同濟大學傳熱學真題

同濟大學2005年碩士研究生入學考試傳熱學考試試題一、大體概念題（每題5分，共40分）1、寫出Pr和Gr的概念并說明其含義和用途。2、 試說明大空間飽和沸騰曲線曲線各段的沸騰狀態(tài)。定性說明q隨小轉(zhuǎn)變的規(guī)律。3、 說明名詞：角系數(shù)。并說明角系數(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)換熱進程與熱空氣在豎直壁面周圍被冷卻作自由流動時的換熱進程之間有何一起點？又有何區(qū)別？6、 試分析在傳熱壁面上加肋，可抵達哪些傳熱要求？7、 簡述玻璃溫室保溫的原理（限50-70字）。8、在換熱器熱計算中，什么緣故要采納對數(shù)平均溫差法，而不是采納算術(shù)平均溫差法？并簡述采納對數(shù)平均溫差法進行換熱器校核計算的進程。二、簡答題（每題7分，共35分）一、如圖1所示，這是一個直徑為d,長為1的圓棒狀伸展體一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱進程問題，試寫出該伸展體向周圍空氣散熱量Q（w）的微分和積分計算式，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，試判定以下各問題中的兩種換熱情形，何者的對流換熱系數(shù)最大？并說明緣故（1） 空氣在豎管內(nèi)自下往上流動被加熱和空氣在豎管內(nèi)自上往下流動被加熱（2） 油在豎管內(nèi)自下往上流動被冷卻和油在豎管內(nèi)自上往下流動被冷卻（3） 水在豎管內(nèi)自上往下流動被冷卻和水在橫管內(nèi)被加熱（4） 水在水平管內(nèi)受迫流動被加熱何和在彎管內(nèi)受迫流動被加熱3、試述遮熱板的遮熱原理。4、有均勻內(nèi)熱源的無窮的平板穩(wěn)固導(dǎo)熱條件及溫度散布如圖2所示。（1）畫出q及q的方向；（2）比較q及q的大?。唬?）比較h及h的大小。121212五、在某傳熱進程中，熱量自高溫流體一側(cè)穿過壁面?zhèn)鬟f到另一側(cè)的低溫處。該進程中壁面為平壁，而且是一維無內(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行計算：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)對流換熱量為1222同側(cè)的輻射換熱量的5倍。試計算表面F和表面F之間的輻射換熱量。（不12計封鎖空間的對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、長度為3m的管內(nèi)流動，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)受迫對流準那么關(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)熱時如圖3所示拐角節(jié)點(i,j)能量守恒表達式即有限差分方程式。已知右邊壁絕熱；極點處于溫度為t、換熱系數(shù)為h的冷流體環(huán)f境，同時受到外界熱輻射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、用熱電偶測量氣流溫度，通常把熱電偶接點近似看成一個圓球體。已知氣流與熱電偶接點的h=400W/(),熱電偶的物性參數(shù)為：c=400J/、P=8500kg/m3,熱電偶接點的時刻常數(shù)t=1s，試確信(1)熱電偶接點的直徑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：當熱電偶顯示溫08度為t=199c時，其需要經(jīng)歷多長時刻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）。已知冷卻水流量G2=20000kg/h,入口水溫為t=20,冷凝側(cè)