考研传热学,各校历年真题

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(4)(15分)有一烟筒的表面发射率为0.9,表面温度为80℃,外径为0.1m。该烟筒垂直

穿过室温为20℃,墙壁的温度为17℃的大房间,烟筒在大房间内的长度为2m。试计算烟筒在大房间的总散热量。 (5)(13)水以0.8kg/s的流量在内径为25mm的管内流动,管子内表面温度为100℃,进

口处水的温度为40℃。试求水被加热到80℃时每米管长所需热量。(不考虑修正) (6)(15)有一台壳管式换热器用来冷却润滑油。冷却水在管内流动,水的入口温度为20℃,

出口温度为40℃,流量为3kg/s;热油入口温度为120℃,出口温度为60℃,传热系数为500 W/(㎡.k),温差修正系数ψ=0.97。若水和油的比热分别为4174J/(kg.k)和2148 J/(kg.k)。试求油的流量和所需的传热面积。 四、(12分)图1中所示的有内热源、常物性的二维导热区域,一个界面为绝热,其余界面

与温度为tf℃的流体发生对流换热,其表面传热系数为h W/(㎡.k),内热源为Q (W/m3),试列出节点1、5、6、9的离散方程式。(节点方程不必整理)(图中沿x方向节点间距为Δx;y方向节点间距为Δy)。 绝热面 1 2 3 4 5 6 y 7 8 9 x

图1

附:部分计算公式

管内强制对流旺盛湍流实验关联式 Nu?0.023Re0.8Pr0.4

2314?gr???竖壁层流膜状凝结平均表面传热系数 h?1.13??

???lt?tsw??

大空间自然对流换热的实验关联式 Nu?0.11?Gr.Pr?膜状凝结时的雷诺数 Re?13

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空气的物理性质表 t℃ 30 40 50 λ×10w/(kg.k) 2.67 2.76 2.83 2 ν×10 2m/s 16.00 16.96 17.95 6Pr 0.701 0.699 0.698

水的物理性质表

t℃ 60 80 90 100 ρ 3kg/m 983.2 971.8 965.3 958.4 λ×10w/(m.k) 65.9 67.4 68.0 68.3 2 η×10kg/(m.s) 469.9 355.1 314.9 282.5 6 ν×10 2m/s 0.478 0.365 0.326 0.295 6r kJ/kg 2357.6 2309.0 2283.1 2257.1 Pr 2.99 2.21 1.95 1.75 注p=1.013×105 Pa 对应的饱和温度为100℃。

天津商学院2004年考研传热学试题

一、问答题(每题6分,共30分)

1.试说明得出导热微分方程所依据的基本定律。

2.一大平壁两侧表面温度分别为T1和T2,且T1>T2,其导热系数λ与温度T呈线性变化:λ=λ0+AT,式中λ0为正值常数。试画出对应于A>0、A=0和A<0三种情况下一维平壁稳态导热时的温度分布曲线,并说明理由。

3.什么叫膜状凝结?什么叫珠状凝结?膜状凝结时热量传递过程的主要阻力在什么地方?

4.写出Pr数的表达式并说明其物理意义;Pr=1时流动边界层厚度与温度边界层厚度相等的结论适用于何种场合?

5.什么是有效辐射?若黑体的辐射力为Eb、投入辐射为G,试问黑体的有效辐射J为多少?

二、计算题(每题15分,共45分)

1.有一厚为20mm的大平壁,导热系数为1.3W/(m·K)。为使每平方米壁面的热损失不超过1500W,在外表面上覆盖了一层导热系数为0.12W/(m·K)的保温材料。已知复合壁两侧温度分别为700℃及50℃,试确定此时保温层的厚度。

2.一常物性、不可压缩的流体同时流过内径分别为d1与d2的两根直管而被加热,且d1=2d2.流动与换热均已处于湍流充分发展区域,对流换热的实验关联式为

Nu=0.023Re0.8Pr0.4.试确定在下列两种情况下两管内平均表面传热系数的相对大小: (1)流体以同样的流速流过两管; (2)流体以同样的质量流量流过两管。

3.三个表面构成一个封闭系统,其中表面1、2为黑体,且都为平面;表面3为绝热面。假定两个黑体表面的面积相等,即A1=A2,温度分别为T1与T2,试画出该辐射换热系统的网络图,并导出表面3(绝热面)的温度T3的表达式。

山东科大传热学2008年考研试题

一、问答题(每题6分,共10题,60分): 1. 导热问题常见的边界条件分别有那些?

2. 写出Bi、Fo、Nu、Pr数的表达式,说明各准则数的物理意义。 3. 什么是正规状况阶段,为什么要划分正规状况阶段和非正规状况阶段? 4. 简述时间常数的定义及物理意义。

5. 什么是相似原理?为什么要引入相似原理?

6. 显式差分方程和隐式差分方程在求解时的差别是什么?

7. 从流体的温度场分布可以求出表面传热系数,其物理机理和数学方法是什么? 8. 竖壁附近自然对流的温度分布,速度分布和换热系数有什么特点? 9. 选择太阳能集热器的表面涂层时,该涂料表面光谱吸收比随波长的变化最佳曲线是什么?有人认为取暖用的辐射采暖片也需要涂上这种材料,你认为合适吗?

10. 对壳管式换热器来说,两种流体在下列情况下,何种走管内,何种走管外? 二、如图所示,平板具有均匀的内热

源气平

?,其两侧同时于温度为tf的环境空发生对流换热,表面传热系数为h,求板内的温度分布及热流密度。(14分)

三、任意形状固体,体积为V,表面为A,具有均匀的初始温度t0。在初时刻,突然将其置于温度恒为t?的流

积始体

中,设t0?t?。固体与流体间的表面传热系数h及固体的物性参数保持常数。使用集总参数法,计算物体内部温度变化及0到?时间内的总换热量。(16分)

四、试阐述强化传热的目的、原则和手段。(14分)

五、一长为30cm,直径为12.5mm的铜杆,导热系数为386W/?m?K?,两端分别紧固地连接在温度为200℃的墙壁上。温度为38℃的空气横向掠过铜杆,表面传热系数为17W/?m2?K?。求杆散失给空气的热量是多少?(12分) 六、一导热系数为50 W/(m.K),厚度为50mm的墙壁,稳态时墙壁内沿厚度方向的一维温度分布为:t=200-2000x2,式中t的单位为℃,x的单位为m。试求:(1)墙壁两侧表面的热流密度;(2)壁内单位体积的内热源生成热。(8分) 七、一直径为0.8m的薄壁球形液氧贮存容器,被另一个直径为1.2m的同心薄壁容器所包围。两容器表面为不透明漫灰表面,发射率均为0.05,两容器表面之间是真空的,如果外表面的温度为300K,内表面温度为95K,试求由于蒸发使液氧损失的质量流量。液氧的蒸发潜热为2.13?105J/kg。(10分)

八、有一换热器把流量为7200kg/h的热流体从100℃冷却至60℃,其比热cp=3KJ/(kg.℃),冷流体是用15℃的地下水,流量为10800kg/h,比热cp=4KJ/(kg.℃),传热系数k=60W/(m2.K)。求顺流和逆流布置时,所需的换热面积各为多少?并对结果进行分析。(16分)

广东海洋大学2004年考研专业课试卷传热学

湛江海洋大学2004年攻读硕士学位研究生入学考试 《传热学》(404)试卷(A卷)

(请将答案写在答题纸上,写在试卷上不给分。本科目满分150分) 一、 填空题(每小题3分,共27分)

1、传热学中“传热过程”这一术语的特定含义是 。

2、在自然对流中,流动的驱动力是 ,换热的推动力是 。 3、特征数 是动量扩散厚度与热量扩散厚度之比,它的定义式为 。 4、换热器污垢热阻是指 。

5、对于等截面直肋,肋片越厚,则肋效率越 ,肋片越高,则肋效率越 。

6、在国际单位制(SI)中,表面传热系数h的单位是 ,总传热系数k与表面传热系数h的单位关系是 。 7、角系数是指 。

8、普朗特数Pr越大的流体,速度边界层厚度δ与温度边界层厚度δt之比δ/δt越 。

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