天津商業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院《902傳熱學(xué)》專業(yè)碩士歷年考研真題匯編

目錄

2016年天津商業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院902傳熱學(xué)[專業(yè)碩士]考研真題

2015年天津商業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院902傳熱學(xué)[專業(yè)碩士]考研真題

2014年天津商業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院902傳熱學(xué)[專業(yè)碩士]考研真題

2013年天津商業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院902傳熱學(xué)[專業(yè)碩士]考研真題

2012年天津商業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院902傳熱學(xué)[專業(yè)碩士]考研真題

2016年天津商業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院902傳熱

學(xué)[專業(yè)碩士]考研真題

天津商業(yè)大學(xué)2016年研究生入學(xué)試題

專業(yè)：動力工程（專業(yè)學(xué)位）

課程名稱：傳熱學(xué)（902）

說明：答案標(biāo)明題號寫在答題紙上，寫在試題紙上的無效。

一、名詞解釋（每小題5分，共20分）

1．導(dǎo)熱系數(shù)和表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)（定義式及物理意義）

2．肋效率和肋面總效率

3．凝結(jié)傳熱和沸騰傳熱

4．灰體與漫射體

二、簡答題（每題8分，共40分）

1．試分析一只普通白熾燈泡點亮?xí)r的熱量傳遞過程。

2．如圖1所示為二維．穩(wěn)態(tài)．有均勻內(nèi)熱源Φv的導(dǎo)熱體，導(dǎo)熱系

數(shù)λ為常量。一側(cè)邊界受均勻熱流q的作用，試寫出節(jié)點（i，j）的離散

方程。

圖1

3．為什么冷凝器上要裝抽氣器將其中的不凝氣體抽出？

4．什么叫黑體和白體？它們分別與黑色物體和白色物體有什么區(qū)

別？

5．設(shè)計殼管式換熱器時，指出分別在下列各種情況下，哪種流體

應(yīng)在管內(nèi)流動，為什么？（1）一種流體清潔，一種流體不清潔；（2）

一種流體溫度高，一種流體溫度低；（3）一種流體粘度大，一種流體

粘度??；（4）一種流體流量大，一種流體流量小。

三、計算題（1．2題每題20分，3．4題每題25分，共90分。）

1．有一合金鋼球形滾珠的直徑d=5mm，初始溫度t0=450℃，密

度，比熱容，導(dǎo)熱系數(shù)。

現(xiàn)放入℃的油中冷卻，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。試求滾珠

的時間常數(shù)τc，冷卻到100℃所需要的時間以及允許采用集中參數(shù)分析

法求解的最大滾珠直徑。

2．一套管式換熱器，由外徑（壁厚）和外徑

（壁厚）的鋼管制成，兩種流體分別在內(nèi)管和環(huán)隙中流

過，分別測得其表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為和，若兩種流體的質(zhì)量流量和

保持不變并忽略出口溫度變化對物性所產(chǎn)生的影響，試求將內(nèi)管改成

外徑（壁厚）后套管兩側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)分別為原來

的多少倍？（假定流動均為旺盛的湍流，其對流傳熱實驗關(guān)聯(lián)式為

）

3．有一換熱器把流量為7200kg/h的熱流體從100℃冷卻到60℃，其

比熱。冷流體是用15℃的地下水，流量為10800kg/h，

比熱，傳熱系數(shù)。試求順流和逆流布置

時：

（1）畫出兩種情況下冷．熱流體的溫度變化曲線；

（2）所須的換熱面積各為多少？并對結(jié)果進(jìn)行分析。

4．兩個直徑為0.4m，相距0.1m的平行同軸圓盤1和2，放在環(huán)境溫

度保持為300K的大房間內(nèi)。兩圓盤背面不參與換熱。其中一個圓盤絕

熱，另一個保持均勻溫度500K，發(fā)射率為0.6，且兩圓盤均為漫射灰

體。試確定絕熱圓盤的表面溫度及等溫圓盤表面的輻射熱流密度。其中

X1,2=X2,1=0.62。

2015年天津商業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院902傳熱

學(xué)[專業(yè)碩士]考研真題

天津商業(yè)大學(xué)2015年研究生入學(xué)試題

專業(yè)：動力工程（專業(yè)學(xué)位）

課程名稱：傳熱學(xué)（902）

說明：答案標(biāo)明題號寫在答題紙上，寫在試題紙上的無效。

一、名詞解釋（每小題5分，共20分）

1．集中參數(shù)法和時間常數(shù)

2．傳熱過程和換熱器

3．自然對流和強制對流

4．投入輻射和有效輻射

二、簡答題（每題8分，共40分）

1．對于在第三類邊界條件下．初溫為t0的無限大平板，試分別畫出

Bi→∞．Bi→0和Bi為有限大小時平板冷卻過程的溫度分布曲線。

2．試解釋沸騰換熱中臨界熱流密度的工程意義。

3．一等截面直肋，高H，厚δ，肋根溫度為t0，側(cè)面流體溫度為t∞，

表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h，肋片導(dǎo)熱系數(shù)為λ。將它均分成4個節(jié)點（見圖1），

并對肋端為絕熱時列出節(jié)點2和4的離散方程式。

圖1

4．試分別寫出雷諾數(shù)Re．普朗特數(shù)Pr和努塞爾數(shù)Nu的定義式，并

說明其物理意義。

5．近幾十年來，地球氣溫逐年上升，輿論認(rèn)為原因之一是工業(yè)生

產(chǎn)中生成的大量CO2等氣體排入大氣造成的。你能否從傳熱學(xué)的角度

對這一觀點做出評述。

三、計算題（1、2題每題20分，3、4題每題25分，共90分。）

1．一雙層玻璃窗系由兩層δ1=δ3=6mm的玻璃及其間的空氣隙所組

成,空氣隙厚度為δ2=8mm。假設(shè)面向室內(nèi)的玻璃表面溫度與面向室外的

玻璃表面溫度各為t1=20℃及t4=－20℃，試①畫出熱阻分析圖；②確

定雙層玻璃窗的熱損失；③求內(nèi)層玻璃的外表面溫度和外層玻璃的內(nèi)表

面溫度；④如果采用單層玻璃窗，其它條件不變，其熱損失是雙層玻璃

窗的多少倍？已知玻璃窗的尺寸為60cm×60cm，玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)為

λ1=λ3=0.78W/（m·K），空氣的導(dǎo)熱系數(shù)為。不考慮空

氣間隙中的自然對流。

2．表面溫度℃的電線，外徑，橫置于℃的空氣

中進(jìn)行冷卻。如果把電線放在水中冷卻，在均保持不變的條件下，

求電線在水與空氣中冷卻時其表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的比值，以及電線維持相同

溫度時電線中電流的比值。已知空氣的物性：，

，；水的物性：，

，，。

橫圓柱自然對流傳熱實驗關(guān)聯(lián)式為：

層流：，適用范圍

過渡流：，適用范圍

湍流：，適用范圍

3．兩塊平行放置的平板其表面發(fā)射率均為0.9，溫度分別為

及，板間距遠(yuǎn)小于板的寬度與高度。試計算：（1）板1

的自身輻射；（2）對板1的投入輻射；（3）板1的反射輻射；（4）板1

的有效輻射；（5）板2的有效輻射；（6）板1．2間的輻射換熱量。

4．一臺逆流式換熱器剛投入工作時在下列參數(shù)下運

行：℃，℃，℃，℃,,。

運行一年后發(fā)現(xiàn)，在．及．保持不變的情形下，冷流體只能

被加熱到162℃，而熱流體的出口溫度則高于300℃。試確定此情況下的

污垢熱阻及熱流體的出口溫度。

2014年天津商業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院902傳熱

學(xué)[專業(yè)碩士]考研真題

天津商業(yè)大學(xué)2014年研究生入學(xué)試題

專業(yè)：動力工程（專業(yè)學(xué)位）

課程名稱：傳熱學(xué)（902）

說明：答案標(biāo)明題號寫在答題紙上，寫在試題紙上的無效。

一、名詞解釋（每小題5分，共20分）

1．光譜輻射力和輻射力E

2．大空間與有限空間自然對流

3．膜狀凝結(jié)和珠狀凝結(jié)

4．肋效率與肋面總效率

二、簡答題（每題8分，共40分）

1．簡述輻射角系數(shù)X1,2的定義及性質(zhì)，X1,2在什么條件下純是一個

幾何因子？

2．為什么冷凝器設(shè)計通常都采用橫管布置方案？一根（L/d）=100

的傳熱管，其它條件相同時，試問水平放置與垂直放置其管外凝結(jié)傳熱

表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)之比是多少（假設(shè)凝結(jié)液膜均為層流，其中L—為管長，d

—為管外徑）？

3．試介紹三種強化管內(nèi)湍流換熱的措施，并說明措施的傳熱學(xué)原

理（已知管內(nèi)湍流換熱關(guān)聯(lián)式為：）。

4．試分析一個灌滿熱水的暖水瓶的散熱全過程中所有環(huán)節(jié)，應(yīng)如

何提高它的保溫性能？

5．飽和水蒸氣管道外包保溫材料，試分析三種傳熱方式怎樣組成

由水蒸氣經(jīng)管道壁和保溫層到空氣的傳熱過程，并畫出熱阻分析圖。

三、計算題（1、2題每題20分，3、4題每題25分，共90分。）

1．直徑的金屬球體在加熱爐中被均勻加熱到240℃，然后突

然投入溫度保持30℃的油浴中進(jìn)行冷卻。已知金屬球材料的物性是：密

度，比熱容，導(dǎo)熱系數(shù)。金屬

球與油之間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。試估算金屬球冷卻到60℃時

需要多長時間？

2．有一臺逆流套管式冷油器，冷卻水流量為230kg?h，進(jìn)水溫度為

32℃，比熱容為4．17kJ?（kg．℃）；熱油的流量為350kg?h，比熱容為

2．1kJ?（kg．℃），熱油進(jìn)口溫度為140℃，要求熱流體離開換熱器時

的出口溫度低于60℃；冷油器的傳熱系數(shù)為320W/(m2·℃)。求：（1）

冷油器的換熱量；（2）冷卻水的出口溫度；（3）冷油器的換熱面積至

少多大？

3．一直徑為25mm．長2m的豎直圓管，外表面溫度為60℃，試計

算下列兩種環(huán)境條件下的自然對流散熱量：

（1）20℃．下的空氣；

（2）20℃．下的空氣（空氣的．．及可認(rèn)為與壓

力無關(guān)）。

已知：（1）豎圓柱自然對流換熱實驗關(guān)聯(lián)式為：

層流：，適用范圍

過渡流：，適用范圍

湍流：，適用范圍

（2）干空氣的熱物理性質(zhì)見下表：

干空氣的熱物理性質(zhì)（）

(℃)

202．5915．060．703

402．7616．960．699

602．9018．970．696

4．如右圖所示，由三個黑體表面組成的封閉圓筒形空腔，已知

t1=227℃,t2=200℃,t3=50℃；圓筒內(nèi)直徑為1m，內(nèi)凈高為1m，角系數(shù)

，試求：（1）畫出輻射換熱網(wǎng)絡(luò)圖；（2）熱阻；（3）各表

面間的輻射換熱量；（4）表面1的凈輻射熱量。

2013年天津商業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院902傳熱

學(xué)[專業(yè)碩士]考研真題

天津商業(yè)大學(xué)2013年研究生入學(xué)考試試題

專業(yè)：動力工程（專業(yè)學(xué)位）

課程名稱：傳熱學(xué)（902）

說明：答案標(biāo)明題號寫在答題紙上，寫在試題紙上的無效。

一、名詞解釋（每小題5分，共20分）

1．強制對流和自然對流

2．溫度場和溫度梯度

3．吸收比α和發(fā)射率（黑度）ε

4．飽和沸騰和過冷沸騰

二、簡答題（每題8分，共40分）

1．簡述不凝氣體對凝結(jié)換熱的影響及原因。

2．設(shè)計殼管式換熱器時，指出分別在下列各種情況下，哪種流體

應(yīng)在管內(nèi)流動，為什么？（1）一種流體清潔，一種流體不清潔；（2）

一種流體溫度高，一種流體溫度低；（3）一種流體粘度大，一種流體

粘度??；（4）一種流體流量大，一種流體流量小。

3．在什么前提下可以得到“角系數(shù)是一個純幾何因子”？角系數(shù)有

哪些性質(zhì)？

4．用鋁制的水壺?zé)_水時，盡管爐火很旺，但水壺仍安然無恙；

而一旦壺內(nèi)的水燒干后，水壺很快就被燒壞；試從傳熱學(xué)的觀點分析這

一現(xiàn)象。

5．簡述努塞爾數(shù)Nu與畢渥數(shù)Bi的異同點。

三、計算題（1、2、3題每題20分，4題30分，共90分。）

1．由耐火磚、硅藻土磚、保溫板、金屬護板組成的爐墻，厚度分

別為

δ1=125mm，δ2=125mm，δ3=60mm，δ4=4mm；導(dǎo)熱系數(shù)分別

為：，，，

；爐墻內(nèi)外側(cè)壁溫分別為:t1=550℃,t5=64℃。試求：

（1）求爐墻單位面積的熱損失和各層間的溫度；

（2）畫出爐墻內(nèi)溫度分布曲線。

2．三個表面構(gòu)成一個封閉系統(tǒng)，其中表面1、2為黑體，且都為平

面，表面3為絕熱面。假定兩個黑體表面的面積相等，即A1=A2，溫度

分別為T1與T2,且T1＞T2，試畫出該輻射換熱系統(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。

3．一臺逆流式熱交換器用120℃的熱油加熱空氣，空氣的入口溫度

為40℃，出口溫度要求達(dá)到100℃?？諝獾牧髁渴?．84kg/s,比熱容為

1．009KJ/(kg．K)。油的流量是3．2kg/s，比熱容為2．4KJ/(kg．K)。

空氣和油的對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)分別為110W/(m2．K)和520W/(m2．

K)，管壁的熱阻可以忽略不計。試求：必須的傳熱面積。

4．初溫為30℃的水，以0．9kg/s的流量流經(jīng)一套管式換熱器的環(huán)

形空間，水蒸氣在該環(huán)形空間的內(nèi)管中凝結(jié)，使內(nèi)管外壁溫維持在

100℃。換熱器外殼絕熱良好。環(huán)形夾層內(nèi)管外徑為40mm，外管內(nèi)徑

60mm。試確定把水加熱到50℃時的套管長度。在管子出口截面處的局

部熱流密度是多少？

附注：①管槽內(nèi)強制對流傳熱實驗關(guān)聯(lián)式：

層流；

湍流：

加熱流體時n=0．4；冷卻流體時n=0．3

②水的熱物理性質(zhì)見下表：

tCp(KJ/kg．λ(W?m．ν×106(m2?s)η×106(kg?m．Pr

(℃)k)K)s)

304．1740．6180．805801．55．

42

404．1740．6350．659653．34．

31

504．1740．6480．556549．43．

54

（表中ν—運動粘度，η—動力粘度）

③不考慮大溫差修正。

2012年天津商業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院902傳熱

學(xué)[專業(yè)碩士]考研真題

天津商業(yè)大學(xué)2012年研究生入學(xué)考試試題

專業(yè)：動力工程（專業(yè)學(xué)位）

課程名稱：傳熱學(xué)（902）

說明：答案標(biāo)明題號寫在答題紙上，寫在試題紙上的無效。

一、名詞解釋（每小題5分，共20分）

1．集中參數(shù)法定義及其判別條件

2．熱對流和對流傳熱

3．膜狀凝結(jié)和珠狀凝結(jié)

4．灰體和有效輻射

二、簡答題（每題8分，共40分）

1．導(dǎo)熱系數(shù)λ=λ0(1+bt)，畫出一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時平壁（圖1）（b>0,

b=0,b<0）和圓筒壁（圖2）（b=0）內(nèi)的溫度分布。

圖1平壁

圖2圓筒壁

2．試解釋沸騰換熱中臨界熱流密度的工程意義。

3．試解釋普朗特數(shù)Pr的物理意義，并示意性畫出Pr>1時速度邊界

層和熱邊界層厚度沿平板長度的變化（速度邊界層和熱邊界層需畫在同

一圖上以便比較）。

4．在什么前提下可以得到“角系數(shù)是一個純幾何因子”？角系數(shù)有

哪些性質(zhì)？

5．在制冷系統(tǒng)的冷凝器中，如果傳熱過程的一種介質(zhì)是水，另一

種是低沸點工質(zhì)，為了減小冷凝器體積，通常采用怎樣的強化傳熱手

段？

三、計算題（1、2題每題20分，3、4題每題25分，共90分。）

1．由耐火磚．硅藻土磚．保溫板．金屬護板組成的爐墻，厚度分

別為

δ1=125mm，δ2=125mm，δ3=60mm，δ4=4mm；導(dǎo)熱系數(shù)分別為

，，