆流，單相介質(zhì)部分 GhCphGCCPC，試畫(huà)出冷、熱流體的溫度變化曲線。 二、（20 分）厚度為 的平壁，內(nèi)熱源強(qiáng)度為 ，一側(cè)絕熱，另一側(cè)暴露在 tf 的流體中，對(duì)流換熱系數(shù)為 h，平壁導(dǎo)熱系數(shù)為 ，試： （1）寫出該問(wèn)題的微分方程式和定解條件；（2）求平壁中的溫度分布表達(dá)式；（3）求平壁中的最高溫度。 三、（20 分）采用測(cè)定鉑絲電阻的方法可間接測(cè)定

3、橫掠鉑絲的空氣速度，現(xiàn)測(cè)得鉑絲直徑 0.1mm，長(zhǎng) 10mm，電阻 0.2，通過(guò)鉑絲的電流 1.2A，鉑絲表面溫度 200，空氣溫度 20，求空氣流速。 四、 （22 分） 一直徑為 200mm 的圓盤加熱器 1， 其正上方為一直徑 400mm 的半球罩 2，它們被放置在 27的大房間 3 中。圓盤加熱器的底部和側(cè)面均絕熱，且 t1=727，1=0.9，t2=727，2=0.1.求：（1）畫(huà)出該系統(tǒng)的輻射網(wǎng)絡(luò)圖；（2）半球罩得到的熱量；（3）圓盤加熱器的功率。 五、（24 分）一條供熱管道長(zhǎng) 500m，架空敷設(shè)，管道內(nèi)徑 70mm，外徑 80mm，管外包敷 50mm 厚的保溫材料，保溫材料導(dǎo)熱

4、系數(shù)為 0.05w/（m.k），鋼管材料導(dǎo)熱系數(shù)為 40 w/（m.k），管內(nèi)側(cè)對(duì)流換熱系數(shù) 5000 w/（m2.k），保溫層外側(cè)對(duì)流換熱系數(shù) 10 w/（m2.k），熱水流量 5000kg/h，進(jìn)口溫度 110，水的比熱容 4.2kJ/kg.k，空氣溫度 10，求熱水出口溫度。 上海交通大學(xué)上海交通大學(xué) 10 年試題年試題 簡(jiǎn)答題 8 道，分析說(shuō)明題 4 道，計(jì)算題 5 道，回憶順序可能不一致 一簡(jiǎn)答題 1 傳熱有哪幾種方式，各有什么特點(diǎn) 2 強(qiáng)制對(duì)流和自然對(duì)流各有哪幾種流態(tài)，判別的準(zhǔn)則數(shù)各是什么，給出具體表達(dá)式 3 冬天，一手拿木棒，一手拿鐵棒，另一端都放火上烤，鐵棒的感覺(jué)到熱；夏天，一

5、手摸木板，一手摸鐵板，鐵板的感覺(jué)到?jīng)?，用傳熱原理說(shuō)明原因 4 北方窗戶采用雙層窗戶隔熱，其原因是什么，隔熱條件是什么 5 畫(huà)出水被加熱沸騰的曲線，說(shuō)明為什么 1 滴水滴在 130 度的鋼板上比 420 度的鋼板上先燒干 6 有人說(shuō) d2t/dx2=0 的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱溫度分布與導(dǎo)熱系數(shù)無(wú)關(guān)，因?yàn)槔锩鏇](méi)有，請(qǐng)說(shuō)明這種看法對(duì)不對(duì)，為什么 7 沸騰傳熱與冷凝傳熱的強(qiáng)化原則是什么，請(qǐng)?jiān)诟纳票砻娼Y(jié)構(gòu)上給出具體措施 8推導(dǎo)有效輻射與投入輻射的關(guān)系，并說(shuō)明有效輻射有哪幾部分組成 二分析題 1 一廠的熱電偶上標(biāo)有時(shí)間常數(shù) 1S，給出其具體表達(dá)市，用傳熱知識(shí)說(shuō)明標(biāo)注是否準(zhǔn)確，為什么 2 自己劃分網(wǎng)格，給出如圖所示

6、的點(diǎn)的二維，穩(wěn)態(tài)，有內(nèi)熱源，第三類邊界條件的離散方程 3 冬天菜棚里的空氣溫度大于 0 度，但潮濕的地面仍然會(huì)結(jié)冰，為什么？并給出改善防凍的措施 4 液-氣換熱， 管內(nèi)是液， 管外是氣， 現(xiàn)在要強(qiáng)化， 可以增加管內(nèi)流速， 減少管壁導(dǎo)熱系數(shù)，在管外加肋片，請(qǐng)問(wèn)哪個(gè)最有效，為什么 三計(jì)算題 1 圖略，給了一個(gè)電熨斗，其實(shí)就是一維穩(wěn)態(tài)平壁導(dǎo)熱，左邊是定加熱功率，右邊是與環(huán)境對(duì)流（第三類邊界條件） ，給出數(shù)學(xué)描述和邊界條件，并求出溫度分布 2 （1）求出輻射強(qiáng)度 （2）求出在與平面法線成 0 度和 60 度時(shí)的定向輻射強(qiáng)度 3 一個(gè)水平管道，與外界發(fā)生自然對(duì)流，求與外界的換熱量?？疾檩椛鋫鳠岷退焦艿?/p>

7、自然對(duì)流，已經(jīng)給出了 2 個(gè)自然對(duì)流的 NU 數(shù)的經(jīng)驗(yàn)式，自己計(jì)算進(jìn)行選擇 4 （1）寫出 X12，X13，X23，X3， （1+2）； （2）畫(huà)出輻射網(wǎng)絡(luò)圖； （3）求 1 與 2 的換熱量。其中所有條件已給，1 為漫射面，2 為黑體，3 絕熱 5 一個(gè)換熱器的計(jì)算問(wèn)題，53 根管子的液-液換熱器，所有條件都給出。 （1）計(jì)算每根管子的流量； （2）計(jì)算管內(nèi)的換熱系數(shù)； （3）計(jì)算總的傳熱系數(shù)（管外側(cè)為基準(zhǔn)） ； （4）計(jì)算對(duì)數(shù)平均溫差； （5）計(jì)算管子的長(zhǎng)度 最后祝大家考研順利 Editor:Kaaso(Belonely) E-MAIL： 東北電力東北電力 2005 碩士研究生入學(xué)試題碩士

8、研究生入學(xué)試題 考試科目: (411)傳熱學(xué) 適用專業(yè): (080701)工程熱物理 (080702)熱能工程 (080704)流體機(jī)械及工程 (答案必須寫在答題紙上,寫在試題或其他紙上無(wú)效) 一、填空（20 分，每空 1 分） （1）導(dǎo)溫系數(shù) a 表征了物體 的能力；流體粘度和 a 的比值組成的無(wú)量綱數(shù)是 。 （2）根據(jù)導(dǎo)熱機(jī)理，水的氣、液和固三態(tài)中 狀態(tài)下的導(dǎo)熱系數(shù)最小。 （3）第一類邊界條件是 。 （4）傅里葉定律數(shù)學(xué)表達(dá)式是 。 （5）在熱輻射分析中，把 稱為灰體。 （6）集總參數(shù)法是在非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中忽略物體 的簡(jiǎn)化分析方法。 （7）當(dāng) Pr1 時(shí)，熱邊界層的厚度 流動(dòng)邊界層的厚度。 （

9、8）同溫度下黑體的輻射力 。 （9）強(qiáng)化遮熱板作用的方法是 和 。 （10）大空間自然對(duì)流換熱處于 流態(tài)時(shí)有自模化特征，此時(shí)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與 無(wú)關(guān)。 （11）4 個(gè)等溫、常物性表面構(gòu)成的封閉系統(tǒng)，此系統(tǒng)一共有 個(gè)角系數(shù)。 （12）有效輻射 J 由 和 兩部分組成。 （13）在換熱器熱力算中，效能定義式為 ；NTU= 。 （14）加肋后的總面積與未加肋的表面之比稱為 。 （15）基爾霍夫定律數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。 二、簡(jiǎn)答題 （40 分，每題 5 分） 1. 試用傳熱學(xué)來(lái)解釋由于大氣污染造成地球氣溫上升加速的原因。 2. 在用熱電偶測(cè)定氣流的非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)時(shí)，怎樣才能改善熱電偶的溫度響應(yīng)特性？ 3. 寫出

10、 Bi 準(zhǔn)則表達(dá)式；并說(shuō)明 Bi0 時(shí)無(wú)限大平壁內(nèi)溫度隨時(shí)間變化的特征，用作圖說(shuō)明之。 4. 分別寫出 Re、Nu、Gr 各準(zhǔn)則的表達(dá)式，并說(shuō)明各物理含義。 5. 凝結(jié)換熱有哪兩種形式？哪種表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大些？為什麼？ 6. 實(shí)際物體的發(fā)射率與其吸收比從影響因素上看有何區(qū)別？ 7. 當(dāng)采用肋片增強(qiáng)傳熱時(shí)，應(yīng)把肋片加裝在哪一側(cè)？為什么？ 8. 試解釋為什么高溫過(guò)熱器一般采用順流與逆流的混合布置？ 三、計(jì)算題 （1） （10 分）兩根不同直徑的蒸汽管道，外面都覆蓋一層厚度相同、材料相同的熱絕緣層。如果管子表面以及熱絕緣層外表面的溫度都相同， 試問(wèn)： 兩管每米長(zhǎng)度的熱損失相同嗎？若不同，哪個(gè)大？試證明

11、之。 （2） （13 分）有一可忽略其內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻，初始溫度為 20的小金屬球，放入 800的爐中加熱，10 秒后該球溫度為 200，試確定該球的時(shí)間常數(shù)；并計(jì)算金屬球溫度上升到 300所需時(shí)間？ （3） （12）壓力為 1.013105Pa 的飽和水蒸氣在高 0.4m 的豎壁上兩面凝結(jié)，壁面溫度保持80，凝結(jié)量為 60kg/h 時(shí)，壁面應(yīng)有多寬？ （4） （15 分）有一煙筒的表面發(fā)射率為 0.9，表面溫度為 80，外徑為 0.1m。該煙筒垂直穿過(guò)室溫為 20，墻壁的溫度為 17的大房間，煙筒在大房間內(nèi)的長(zhǎng)度為 2m。試計(jì)算煙筒在大房間的總散熱量。 （5） （13）水以 0.8kg/s 的流

12、量在內(nèi)徑為 25mm 的管內(nèi)流動(dòng)，管子內(nèi)表面溫度為 100，進(jìn)口處水的溫度為 40。試求水被加熱到 80時(shí)每米管長(zhǎng)所需熱量。 （不考慮修正） （6） （15） 有一臺(tái)殼管式換熱器用來(lái)冷卻潤(rùn)滑油。 冷卻水在管內(nèi)流動(dòng)， 水的入口溫度為 20，出口溫度為 40，流量為 3kg/s；熱油入口溫度為 120，出口溫度為 60，傳熱系數(shù)為 500 W/(.k)，溫差修正系數(shù)=0.97。若水和油的比熱分別為 4174J/(kg.k)和 2148 J/(kg.k)。試求油的流量和所需的傳熱面積。 四、 （12 分）圖 1 中所示的有內(nèi)熱源、常物性的二維導(dǎo)熱區(qū)域，一個(gè)界面為絕熱，其余界面與溫度為 tf的流體發(fā)生

13、對(duì)流換熱，其表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 h W/(.k)，內(nèi)熱源為 Q （W/m3） ，試列出節(jié)點(diǎn) 1、5、6、9 的離散方程式。 （節(jié)點(diǎn)方程不必整理） （圖中沿 x 方向節(jié)點(diǎn)間距為x；y 方向節(jié)點(diǎn)間距為y） 。 絕熱面 1 2 3 4 5 6 y 7 8 9 x 圖 1 附：部分計(jì)算公式 管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流旺盛湍流實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式 4 . 08 . 0PrRe023. 0Nu 豎壁層流膜狀凝結(jié)平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 413213. 1wsttlgrh 大空間自然對(duì)流換熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式 31Pr.11. 0GrNu 膜狀凝結(jié)時(shí)的雷諾數(shù) rtth lws4Re 空氣的物理性質(zhì)表 t 102 w/(kg.k) 106 m2/s

14、Pr 30 2.67 16.00 0.701 40 2.76 16.96 0.699 50 2.83 17.95 0.698 水的物理性質(zhì)表 t kg/m3 102 w/(m.k) 106 kg/(m.s) 106 m2/s r kJ/kg Pr 60 983.2 65.9 469.9 0.478 2357.6 2.99 80 971.8 67.4 355.1 0.365 2309.0 2.21 90 965.3 68.0 314.9 0.326 2283.1 1.95 100 958.4 68.3 282.5 0.295 2257.1 1.75 注 p=1.013105 Pa 對(duì)應(yīng)的飽和溫度

15、為 100。 天津商學(xué)院天津商學(xué)院 2004 年考研傳熱學(xué)試題年考研傳熱學(xué)試題 一、問(wèn)答題（每題 6 分，共 30 分） 1.試說(shuō)明得出導(dǎo)熱微分方程所依據(jù)的基本定律。 2.一大平壁兩側(cè)表面溫度分別為 T1 和 T2，且 T1T2，其導(dǎo)熱系數(shù) 與溫度 T 呈線性變化：=0+AT，式中 0 為正值常數(shù)。試畫(huà)出對(duì)應(yīng)于 A0、A0 和 A0 三種情況下一維平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時(shí)的溫度分布曲線，并說(shuō)明理由。 3.什么叫膜狀凝結(jié)？什么叫珠狀凝結(jié)？膜狀凝結(jié)時(shí)熱量傳遞過(guò)程的主要阻力在什么地方？ 4.寫出 Pr 數(shù)的表達(dá)式并說(shuō)明其物理意義；Pr=1 時(shí)流動(dòng)邊界層厚度與溫度邊界層厚度相等的結(jié)論適用于何種場(chǎng)合？ 5.什么是

16、有效輻射？若黑體的輻射力為 Eb、 投入輻射為 G， 試問(wèn)黑體的有效輻射 J 為多少？ 二、計(jì)算題（每題 15 分，共 45 分） 1.有一厚為 20mm的大平壁，導(dǎo)熱系數(shù)為 1.3W/（m K）。為使每平方米壁面的熱損失不超過(guò) 1500W，在外表面上覆蓋了一層導(dǎo)熱系數(shù)為 0.12W/（m K）的保溫材料。已知復(fù)合壁兩側(cè)溫度分別為 700及 50，試確定此時(shí)保溫層的厚度。 2.一常物性、不可壓縮的流體同時(shí)流過(guò)內(nèi)徑分別為 d1 與 d2 的兩根直管而被加熱，且d1=2d2.流動(dòng)與換熱均已處于湍流充分發(fā)展區(qū)域，對(duì)流換熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式為Nu=0.023Re0.8Pr0.4.試確定在下列兩種情況下兩管內(nèi)

17、平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的相對(duì)大?。?（1）流體以同樣的流速流過(guò)兩管； （2）流體以同樣的質(zhì)量流量流過(guò)兩管。 3.三個(gè)表面構(gòu)成一個(gè)封閉系統(tǒng)，其中表面 1、2 為黑體，且都為平面；表面 3 為絕熱面。假定兩個(gè)黑體表面的面積相等，即 A1=A2，溫度分別為 T1 與 T2，試畫(huà)出該輻射換熱系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)圖，并導(dǎo)出表面 3（絕熱面）的溫度 T3 的表達(dá)式。 山東科大傳熱學(xué)山東科大傳熱學(xué) 2008 年考研試題年考研試題 一、問(wèn)答題一、問(wèn)答題（每題 6 分，共 10 題，60 分） ： 1. 導(dǎo)熱問(wèn)題常見(jiàn)的邊界條件分別有那些？ 2. 寫出 Bi、Fo、Nu、Pr 數(shù)的表達(dá)式，說(shuō)明各準(zhǔn)則數(shù)的物理意義。 3. 什么是正

18、規(guī)狀況階段，為什么要?jiǎng)澐终?guī)狀況階段和非正規(guī)狀況階段？ 4. 簡(jiǎn)述時(shí)間常數(shù)的定義及物理意義。 5. 什么是相似原理？為什么要引入相似原理？ 6. 顯式差分方程和隱式差分方程在求解時(shí)的差別是什么？ 7. 從流體的溫度場(chǎng)分布可以求出表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)， 其物理機(jī)理和數(shù)學(xué)方法是什么? 8. 豎壁附近自然對(duì)流的溫度分布，速度分布和換熱系數(shù)有什么特點(diǎn)？ 9. 選擇太陽(yáng)能集熱器的表面涂層時(shí)，該涂料表面光譜吸收比隨波長(zhǎng)的變化最佳曲線是什么？有人認(rèn)為取暖用的輻射采暖片也需要涂上這種材料，你認(rèn)為合適嗎？ 10. 對(duì)殼管式換熱器來(lái)說(shuō)，兩種流體在下列情況下，何種走管內(nèi)，何種走管外？ 二、二、如圖所示，平板具有均勻的內(nèi)熱源

19、，其兩側(cè)同時(shí)于溫度為ft的環(huán)境空氣發(fā)生對(duì)流換熱， 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h， 求平板內(nèi)的溫度分布及熱流密度。 （14 分） 三、三、任意形狀固體，體積為V，表面積為A，具有均勻的初始溫度0t。在初始時(shí)刻，突然將其置于溫度恒為t的流體中，設(shè)0tt。固體與流體間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h及固體的物性參數(shù)保持常數(shù)。使用集總參數(shù)法，計(jì)算物體內(nèi)部溫度變化及0到時(shí)間內(nèi)的總換熱量。 （16 分） 四、四、試闡述強(qiáng)化傳熱的目的、原則和手段。 （14 分） 五、五、一長(zhǎng)為 30cm，直徑為 12.5mm的銅桿，導(dǎo)熱系數(shù)為 386/Wm K，兩端分別緊固地連接在溫度為 200的墻壁上。溫度為 38的空氣橫向掠過(guò)銅桿，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為

20、 172/WmK。求桿散失給空氣的熱量是多少？（12 分） 六、六、一導(dǎo)熱系數(shù)為 50 W/（m.K） ，厚度為 50mm 的墻壁，穩(wěn)態(tài)時(shí)墻壁內(nèi)沿厚度方向的一維溫度分布為：t=200-2000 x2，式中 t 的單位為，x 的單位為 m。試求：（1）墻壁兩側(cè)表面的熱流密度； （2）壁內(nèi)單位體積的內(nèi)熱源生成熱。 （8 分） 七、七、一直徑為0.8m的薄壁球形液氧貯存容器，被另一個(gè)直徑為1.2m的同心薄壁容器所包圍。兩容器表面為不透明漫灰表面，發(fā)射率均為0.05，兩容器表面之間是真空的，如果外表面的溫度為300K，內(nèi)表面溫度為95K，試求由于蒸發(fā)使液氧損失的質(zhì)量流量。液氧的蒸發(fā)潛熱為52.13 1

21、0/J kg。 （10 分） 八、八、 有一換熱器把流量為 7200kg/h的熱流體從 100冷卻至 60， 其比熱 cp=3KJ/（kg.） ，冷流體是用 15的地下水，流量為 10800kg/h，比熱 cp=4KJ/（kg.） ，傳熱系數(shù) k=60W/（m2.K） 。求順流和逆流布置時(shí)，所需的換熱面積各為多少？并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。 （16 分） 廣東海洋大學(xué)廣東海洋大學(xué) 2004 年考研專業(yè)課試卷傳熱學(xué)年考研專業(yè)課試卷傳熱學(xué) 湛江海洋大學(xué) 2004 年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試 傳熱學(xué)（404）試卷(A 卷) （請(qǐng)將答案寫在答題紙上，寫在試卷上不給分。本科目滿分 150 分） 一、 填空題（

22、每小題 3 分，共 27 分） 1、傳熱學(xué)中“傳熱過(guò)程”這一術(shù)語(yǔ)的特定含義是 。 2、在自然對(duì)流中，流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力是 ，換熱的推動(dòng)力是 。 3、 特征數(shù) 是動(dòng)量擴(kuò)散厚度與熱量擴(kuò)散厚度之比， 它的定義式為 。 4、換熱器污垢熱阻是指 。 5、對(duì)于等截面直肋，肋片越厚，則肋效率越 ，肋片越高，則肋效率越 。 6、在國(guó)際單位制（SI）中，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h 的單位是 ，總傳熱系數(shù) k 與表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h 的單位關(guān)系是 。 7、角系數(shù)是指 。 8、普朗特?cái)?shù) Pr 越大的流體，速度邊界層厚度與溫度邊界層厚度t 之比/t 越 。 9、為使外徑為 d 的管道保溫措施最佳，應(yīng)當(dāng)選用臨界熱絕緣直徑 dc 為 的材料

23、。（a）dcd； （b）dc=d； （c）dc2T,表面發(fā)射率分別為1和2。 為減少兩板間的輻射熱流， 用一個(gè)兩側(cè)面發(fā)射率不同 （分別為3和4， 且3 wT）中； （3）兩熱豎壁組成的封閉有限矩形空間（上下表面絕熱） 。 北京科技大學(xué)北京科技大學(xué) 2008 年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題 一 （30 分，每小題 5 分）簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題： 1、名詞解釋：熱導(dǎo)率、對(duì)流換熱系數(shù)、黑體輻射常數(shù)0、發(fā)射率和總傳熱系數(shù) k。 2、分別寫出畢渥述 Bi、努塞爾數(shù) Nu、雷諾數(shù) Re、傅里葉數(shù) Fo 和格拉曉夫 Gr 相似準(zhǔn)則數(shù)的表達(dá)式，并請(qǐng)說(shuō)明其物理意義。 3、常物性、無(wú)內(nèi)熱源的

24、穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱方程2f=0 中不包含任何物性參數(shù)，這是否說(shuō)明導(dǎo)熱物體中的溫度分布與導(dǎo)熱物體的物性無(wú)關(guān)，為什么？ 4、熱水在兩根相同的管內(nèi)以相同流速流動(dòng)，管外分別采用空氣和水進(jìn)行冷卻。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后， 兩管內(nèi)產(chǎn)生相同厚度的水垢。 試問(wèn)水垢的產(chǎn)生對(duì)采用空冷還是水冷的管道的傳熱系數(shù)影響較大？為什么？ 5、何謂灰體？這種物體表面在現(xiàn)實(shí)中并不存在，那為什么可以用于實(shí)際物體表面間的輻射換熱計(jì)算？ 6、試用熱阻概念說(shuō)明輻射遮熱板為什么能夠“遮熱”？板表面的發(fā)射率對(duì)遮熱作用有什么影響？ 二 （20 分）有一體積為 V，表面積為xA的物體。假設(shè)物體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻很小，可以忽略，則物體在同一時(shí)刻各點(diǎn)的溫度相同。物體與溫度

25、為ft的環(huán)境發(fā)生對(duì)流換熱，換熱系數(shù)為，若物體熱導(dǎo)率、密度和比熱容 C 均為已知常數(shù)，且物體初始溫度為0t。請(qǐng)推導(dǎo)物體溫度隨時(shí)間的變化函數(shù) t=f()。 三 （25 分）采用測(cè)定鉑絲電阻的方法可間接測(cè)出橫掠鉑絲的空氣速度?，F(xiàn)測(cè)得鉑絲直徑0.1mm， 長(zhǎng) 10mm， 電阻為 0.2， 通過(guò)的電流為 1.2A， 表面溫度為 200， 空氣溫度為 20。已知 Nu=0.911385. 0Re3/1Pr,空氣的物性參數(shù)見(jiàn)下表。假定輻射熱損失可忽略不計(jì)，試確定空氣的來(lái)流速度。 附： 空氣的物性參數(shù) 溫度 t， 熱導(dǎo)率 210， W/ （m k） 運(yùn)動(dòng)粘度 v610，2m/s 普朗特?cái)?shù) Pr 20 2.59

26、 15.06 0.703 110 3.27 24.29 0.687 200 3.93 34.85 0.680 四 （25 分）在一熱處理過(guò)程中，將溫度為 220的金屬薄板豎直地置于溫度為 20，流速為 7m/s 的空氣氣流中。平板沿流動(dòng)方向長(zhǎng)度為 3m，寬度為 2m，如圖 1 所示。測(cè)得作用于平板的摩擦阻力為 0.86N。試確定該金屬板與空氣間的對(duì)流換熱系數(shù)和傳熱量?？諝獾奈镄詤?shù)為：=1.204kg/3m,pC=1.007kJ/kgK，Pr =0.7309。 五 （25 分）設(shè)有如圖 2 所示的幾何體，半球表面是絕熱的，底面被一直徑（D=0.2m）分為 1、2 兩部分。表面 1 為灰體，1T

27、=550 K，黑度1=0.35；表面 2 為黑體，2T=330 K。求：（1）畫(huà)出相應(yīng)的輻射網(wǎng)絡(luò)圖； （2）半球表面 3 的溫度； （3）表面 1 的凈輻射熱損失。 六 （25 分）一順流套管式換熱器，利用溫度為 60的己二醇（比熱為 2500 J/kg）來(lái)加熱流量 1.3kg/s，入口溫度 20的甘油（比熱為 2400 J/kg） 。換熱器出口處兩流體溫差為 15.該換熱器可視為平壁傳熱，已知甘油側(cè)換熱系數(shù)為 450W/2m，己二醇側(cè)換熱系數(shù)為 515 W/2m，傳熱面積為 7.62m。求： （1）傳熱量； （2）甘油的出口溫度； （3）己二醇的流量。 七 （25 分）有一臺(tái)采暖用的散熱器，

28、用管內(nèi)的熱水來(lái)加熱管外的空氣。為了提高散熱器的散熱效果，有人提出采用管外加裝肋片，并將原來(lái)的鋼管換成銅管，試從傳熱角度來(lái)評(píng)價(jià)這個(gè)方案。 八 （25 分）有兩塊無(wú)限大平行平板，其發(fā)射率分別為 0.3 和 0.8，二者由于溫度不同進(jìn)行輻射換熱，若在兩平板之間插入一塊兩面拋光的鋁遮熱板，其發(fā)射率為 0.04，計(jì)算由此引起的輻射換熱降低的百分率。 華南理工大學(xué)華南理工大學(xué) 2006 年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)試卷年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)試卷 一、名詞解釋（每小題 5 分，共 30 分） 1、熱傳導(dǎo)；2、對(duì)流傳熱；3、輻射傳熱；4、傳熱過(guò)程；5、穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)； 6、肋壁總效率。 二、簡(jiǎn)答題（每小題 10

29、 分，共 40 分） 1、 為熱擴(kuò)散率， 請(qǐng)解釋其物理意義。 一般木材的熱擴(kuò)散率約為 a =1.510-7 m2/s , 紫銅(純銅)的熱擴(kuò)散率約為 a = 5.3310-5 ，分別對(duì)同樣長(zhǎng)短粗細(xì)的木棒和紫銅棒加熱時(shí)，分析所產(chǎn)生的現(xiàn)象。 2、集總參數(shù)法含義及其適用條件 3、兩流體平行流動(dòng)時(shí)的溫度分布如下圖所示，請(qǐng)寫出圖(a)(e)中流體的物態(tài)變化情況。 4、 不凝結(jié)氣體含量如何影響了蒸汽凝結(jié)時(shí)的對(duì)流換熱系數(shù)值？其影響程度如何？凝汽器如何解決這個(gè)問(wèn)題 三、綜合分析題（每小題 20 分，共 80 分） 1、普朗特?cái)?shù)的物理意義是什么？分析當(dāng) 、Pr1、 時(shí)，流體的熱邊界層和流動(dòng)邊界層的厚度變化規(guī)律。

30、 2、采用強(qiáng)化傳熱技術(shù)開(kāi)發(fā)高效的傳熱設(shè)備，以便在較小的設(shè)備上獲得更大的生產(chǎn)能力和效益，成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要問(wèn)題。根據(jù)你的理解談?wù)劅峤粨Q過(guò)程的強(qiáng)化途徑及實(shí)現(xiàn)方法。 3、某蒸發(fā)器的管壁厚 3mm，材料是鋼。長(zhǎng)久使用后其表面覆蓋一層厚為 0.5mm 的水垢。試求傳熱系數(shù)的變化，并就計(jì)算結(jié)果討論水垢對(duì)傳熱系數(shù)的影響。已知： 沸2791 W/(m2K)， 冷凝11630 W/(m2K)， 鋼=46.5 W/(mK)， 水垢=1.745 W/(mK) 4、蒸汽管外包扎兩層厚度相同的絕熱層，外層的平均直徑為內(nèi)層的 2 倍，導(dǎo)熱系數(shù)為內(nèi)層的 2 倍。若兩層互換位置，其他條件不變，問(wèn)每米管長(zhǎng)熱損失改變多少

31、？哪種材料放內(nèi)層好？ 青青 島島 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 二二 OO 八八 年年碩碩士研究生士研究生入學(xué)考入學(xué)考試試試試題題 考試科目：傳熱學(xué)考試科目：傳熱學(xué) 注意事項(xiàng)：1本試卷共 3 道大題（共計(jì) 15 個(gè)小題） ，滿分 150 分； 2本卷屬試題卷，答題另有答題卷，答案一律寫在答題卷上，寫在該試題卷上或草紙上均無(wú)效。要注意試卷清潔，不要在試卷上涂劃； 3必須用藍(lán)、黑鋼筆或簽字筆答題，其它均無(wú)效。 一、名詞解釋（本大題 15 分，每小題 3 分） 1. 肋效率 2. 發(fā)射率 3. 灰體 4. 大容器沸騰 5. 流動(dòng)邊界層 二、簡(jiǎn)答題（本大題 40 分，每小題 8 分） 1.兩滴完全相同的水珠

32、分別落在 120和 400的鐵板上，哪一滴先汽化掉?說(shuō)明原因。 2. 不凝結(jié)氣體含量會(huì)如何影響蒸汽凝結(jié)時(shí)的對(duì)流換熱系數(shù)值？其影響程度如何？凝汽器如何解決這個(gè)問(wèn)題？ 3. 氣體輻射有哪些特點(diǎn)？ 4. 為什么高溫過(guò)熱器一般采用順流式和逆流式混合布置的方式？ 5. 角系數(shù)有哪些特性？要求列出基本表達(dá)式 第 1 頁(yè)（共 2 頁(yè)） 三、計(jì)算題（本大題 95 分） 1. 一矩形保溫柜的外保溫層是雙壁為鍍銀的夾層結(jié)構(gòu)，夾層空隙很小。外壁內(nèi)表面溫度 tw1 為-10，內(nèi)壁外表面溫度 tw2 為 90，鍍銀壁面的發(fā)射率為 0.02。試計(jì)算（1）系統(tǒng)黑度（2）單位面積容器壁輻射換熱的散熱量。（15 分） 2.一具

33、有內(nèi)熱源，外徑為 ro 的實(shí)心圓柱，向周圍溫度為 tw 的環(huán)境散熱，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 h,試列出圓柱體中穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的微分方程式和邊界條件，并對(duì)為常數(shù)的情形進(jìn)行求解。（20 分） 3.換熱器中熱流體由 300冷卻至 150，而冷流體由 50被加熱至 100。該換熱器的總換熱量為51025. 2W，已知傳熱系數(shù))./(752KmWK ，試計(jì)算逆流時(shí)的對(duì)數(shù)平均溫差，加熱器所需的面積？（15 分） 4. 某圓筒壁內(nèi)、外半徑為1R與2R。內(nèi)壁加入定常熱流 q ，外壁與溫度為ft、 放熱系數(shù)為 h 的流體接觸。試求解過(guò)程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)壁內(nèi)的溫度分布。（20 分） 5. 某平板邊界層如圖所示，以 abcd 為微元

34、體，推導(dǎo)并整理出動(dòng)量方程。 （符號(hào)自擬，不要求最后求解結(jié)果，但需說(shuō)明） （25 分） 第 2 頁(yè)（共 2 頁(yè)） 西安交大西安交大 2009 年試題解析年試題解析 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 述述 題題 3/22傳熱學(xué)傳熱學(xué)Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science1.1. 采用熱電偶測(cè)量溫度采用熱電偶測(cè)量溫度隨時(shí)間變化劇烈隨時(shí)間變化劇烈的氣體溫度的氣體溫度時(shí)，在熱電偶材料一定的條件下，熱電偶節(jié)點(diǎn)的直時(shí)，在熱電偶材料一定的條件下，熱電偶節(jié)點(diǎn)的直徑應(yīng)該小一些還是大一些？為什么？徑應(yīng)該小一些還是大一些？為什么？ cVchAAVd61它反映了物體對(duì)溫

35、度變化動(dòng)態(tài)響應(yīng)的快慢它反映了物體對(duì)溫度變化動(dòng)態(tài)響應(yīng)的快慢 4/22傳熱學(xué)傳熱學(xué)Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science2.2. 下圖示出了常物性、二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題局部邊界區(qū)下圖示出了常物性、二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題局部邊界區(qū)域的網(wǎng)格配置，試用域的網(wǎng)格配置，試用熱平衡法熱平衡法建立節(jié)點(diǎn)建立節(jié)點(diǎn)的有限差分的有限差分方程（離散方程）式。 （不需整理）方程（離散方程）式。 （不需整理） 0422/2/00201yxttyxhttyxttxy5/22傳熱學(xué)傳熱學(xué)Heat TransferHeat TransferCenter of Th

36、ermal Fluids Science3.3. 有一集成電路板，板上有不同功率的發(fā)熱元件。若有一集成電路板，板上有不同功率的發(fā)熱元件。若此電路板豎直安裝在野外大空間中（如圖所示，此電路板豎直安裝在野外大空間中（如圖所示，g g為重力加速度） 。為了使大功率發(fā)熱元件得到更好為重力加速度） 。為了使大功率發(fā)熱元件得到更好地冷卻，請(qǐng)分析下列兩種方案哪種更好，為什地冷卻，請(qǐng)分析下列兩種方案哪種更好，為什么？么？ W115W18W8W8W8ggW115W18W8W8W8（a）（b）（b b）方案有利于大功率發(fā)熱元件的）方案有利于大功率發(fā)熱元件的散熱，因?yàn)榱黧w受熱向上流動(dòng)，此時(shí)散熱，因?yàn)榱黧w受熱向上流動(dòng)

37、，此時(shí)大功率發(fā)熱元件附近邊界層較薄，表大功率發(fā)熱元件附近邊界層較薄，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較大。面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較大。 1/22傳熱學(xué)傳熱學(xué)Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science4.4. 下圖是下圖是強(qiáng)化相變（凝結(jié)、沸騰）強(qiáng)化相變（凝結(jié)、沸騰）傳熱管示意圖，試傳熱管示意圖，試分析哪一種是凝結(jié)傳熱管，哪一種是沸騰傳熱管，分析哪一種是凝結(jié)傳熱管，哪一種是沸騰傳熱管，為什么？為什么？ 左圖是凝結(jié)管，利于表面張力和尖峰拉左圖是凝結(jié)管，利于表面張力和尖峰拉薄液膜，可以強(qiáng)化凝結(jié)傳熱；右圖是蒸薄液膜，可以強(qiáng)化凝結(jié)傳熱；右圖是蒸發(fā)管，有很多多孔結(jié)構(gòu)

38、，提供了汽化核發(fā)管，有很多多孔結(jié)構(gòu)，提供了汽化核心，可以強(qiáng)化沸騰傳熱。心，可以強(qiáng)化沸騰傳熱。7/22傳熱學(xué)傳熱學(xué)Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science5.5. 如果管內(nèi)湍流強(qiáng)制對(duì)流傳熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式是如果管內(nèi)湍流強(qiáng)制對(duì)流傳熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式是在在/ d 70的實(shí)驗(yàn)中得到的，試問(wèn)在相同的換熱條件的實(shí)驗(yàn)中得到的，試問(wèn)在相同的換熱條件下，下，/40d 的情況能否應(yīng)用上述關(guān)聯(lián)式， 為什么？的情況能否應(yīng)用上述關(guān)聯(lián)式， 為什么？ 不能直接用，應(yīng)該考慮入口段邊界層不能直接用，應(yīng)該考慮入口段邊界層較薄、表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較大的特點(diǎn)，乘較薄、表面

39、傳熱系數(shù)較大的特點(diǎn)，乘一個(gè)大于一個(gè)大于1 1的放大系數(shù)。的放大系數(shù)。8/22傳熱學(xué)傳熱學(xué)Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science6.6. 有一臺(tái)液有一臺(tái)液- -液換熱器，甲、乙兩種介質(zhì)分別在管內(nèi)、液換熱器，甲、乙兩種介質(zhì)分別在管內(nèi)、外作強(qiáng)制對(duì)流換熱，實(shí)驗(yàn)得出的傳熱系數(shù)與兩種流外作強(qiáng)制對(duì)流換熱，實(shí)驗(yàn)得出的傳熱系數(shù)與兩種流體流速的變化情況如下圖所示，試分析該換熱器的體流速的變化情況如下圖所示，試分析該換熱器的主要熱阻在哪一主要熱阻在哪一側(cè)。側(cè)。 k u 1 u 2 介 質(zhì) 乙 的 流 速、 進(jìn) 口 溫 度 不 變 介 質(zhì)

40、甲 的 流 速、 進(jìn) 口 溫 度 不 變 介 質(zhì) 甲 流 速 介 質(zhì) 乙 流 速 k o o 改變介質(zhì)甲的流速，可以強(qiáng)化介質(zhì)甲側(cè)改變介質(zhì)甲的流速，可以強(qiáng)化介質(zhì)甲側(cè)的對(duì)流傳熱，但對(duì)總傳熱系數(shù)并沒(méi)有影的對(duì)流傳熱，但對(duì)總傳熱系數(shù)并沒(méi)有影響，說(shuō)明介質(zhì)甲側(cè)的熱阻很小，可以忽響，說(shuō)明介質(zhì)甲側(cè)的熱阻很小，可以忽略不計(jì)。而改變介質(zhì)乙的流速，總傳熱略不計(jì)。而改變介質(zhì)乙的流速，總傳熱系數(shù)明顯增大，說(shuō)明介質(zhì)乙側(cè)的熱阻較系數(shù)明顯增大，說(shuō)明介質(zhì)乙側(cè)的熱阻較大，是主要環(huán)節(jié)。大，是主要環(huán)節(jié)。9/22傳熱學(xué)傳熱學(xué)Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Scienc

41、e7.7. 下圖為一種平板式下圖為一種平板式太陽(yáng)能太陽(yáng)能集集熱器的局部示意。吸熱熱器的局部示意。吸熱板面向太陽(yáng)的一面涂有吸熱材料，背面設(shè)置了一組板面向太陽(yáng)的一面涂有吸熱材料，背面設(shè)置了一組平行的管子，其內(nèi)通水。試分析如何提高這種太陽(yáng)平行的管子，其內(nèi)通水。試分析如何提高這種太陽(yáng)能集熱器的太陽(yáng)輻射能利用效率，要求提出至少兩能集熱器的太陽(yáng)輻射能利用效率，要求提出至少兩種措施。種措施。 吸熱材料：盡可能多地吸收太陽(yáng)能，吸熱材料：盡可能多地吸收太陽(yáng)能，盡可能少地向外輻射；盡可能少地向外輻射； 吸熱板：選擇導(dǎo)熱系數(shù)大的材料；吸熱板：選擇導(dǎo)熱系數(shù)大的材料； 水管：盡量與外界絕熱并減小與吸熱水管：盡量與外界絕

42、熱并減小與吸熱板間的接觸熱阻；板間的接觸熱阻； 玻璃蓋板：抑制自然對(duì)流，透射太陽(yáng)玻璃蓋板：抑制自然對(duì)流，透射太陽(yáng)輻射。輻射。 計(jì)計(jì) 算算 題題 11/22傳熱學(xué)傳熱學(xué)Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science1.1. （3030 分）在一用電系統(tǒng)中， 用銅絲作為熔斷絲以實(shí)分）在一用電系統(tǒng)中， 用銅絲作為熔斷絲以實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)。今有一直徑為現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)。今有一直徑為 0.56mm0.56mm 的銅熔絲在的銅熔絲在溫度為溫度為 3535的環(huán)境中工作，其額定電流為的環(huán)境中工作，其額定電流為 15A15A。銅。銅絲與環(huán)境之間的總

43、表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為絲與環(huán)境之間的總表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 34W/(m34W/(m2 2 K)K)，銅，銅絲物性參數(shù)為絲物性參數(shù)為KkgkJ 386. 0c，KmW 370，e（電阻率）（電阻率）m1057. 18 ，3mkg 9308，mt( (熔熔點(diǎn)點(diǎn)) )0831。試確定： （。試確定： （1 1）額定電流下熔絲的溫度；）額定電流下熔絲的溫度；（2 2）熔絲的最小熔斷電流； （）熔絲的最小熔斷電流； （3 3）電流由額定值突）電流由額定值突然增大到最小熔斷電流的然增大到最小熔斷電流的 2 2 倍時(shí)熔絲的熔斷時(shí)間。倍時(shí)熔絲的熔斷時(shí)間。（提示：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度銅絲電阻（提示：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度銅絲電阻ee24Rd） 。

44、12/22傳熱學(xué)傳熱學(xué)Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science(0)(0) 計(jì)算計(jì)算 BiBi 1 . 01057. 237021056. 03453hRBi 6 6 所以所以，熔絲熔絲橫截面橫截面上上溫度溫度均勻均勻。 13/22傳熱學(xué)傳熱學(xué)Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science(1)(1) 額定電流下，長(zhǎng)度為額定電流下，長(zhǎng)度為 l 的熔絲的電流功率的熔絲的電流功率 tthAdlIlRIn2e2e24 8 .2741056. 06 141.

45、 3341057. 11543549328232e2ndhIthAtt 6 6 14/22傳熱學(xué)傳熱學(xué)Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science(2)(2) 最小熔斷電流為當(dāng)最小熔斷電流為當(dāng)熔熔絲處于熔點(diǎn)溫度時(shí)的電流，絲處于熔點(diǎn)溫度時(shí)的電流，這時(shí)焦耳熱等于這時(shí)焦耳熱等于熔熔絲與環(huán)境間交換的熱量，即絲與環(huán)境間交換的熱量，即 2emin,m2emin,m2mmin,m4dlIlRItthd 2189321em3min,m1057. 135083 1341056. 0242tthdI 6 6 3136. A 15/22傳熱學(xué)傳

46、熱學(xué)Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science(3)(3) 由于由于 BiBi 遠(yuǎn)小于遠(yuǎn)小于 0.10.1，可采用集總參數(shù)法進(jìn)行求解。，可采用集總參數(shù)法進(jìn)行求解。導(dǎo)熱微分導(dǎo)熱微分方程式為方程式為 dd40hcd (a) 式中式中 tthAttIhdt164 227123m2e ,min. 初始條件為初始條件為 04 227100t . (b) 6 6 其解為其解為 02exphcd 330m8 930 0.386 100.56 10274.84 227.1lnln22 341 0834 227.1cdh 6.50s 6 6 16/22傳熱學(xué)傳熱學(xué)Heat Transf