2019年湖北武漢科技大學(xué)工程傳熱學(xué)考研真題及答案

》》》》》》2023年整理歷年要考研試題資料《《《《《《》》》》》》2023年整理歷年要考研試題資料《《《《《《/》》》》》》2023年整理歷年要考研試題資料《《《《《《2019年湖北武漢科技大學(xué)工程傳熱學(xué)考研真題及答案一、填空題(共8小題，每小題2分，共16分)1.(2分)三種基本的熱傳遞方式是熱傳導(dǎo)、和。2.(2分)大多數(shù)純金屬的熱導(dǎo)率隨溫度的升高而，大部分合金的熱導(dǎo)率隨溫度的升高而。3.(2分)對(duì)多層等厚度圓筒壁傳熱，通過(guò)每層的熱流密度，通過(guò)每層單位管長(zhǎng)的熱流密度。4.(2分)發(fā)生相變的傳熱過(guò)程可分為_(kāi)______傳熱和________傳熱。5.(2分)牛頓冷卻定律適用于傳熱，蘭貝特余弦定律適用于傳熱。6.(2分)導(dǎo)熱和對(duì)流傳熱的傳熱速率與溫度差的次方成正比，而熱輻射的傳熱速率與溫度差的次方成正比。7.(2分)可見(jiàn)光的光譜一般為微米，太陽(yáng)光的光譜一般為微米。8.(2分)土壤溫度場(chǎng)具有的兩種特性為：和。二、名詞解釋(共4小題，每小題5分，共20分)1、（5分）綜合溫度2、（5分）定向輻射強(qiáng)度3、（5分）灰體4、（5分）蓄熱系數(shù)三、簡(jiǎn)答題(共6小題，每小題8分，共48分)1、（8分）寫(xiě)出傅里葉數(shù)Fo的定義式，并說(shuō)明它的物理意義。2、（8分）窗玻璃對(duì)紅外線(xiàn)幾乎不透明，但為什么隔著玻璃曬太陽(yáng)卻使人感到暖和？3、（8分）北方深秋季節(jié)的清晨，樹(shù)葉葉面上常常結(jié)霜。試問(wèn)樹(shù)葉上哪一面容易結(jié)霜，為什么？4、（8分）輻射傳熱中有哪5個(gè)重要的定律，分別表示什么意義？5、（8分）換熱器的對(duì)數(shù)平均溫差如何表示？6、（8分）影響膜狀凝結(jié)的主要因素有哪些？四、計(jì)算題(66分)1、（8分）某鍋爐廠(chǎng)爐膛保溫壁面由三層不同的材料組成，第一層材料參數(shù)：厚度30cm，導(dǎo)熱系數(shù)2.0W/m℃，第二層材料參數(shù)：厚度54cm，導(dǎo)熱系數(shù)1.8W/m℃，第三層材料參數(shù)：厚度6cm，導(dǎo)熱系數(shù)0.1W/m℃。如果通過(guò)該三層壁面的導(dǎo)熱量560W/m2，請(qǐng)問(wèn)通過(guò)保溫壁面的溫降是多少？2、（12分）直徑6.4mm的一個(gè)鋼制物體初始溫度為30℃。將其突然置于溫度保持為150℃的環(huán)境中，鋼制物體與周?chē)h(huán)境之間的對(duì)流傳熱系數(shù)h=140W/m2℃。試用集總參數(shù)法計(jì)算鋼制物體溫度達(dá)到120℃時(shí)所需要的時(shí)間。已知鋼制物體的物性參數(shù)：λ=16.3W/(mK)，ρ=7817kg/m3，C=460J/(kgK)。3、（22分）溫度為35℃，密度的空氣以6m/s的速度流過(guò)邊長(zhǎng)為30cm的正方形平板表面。如果平板表面溫度保持250℃不變，試計(jì)算該平板的散熱量。(對(duì)層流有：；對(duì)紊流有：；空氣在溫度為tm=100℃時(shí)的物性參數(shù)為：,，Pr=0.688；空氣在溫度為tm=200℃時(shí)的物性參數(shù)為：,，Pr=0.68。4、（24分）兩表面積都為A的平行無(wú)限大平板1和2，均為漫射灰表面，其表面發(fā)射率均為，當(dāng)兩表面溫度不等時(shí)：(1)計(jì)算兩無(wú)限大平板之間的輻射傳熱量。(2)如果在兩無(wú)限大平板之間插入n塊遮熱板，試計(jì)算此時(shí)兩無(wú)限大平板之間的輻射傳熱量。答案一、填空題(共8小題，每小題2分，共16分)1.(2分)三種基本的熱傳遞方式是熱傳導(dǎo)、和。答：熱對(duì)流、熱輻射。(2分)2.(2分)大多數(shù)純金屬的熱導(dǎo)率隨溫度的升高而，大部分合金的熱導(dǎo)率隨溫度的升高而。答：減小、增大。(2分)3.(2分)對(duì)多層等厚度圓筒壁傳熱，通過(guò)每層的熱流密度，通過(guò)每層單位管長(zhǎng)的熱流密度。答：不相等、相等。(2分)4.(2分)發(fā)生相變的傳熱過(guò)程可分為_(kāi)______傳熱和________傳熱。答：（蒸汽）凝結(jié)、（液體）沸騰。(2分)5.(2分)牛頓冷卻定律適用于傳熱，蘭貝特余弦定律適用于傳熱。答：對(duì)流、輻射。(2分)6.(2分)導(dǎo)熱和對(duì)流傳熱的傳熱速率與溫度差的次方成正比，而熱輻射的傳熱速率與溫度差的次方成正比。答：一、四。(2分)7.(2分)可見(jiàn)光的光譜一般為微米，太陽(yáng)光的光譜一般為微米。答：0.38-0.76、0.2-3。(2分)8.(2分)土壤溫度場(chǎng)具有的兩種特性為：和。答：衰減、延遲。(2分)二、名詞解釋(共4小題，每小題5分，共20分)1、（5分）綜合溫度工程上把室外空氣與太陽(yáng)輻射兩者對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的共同作用，用一個(gè)假想的溫度來(lái)衡量，這個(gè)溫度就叫綜合溫度。2、（5分）定向輻射強(qiáng)度在某給定輻射方向上，單位時(shí)間、單位可見(jiàn)輻射面積、在單位立體角內(nèi)所發(fā)射全部波長(zhǎng)的能量稱(chēng)為定向輻射強(qiáng)度。3、（5分）灰體假如某種物體的光譜發(fā)射率不隨波長(zhǎng)發(fā)生變化，則這種物體稱(chēng)為灰體。4、（5分）蓄熱系數(shù)當(dāng)物體表面溫度波振幅為1℃時(shí)，導(dǎo)入物體的最大熱流密度。三、簡(jiǎn)答題(共6小題，每小題8分，共48分)1、（8分）寫(xiě)出傅里葉數(shù)Fo的定義式，并說(shuō)明它的物理意義。答：，是非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程的無(wú)量綱時(shí)間，它表示非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程進(jìn)行的深度。2、（8分）窗玻璃對(duì)紅外線(xiàn)幾乎不透明，但為什么隔著玻璃曬太陽(yáng)卻使人感到暖和？答：窗玻璃對(duì)紅外線(xiàn)不透明，但對(duì)可見(jiàn)光卻是透明的，因而隨著玻璃曬，太陽(yáng)光可以穿出玻璃進(jìn)入室內(nèi)，而室內(nèi)物體發(fā)出的紅外線(xiàn)卻被阻隔在室內(nèi)，因而房間內(nèi)溫度越來(lái)越高，所以感到暖和。3、（8分）北方深秋季節(jié)的清晨，樹(shù)葉葉面上常常結(jié)霜。試問(wèn)樹(shù)葉上、下表面的哪一面結(jié)霜，為什么？答：霜會(huì)結(jié)在樹(shù)葉的上表面。因?yàn)榍宄?，上表面朝向太空，下表面朝向地面。而太空表面的溫度低?度，而地球表面溫度一般在0度以上。由于相對(duì)樹(shù)葉下表面來(lái)說(shuō)，其上表面需要向太空輻射更多的能量，所以樹(shù)葉下表面溫度較高，而上表面溫度較低且可能低于0度，因而容易結(jié)霜。4、（8分）輻射傳熱中有哪5個(gè)重要的定律，分別表示什么意義？答：普朗克定律：表示光譜輻射力的計(jì)算；維恩位移定律：表示最大光譜與溫度的乘積是一個(gè)常數(shù)；斯蒂芬—玻爾茲曼定律：表示黑體的輻射力計(jì)算公式；蘭貝特余弦定律：表示黑體的定向輻射強(qiáng)度是一個(gè)常數(shù)；基爾霍夫定律：表示物體的吸收率與發(fā)射率之間的關(guān)系。5、（8分）換熱器的對(duì)數(shù)平均溫差如何表示？答：6、（8分）影響膜狀凝結(jié)的主要因素有哪些？答：主要包括：蒸氣含不凝氣體，蒸氣速度，表面粗糙度，蒸氣含油，過(guò)熱蒸氣。四、計(jì)算題(66分)1、（8分）某鍋爐廠(chǎng)爐膛保溫壁面由三層不同的材料組成，第一層材料參數(shù)：厚度30cm，導(dǎo)熱系數(shù)2.0W/m℃，第二層材料參數(shù)：厚度54cm，導(dǎo)熱系數(shù)1.8W/m℃，第三層材料參數(shù)：厚度6cm，導(dǎo)熱系數(shù)0.1W/m℃。如果通過(guò)該三層壁面的導(dǎo)熱量560W/m2，請(qǐng)問(wèn)通過(guò)保溫壁面的溫降是多少？解：λ1=2.0W/m℃,λ2=1.8W/m℃,λ3=0.1W/m℃由多層平壁導(dǎo)熱公式得:(5分)可以得到溫降為：560×（0.3/2.0+0.54/1.8+0.06/0.1）=588℃。(3分)2、（12分）直徑6.4mm的一個(gè)鋼制物體初始溫度為30℃。將其突然置于溫度保持為150℃的環(huán)境中，鋼制物體與周?chē)h(huán)境之間的對(duì)流傳熱系數(shù)h=140W/m2℃。試用集總參數(shù)法計(jì)算鋼制物體溫度達(dá)到120℃時(shí)所需要的時(shí)間。已知鋼制物體的物性參數(shù)：λ=16.3W/(mK)，ρ=7817kg/m3，C=460J/(kgK)。解：＜0.1可以用集總參數(shù)法計(jì)算。(4分)(4分)則∴(4分)3、（22分）溫度為35℃，密度的空氣以6m/s的速度流過(guò)邊長(zhǎng)為30cm的正方形平板表面。如果平板表面溫度保持250℃不變，試計(jì)算該平板的散熱量。(對(duì)層流有：；對(duì)紊流有：；空氣在溫度為tm=100℃時(shí)的物性參數(shù)為：,，Pr=0.688；空氣在溫度為tm=200℃時(shí)的物性參數(shù)為：,，Pr=0.68。解：空氣的定性溫度，此時(shí)的物性參數(shù)為:,,Pr=0.685(5分)﹤5×105，屬層流流態(tài)。(5分)(6分)(6分)4、（24分）兩表面積都為A的平行