同濟(jì)大學(xué)傳熱學(xué)真題

同濟(jì)大學(xué)2005年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)考試試題一、大體概念題（每題5分，共40分）1、寫(xiě)出Pr和Gr的概念并說(shuō)明其含義和用途。2、 試說(shuō)明大空間飽和沸騰曲線曲線各段的沸騰狀態(tài)。定性說(shuō)明q隨小轉(zhuǎn)變的規(guī)律。3、 說(shuō)明名詞：角系數(shù)。并說(shuō)明角系數(shù)的性質(zhì)。4、 具有輻射和吸收能力的氣體，它們的發(fā)射率和吸收率受到哪些因素的阻礙？5、 試分析比較蒸汽在豎直壁面上的膜狀凝結(jié)換熱進(jìn)程與熱空氣在豎直壁面周圍被冷卻作自由流動(dòng)時(shí)的換熱進(jìn)程之間有何一起點(diǎn)？又有何區(qū)別？6、 試分析在傳熱壁面上加肋，可抵達(dá)哪些傳熱要求？7、 簡(jiǎn)述玻璃溫室保溫的原理（限50-70字）。8、在換熱器熱計(jì)算中，什么緣故要采納對(duì)數(shù)平均溫差法，而不是采納算術(shù)平均溫差法？并簡(jiǎn)述采納對(duì)數(shù)平均溫差法進(jìn)行換熱器校核計(jì)算的進(jìn)程。二、簡(jiǎn)答題（每題7分，共35分）一、如圖1所示，這是一個(gè)直徑為d,長(zhǎng)為1的圓棒狀伸展體一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱進(jìn)程問(wèn)題，試寫(xiě)出該伸展體向周圍空氣散熱量Q（w）的微分和積分計(jì)算式，假定該伸展體溫度散布用t=t（x）表示，材料導(dǎo)熱系數(shù)為入，換熱系數(shù)為h,空氣溫度為tf.二、若是管徑、流速、和傳熱溫差都相同，試判定以下各問(wèn)題中的兩種換熱情形，何者的對(duì)流換熱系數(shù)最大？并說(shuō)明緣故（1） 空氣在豎管內(nèi)自下往上流動(dòng)被加熱和空氣在豎管內(nèi)自上往下流動(dòng)被加熱（2） 油在豎管內(nèi)自下往上流動(dòng)被冷卻和油在豎管內(nèi)自上往下流動(dòng)被冷卻（3） 水在豎管內(nèi)自上往下流動(dòng)被冷卻和水在橫管內(nèi)被加熱（4） 水在水平管內(nèi)受迫流動(dòng)被加熱何和在彎管內(nèi)受迫流動(dòng)被加熱3、試述遮熱板的遮熱原理。4、有均勻內(nèi)熱源的無(wú)窮的平板穩(wěn)固導(dǎo)熱條件及溫度散布如圖2所示。（1）畫(huà)出q及q的方向；（2）比較q及q的大??；（3）比較h及h的大小。121212五、在某傳熱進(jìn)程中，熱量自高溫流體一側(cè)穿過(guò)壁面?zhèn)鬟f到另一側(cè)的低溫處。該進(jìn)程中壁面為平壁，而且是一維無(wú)內(nèi)熱源的。雙側(cè)的換熱系數(shù)均為常數(shù)，低溫側(cè)的流體溫度維持常數(shù)。若是高溫側(cè)的流體的溫度作周期性轉(zhuǎn)變，試分析傳熱量可否用如下的公式進(jìn)行計(jì)算：Q=FK（t-t）f1f2K=（l/h+6/入+l/h）12其中：F為傳熱面積，K為傳熱系數(shù)，h和h為雙側(cè)的對(duì)流換熱系數(shù)，6和入12別離為平壁的厚度和導(dǎo)熱系數(shù)，t和t為雙側(cè)的溫度。f1f2三、計(jì)算題（每題15分，共75分）一、薄壁球空殼內(nèi)表面F包圍著另一球體表面F,組成了封鎖空間。已知兩表21面的發(fā)射率別離為￡=￡=，直徑d=0.125m,d=0.5m,表面F的溫度為12121t=427c，表面F的外側(cè)空氣溫度為t=37t。設(shè)表面F的外側(cè)對(duì)流換熱量為1222同側(cè)的輻射換熱量的5倍。試計(jì)算表面F和表面F之間的輻射換熱量。（不12計(jì)封鎖空間的對(duì)流換熱及薄壁球的導(dǎo)熱熱阻）二、水以2.5m/s的速度，在內(nèi)徑為20mm、長(zhǎng)度為3m的管內(nèi)流動(dòng)，入口處水溫為20c，管壁溫度維持在40c，試確信出口處的水溫。水在定性溫度t=25c時(shí)的物性參數(shù)：入二（）c= P=997kg/m3pv=X10-6m2/s口=903X10-6kg/ Pr=ff口=X10-6kg/wPr=w管內(nèi)受迫對(duì)流準(zhǔn)那么關(guān)聯(lián)式：Re=104?X10Re=104?X106 Nu=ff fwRe=2200?104Re=2200?104fw3、試推出二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時(shí)如圖3所示拐角節(jié)點(diǎn)(i,j)能量守恒表達(dá)式即有限差分方程式。已知右邊壁絕熱；極點(diǎn)處于溫度為t、換熱系數(shù)為h的冷流體環(huán)f境，同時(shí)受到外界熱輻射q(W/m3)照射；有內(nèi)熱源Qr(W/m3)；網(wǎng)格斗兇r材料導(dǎo)熱系數(shù)為入。4、用熱電偶測(cè)量氣流溫度，通常把熱電偶接點(diǎn)近似看成一個(gè)圓球體。已知?dú)饬髋c熱電偶接點(diǎn)的h=400W/(),熱電偶的物性參數(shù)為：c=400J/、P=8500kg/m3,熱電偶接點(diǎn)的時(shí)刻常數(shù)t=1s，試確信(1)熱電偶接點(diǎn)的直徑d；(2)若是把初溫為t=25°c的熱電偶放在溫度為t=200。。的氣流中，問(wèn)：當(dāng)熱電偶顯示溫08度為t=199c時(shí)，其需要經(jīng)歷多長(zhǎng)時(shí)刻t。五、有一臥式單流程蒸汽冷凝器，冷凝蒸汽量Gl=1000kg/h，從干飽和蒸汽凝結(jié)為飽和水。蒸汽溫度t=200r，汽化潛熱r=2257kj/kg.冷凝管為n=30根、1直徑d=20mm的薄壁銅管（導(dǎo)熱熱阻不計(jì)）。已知冷卻水流量G2=20000kg/h,入口水溫為t=20,冷凝側(cè)