西安建筑科技大學(xué)2021年傳熱學(xué)考研真題

西安建筑科技大學(xué)2021年[傳熱學(xué)]考研真題一、分析簡(jiǎn)答題1、如圖1所示的雙層平壁中，導(dǎo)熱系數(shù)1、2為定值，假定過(guò)程為穩(wěn)態(tài)，試分析圖中三條溫度分布曲線所對(duì)應(yīng)的1和2的相對(duì)大小。2、無(wú)內(nèi)熱源，常物性二維導(dǎo)熱物體在某一瞬時(shí)的溫度分布為：t2y2cosx。試說(shuō)明該導(dǎo)熱物體在x0，y1處的溫度是隨時(shí)間增加逐漸升高，還是逐漸降低？3、試分析管內(nèi)湍流強(qiáng)制對(duì)流換熱，管徑不變，流速增加一倍時(shí)，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h如何變化？若管徑縮小一半，體積流量等其他條件不變時(shí)，h又如何變化？4、熱水在兩根管內(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、在電廠動(dòng)力冷凝器中，主要冷凝介質(zhì)是水蒸氣，而在制冷劑（氟利昂）的冷凝器中，冷凝介質(zhì)是氟利昂蒸氣，其表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較小。在工程實(shí)際中，常常要強(qiáng)化制冷設(shè)備中的凝結(jié)換熱，而對(duì)電廠動(dòng)力設(shè)備一般無(wú)需強(qiáng)化。試從傳熱角度加以解釋。6、當(dāng)大氣中的二氧化碳和水蒸氣的比例增加時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大氣溫室效應(yīng)，試說(shuō)明其原因。7、如圖2所示的真空輻射爐，球心處有一黑體加熱元件，試指出①，②，③三處何處的定向輻射強(qiáng)度最大？何處輻射熱流最大？并說(shuō)明理由。假設(shè)①，②，③三處所張立體角相同。8、如圖3所表示的表面間的角系數(shù)是否可表示為：如有錯(cuò)誤，請(qǐng)予以更正，并說(shuō)明理由。9、試說(shuō)明珠狀凝結(jié)比膜狀凝結(jié)的傳熱系數(shù)高的原因；在安裝新空調(diào)時(shí)，在充灌制冷劑之前，往往要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行抽真空。試?yán)媚Y(jié)換熱的有關(guān)知識(shí)，說(shuō)明這樣做的理由。二有一矩形截面直肋一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱。已知肋片壁面和周?chē)黧w之間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h，流體的溫度為tf，肋片根部溫度為t0，肋端絕熱，肋片寬度為L(zhǎng)，肋片高度為l，肋片導(dǎo)熱系數(shù)為，肋片厚度為，無(wú)內(nèi)熱源。試解答如下問(wèn)題：（1）列出肋片溫度t隨著肋片高度方向x變化的微分方程式，并寫(xiě)出其單值性條件。（2）畫(huà)出網(wǎng)格圖：6等分直肋,得到7個(gè)節(jié)點(diǎn)；（3）列出2個(gè)端部節(jié)點(diǎn)（即第1個(gè)節(jié)點(diǎn)和第7個(gè)節(jié)點(diǎn)）及中間節(jié)點(diǎn)（即第4個(gè)節(jié)點(diǎn)）的離散方程。三、計(jì)算題（注意：計(jì)算題中可能用到的有關(guān)參數(shù)和實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式見(jiàn)附錄一、附錄二。）1、某房屋外墻厚=360mm，墻的導(dǎo)熱系數(shù)=0.61W/(mK)。室內(nèi)溫度為tf120℃，室外溫度為tf210℃，內(nèi)、外墻面與空氣之間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)分別為h80W/(m2K)和h2=120W/(m2K)，并已知墻高2.8m，寬3m。試計(jì)算傳熱過(guò)程的傳熱系數(shù)k，墻的散熱量及墻的內(nèi)、外表面溫度tw1和tw2。2、有一根外徑為30mm的圓棒，水平置于房間正中散熱，圓棒的表面發(fā)射率為0.8，表面溫度保持恒定，為373℃，房間內(nèi)墻體和空氣的溫度均為27℃，試求：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度的圓棒散熱量。3、一個(gè)蒸汽電廠的冷凝器中有N1000根黃銅管，黃銅管的導(dǎo)熱系數(shù)t110W/(mK)，內(nèi)外直徑分別為di25mm，do28mm。蒸汽在管子外表面凝結(jié)時(shí)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為ho10000W/(m2K)。（1）如果用水泵使來(lái)自河水中的冷卻水以mw400kg/s通過(guò)冷凝器所有黃銅管，則基于單根管道的外表面的總傳熱系數(shù)k是多少？（2）如果從河水中抽取的水的溫度為20℃，要使壓力為0.0622MPa，流量為10kg/s的蒸汽凝結(jié)，則相應(yīng)的冷凝器的出口水溫為多少？4、一逆流套管換熱器，其中油從100℃冷卻到60℃，水由20℃加熱到50℃，傳熱量為2.5104W，傳熱系數(shù)為350W/(m2K)，油的比熱容為2.131kJ/(kgK)，求傳熱面積。如使用后產(chǎn)生污垢，污垢熱阻為0.004(m2K)/W，流體入口溫度不變，問(wèn)此時(shí)換熱器的傳熱量和兩流體的出口溫度為多少？已知逆流時(shí)：附錄一：200℃的空氣的物性參數(shù)如下：3.93102W/(mK)，=34.85106m2/s，Pr0.68換熱實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式為:Nu0.48(GrPr)4 (104<GrPr107)附錄二：水的物性參數(shù)如下：冷卻水：cp4180J/(kgK)，9.6104(Ns)/m2，1000kg/m3，0.60W/(m