西安交通大學(xué)

1、西 安 交 通 大 學(xué)（九七年）一 簡答題（四十分）任選四題1. 為什么太陽能集熱器的受熱面都采用黑色表面，而房間內(nèi)的暖氣片沒有涂黑色的？2. 將一個(gè)裸露的熱電偶伸入鍋爐爐膛中測量高溫?zé)煔獾臏囟?，爐膛四周有水冷壁管，你認(rèn)為熱電偶測的溫度與煙氣的真實(shí)溫度相比是偏高還是偏低？為什么？怎樣才能減小測量的溫差？3. 如圖所示，一截面尺寸為510cm的長柱子，三個(gè)側(cè)面溫度均維持均勻恒定為30，另外一邊與溫度為的流體之間有=10w/() 的對流換熱。試用數(shù)值計(jì)算方法粗略估計(jì)截面中心點(diǎn)處的溫度值。鋼的導(dǎo)熱系數(shù)網(wǎng)格的劃分如圖所示。10cm5cm3030d2第3題圖示4. 如圖所示，有一塊矩形薄冰塊，垂直吊在房

2、間內(nèi)，過了一段時(shí)間后表層的冰融化，試在圖中繪出這時(shí)冰塊的厚度沿高度的變化（假設(shè)自然對流的流態(tài)為層流），并簡述理由。第4題圖示5. 一臺氟利昂冷凝器，氟利昂蒸汽在光管外冷凝，冷卻水在管內(nèi)流動，為了強(qiáng)化這一傳熱過程，從光管改為低肋管?，F(xiàn)又采用管外與管內(nèi)均有強(qiáng)化措施的雙側(cè)強(qiáng)化管，試分析其原因。二，計(jì)算題（每小題15分）1. 一臺運(yùn)行時(shí)間較長結(jié)有污垢的換熱器，其進(jìn)口溫度為120，出口油溫為80，油流量為730kg/h，油的比熱容為2123j/(kg)，冷卻水為逆流，流量是1100kg/h，比熱容為4174 j/(kg)，進(jìn)口水溫為20，換熱器的換熱面積為2 .對該換熱器進(jìn)行清洗后，去除了污垢，這時(shí)在冷

3、熱流體的流量，比熱容及進(jìn)口溫度均不變的情況下，油的出口溫度從80降到60，試問改換熱器清洗以后，傳熱系數(shù)提高了多少？原污垢熱阻有多少？2. 初溫為10的水以1.6m/s的速度流入外徑為2.6mm,壁厚3mm，以1.5mm的管子.管子外表面均勻地纏繞在電阻帶作為加熱器,其外包有絕熱層（導(dǎo)熱系數(shù)=0.20w/(m），設(shè)加熱器總功率為20kw,通過絕熱層向外的散熱損失為1%，試確定（1）管子出口處的平均水溫；（2）管子表面的平均壁溫（管壁的熱阻忽略不計(jì)）;(3)若忽略電阻帶纏繞層的厚度及其熱阻，為防止絕熱層的溫度不超過30，問絕熱層應(yīng)包多厚？（計(jì)算管內(nèi)對流換熱系數(shù)時(shí)可忽略溫差修正）水的物性取值為:

4、,), ,=0.59w/(m), =80343. 截面為矩形（6mm150mm）的很長的銅母線，處于空氣中其表面換熱系數(shù)為7w/().要求母線穩(wěn)定工作時(shí)的溫度與環(huán)境溫度之差不超過35，銅母線的導(dǎo)熱系數(shù)為390 w/(m)，電阻率為1.37 ，試確定該母線的長度方向上可通過的最大電流。（忽略管端面的散熱）窄端面窄端面電流i6第3題圖示4. 空氣在管徑為600mm，長度為1.06m，表面黑度為0.9的管道內(nèi)流過，為了加熱空氣，在管道軸中心放置長度與管道相同外徑為30mm，表面黑度為0.5的電阻加熱器。當(dāng)其消耗功率為117w時(shí)，電阻加熱器外表面溫度為177，管道內(nèi)表面溫度為5，空氣與加熱器表面之間的

5、對流換熱系數(shù)為17 w/()（管道兩端開口處逸出的輻射能忽略不計(jì)）試計(jì)算：（1）穩(wěn)態(tài)條件下空氣在管道中的平均溫度； （2）若電阻加熱器外殼材料的質(zhì)量為1.0kg,比熱容為420j/(kg)，在電阻加熱器突然停止加熱的瞬時(shí)，其表面溫度隨時(shí)間的變化率（假設(shè)在一瞬時(shí)加熱器各點(diǎn)溫度均勻一致）西安交通大學(xué)（九九年）（一）（7分）試用圖及文字簡述流體掠過平板試速度邊界層的形成與發(fā)展，并說明當(dāng)流體與平板間有熱量交換時(shí)，局部換熱系數(shù)沿板長的變化。（二）（10分）對圖1所示的二維導(dǎo)熱區(qū)，其內(nèi)有均勻的內(nèi)熱源q () ，一個(gè)邊界絕熱，另一個(gè)邊界與溫度為 的液體發(fā)生對流換熱，換熱系數(shù)為，試列出節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2的離散方程

6、式。絕熱1234576xy（三）（8分）以下幾種敘述是否正確？為什么？應(yīng)如何敘述才正確？（1）只要在壁面上敷設(shè)保溫層，就有減少散熱量的作用。（2）在壁面上加肋就有增強(qiáng)傳熱的明顯效果。（3）在兩平行平板之間插入一薄金屬板就可以使兩板間的輻射換熱量減少一半。（4）物體的輻射力與其絕對溫度的四次方成正比。（四）（10分）以下兩題選作一題：第一題：采用在水中筋膜一可調(diào)電壓的細(xì)鋼管電加熱器的方法，是大容器中的水沸騰，但在使用過程中頻頻發(fā)生電加熱器被燒斷的事故，請你提出一個(gè)防止電加熱器鋼管被燒斷的功率調(diào)節(jié)方案，并說明理由。第二題：試簡述影響膜狀凝結(jié)換熱的主要因素，并闡明理由。（五）（15分）以下兩題選作一

7、題：第一題：將物性為常量的各向同性材料置于一直角坐標(biāo)系中,在非穩(wěn)態(tài)的情況下，材料內(nèi)熱源強(qiáng)度為q () 時(shí)的導(dǎo)熱微分方程式為：（1）試證明：由此材料做成的一后為（m）的無限大平壁，其內(nèi)熱源強(qiáng)度為q ()，且兩側(cè)表面溫度分別維持為均勻穩(wěn)定的 和 時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)為，壁內(nèi)溫度分布的表示式為（2）若（1）問中各參數(shù)分別為=40mm,=90，=50,q=3000 ()，材料的導(dǎo)熱系數(shù)為 2 ，試計(jì)算有平壁低溫側(cè)單位表面積上散出的熱量。第二題：軸承廠在生產(chǎn)軸承滾珠時(shí)的一道工序是將成型的滾珠在加熱爐中將其溫度加熱均勻的溫度 ，然后投入溫度為 的低溫液體中冷卻，以增加滾珠表面的硬度。若已知滾珠材料的導(dǎo)熱系數(shù)為45

8、 w/m k，其余物性也為常量，滾珠在液體中冷卻時(shí)，表面與液體間的平均換熱系數(shù)為450 。（1） 試寫出直徑為6mm的滾珠在冷卻過程中的能量方程式；（2） 試畫出直徑為40mm,的滾珠在冷卻過程中表面及中心溫度隨時(shí)間變化的示意圖，并加以說明。球的體積= 面積= （六）（25分）如圖2所示的一很長的三角形通道，三角形邊長均為1mm,已知各表面的參數(shù)為：=727，=0.33,=427, =0.5 , =0.8。試計(jì)算： （1）單位通道長度上，表面1的靜輻射熱量。 （2）絕熱表面3的溫度。 （3）如果改變絕熱表面3的黑度，對以上兩計(jì)算結(jié)果的影響如何？圖2213(絕熱)（七）（25分）一同心套管式換熱

9、器，內(nèi)管為直徑100mm的薄壁管，利用廢氣將流量為3kg/s的水從30 加熱至80 ，廢氣溫度則由225 降至100 ，水在內(nèi)管的管內(nèi)流動，廢氣在內(nèi)外管間流動。廢氣與內(nèi)管外表面之間的換熱系數(shù)為220 。若換熱器無散熱損失，試計(jì)算兩流體按逆流體布置時(shí)換熱器所需的長度。水的物性可取為：， ，（管內(nèi)強(qiáng)制對流換熱實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式：紊流：層流：西安交通大學(xué)2000年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)試題一、（40分）簡明扼要地回答下列問題（1）有兩根材料不同，厚度均為的等截面直肋a和b，處于相同的換熱環(huán)境逐中，肋基的溫度均為肋端絕熱，它們的表面均被溫度為，對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h為常數(shù)的流體所冷卻,且，測得材料a和b內(nèi)的溫度

10、分布如圖所示，試分析材料a和b的導(dǎo)熱系數(shù)的大小。題1（1）附圖（2）試述強(qiáng)化管內(nèi)流體對流換熱常采用的方法，并簡述理由。（3）在工業(yè)用換熱器中，有的將肋片裝在圓管內(nèi)表面，圓管外表面為光管；有的換熱器剛好相 反，為什么？舉例說明。（4）簡述遮熱罩削弱輻射換熱的基本思想。（5）在漫灰固體表面間輻射換熱計(jì)算時(shí)，往往給出的是材料表面的發(fā)射率（黑度），若要知 道該材料的吸收比，此時(shí)依據(jù)什么可獲得吸收比的值。二、計(jì)算題（每題20分，共60分）(1)初溫為，質(zhì)量為1kg/s的水流經(jīng)一外管內(nèi)徑為60mm，內(nèi)管外徑為40mm的偏心套管 換熱器的環(huán)形空間偏心度s為5mm。如圖2所示。內(nèi)管內(nèi)為水蒸氣凝結(jié)，使內(nèi)管外表面

11、壁溫維持 在，換熱器外殼絕熱良好。試確定把水加熱到時(shí)所需套管長度。（不考慮大溫 差修正） 附注：1，管槽內(nèi)強(qiáng)制對流換熱實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式 層流： 紊流： 加熱流體時(shí) 冷卻流體時(shí)2，飽和水的熱物理性質(zhì)：40 992.2 4.174 63.5 653.3 4.31 50 988.1 4.174 64.8 549.4 3.54 60 983.1 4.179 65.9 469.4 2.99 2）溫度為，總質(zhì)量流量為的熱油被分配到兩臺換熱器中加熱冷水。進(jìn)口溫度為，質(zhì)量流量為的冷水串聯(lián)流過二臺換熱器，最后被熱油加熱到，第一臺為逆流換熱器，其將熱油冷卻到，并在第一臺換熱器后引出質(zhì)量流量為，溫度為的水作其他使用。第二

12、臺為順流式，試求二臺換熱器的面積和第二臺換熱器的出口油溫。已知：水的比熱容，油的比熱容為，兩臺換熱器的總換熱系數(shù)k均為。(3)外徑為，長度為的水蒸氣輸送管道，水平置于空氣溫度為，墻壁表面平均溫度為的大房間中，管道采用水泥珍珠巖保溫，其導(dǎo)熱系數(shù)為。管內(nèi)水蒸氣平均溫度為，由接觸式溫度計(jì)測得保溫層的外表面平均溫度為 ，表面發(fā)射率(黑度)為0.9，若忽略管壁的導(dǎo)熱熱阻，試確定保溫層的厚度。 附注：1，干空氣的熱物理性質(zhì)（）20 1.205 1.005 2.59 15.06 0.703 40 1.128 1.005 2.76 16.96 0.699 60 1.060 1.005 2.90 18.97 0

13、.696 2，水平圓柱外自然對流換熱實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)試：西安交通大學(xué)2000年攻讀碩士生入學(xué)考試試題一（40分）簡明扼要地回答下列問題1有兩根 材料不同，原料均為2的等截面直肋a和b,處于相同的換熱環(huán)境中，肋基溫度均為to，肋端絕熱。他們的表面均被溫度為t，對流換熱系數(shù)a為常數(shù)的流體所冷卻，且 ?，F(xiàn)測得材料a和b的溫度分布如圖1所示，試分析材料a和b導(dǎo)熱系數(shù)的大小。2試述強(qiáng)化管內(nèi)流體對流常采用的方法，并簡述理由。3在工業(yè)用換熱器中，有的將肋片裝在圓管的內(nèi)表面，圓管外表面為光管，有的換熱器廁相反。為什么？舉例說明。4簡述遮熱罩消弱輻射換熱的基本思想。5在漫灰體表面間輻射換熱計(jì)算時(shí)，往往給出的材料表面的發(fā)

14、射率（黑度）e.若要知道該材料的吸收率a，此時(shí)依據(jù)什么可獲得吸收率a的值。二計(jì)算題（每小題 20分 共60分）1 初溫為40，質(zhì)量流量為1 kg/s的水流經(jīng)一外管徑d2為60mm ,內(nèi)管徑d1為40mm的偏心套管換熱器的環(huán)行空間，偏心度s為5 mm。如圖2所示。內(nèi)管內(nèi)為水蒸汽凝結(jié)，使內(nèi)管外表面壁維持在100，換熱器外殼絕熱良好。試確定把水加熱到60時(shí)需套管的 長度（不考慮大溫差修正）。附注：（1）管槽內(nèi)強(qiáng)制對流換熱實(shí)驗(yàn)關(guān)系式 層流： nuf=1.86(ref.prf.d/l)(1/2)(uf/uw)0.14 湍流：nuf=0.023ref0.8.prfn加熱流體時(shí)n=0.4; 冷卻流體時(shí)n=0

15、.3.圖2（1） 飽和水的物理性質(zhì) t*102w/(m.k)kg/m3*106pa.scpkj/(kg.k)pr4063.5992.2653.34.1744.3150998.1549.44.1743.5460983.1469.94.1792.992溫度為140，總質(zhì)量流量為3.5 kg/s的熱油被分配到兩臺換熱器中加熱冷水。進(jìn)口溫度為25 ，質(zhì)量流量為2 kg/s的冷水串聯(lián)流過二臺換熱器。最后被熱油加熱到75。第一臺為逆流式換熱器，其將熱油冷卻到90，并在第一臺換熱器后引出質(zhì)量流量為0.8 kg/s，溫度為50的水作其他使用。第二臺換熱器為順流式，試求二臺換熱器的面積和第二臺換熱器的出口油溫。

16、已知：水的比熱容cp2=417 kj/(kg. )，油的比熱容cp1=2100 kj/(kg. )。兩臺換熱器的總傳熱系數(shù)k均為400w/(m. )3.外徑為159mm,長度為2m的水蒸氣輸送管道。水平置于空氣溫度為20 ，墻壁表面平均溫度為22 的大房間中，管道采用水泥珍珠巖保溫。其導(dǎo)熱系數(shù)為入=0.0651+0.000105t w/(m. ).管內(nèi)水蒸氣平均溫度為370 ，由接觸式溫度計(jì)測得保溫層外表面溫度為60，表面發(fā)射率（黑度）為0.9，若忽略管壁的導(dǎo)熱熱阻，試確定保溫層的厚度。 附注：（1）干空氣的熱物理性質(zhì)（p=1.013*105pa）t入*102w/(m.k)kg/m3 v*10

17、6m3/scpkj/(kg.k)pr202.591.20515.061.0050.703402.761.12816.961.0050.699602.901.06018.971.0050.696(2)水平圓柱的自然對流換熱實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式num=0.53(gr.pr)m(1/4), (gr.pr)=104-109num=0.10(gr.pr)m(1/3), (gr.pr)4.56*109西安交通大學(xué)2001年攻讀碩士生入學(xué)考試一， 簡答題（人選五題，共40分）1 有一個(gè)二維，穩(wěn)態(tài)，無內(nèi)熱源的導(dǎo)熱體，邊界條件如圖1中邊界節(jié)點(diǎn)（i,j）的離散方程。設(shè)x,y方向的網(wǎng)格各自均分。2 強(qiáng)制對流換熱的強(qiáng)弱取決于貼

18、壁處流體的溫度梯度，為什么流體的速度大小還會影響其換熱強(qiáng)度？3 對于熱流密度可控的沸騰換熱情形，試說明控制熱流密度小于臨界熱流密度的意義，并列舉一個(gè)工程應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行分析。4 判斷下列說法是否正確，并簡述其理由。（1） 輻射換熱只有在高溫下才起作用，所以在計(jì)算蒸汽管道的散熱中只需要考慮自然對流換熱引起的散熱損失。（2） 潤滑油在管內(nèi)作強(qiáng)制對流時(shí)，油側(cè)換熱一般處于管內(nèi)層流充分發(fā)展段。5 在兩塊平行板之間，放入一塊極薄的發(fā)射率e=1的平板，這樣就沒有反射輻射，試問能否起到遮熱作用？為什么？如果在該兩塊平行板之間放入一塊極薄的發(fā)射率e=0的平板，遮熱效果又會怎樣？6 有一臺冷油器，熱油內(nèi)被管內(nèi)的冷卻水

19、冷卻，某工程師想增強(qiáng)該冷油器的傳熱性能，擬采用外螺紋管（低肋管）代替光管和提高管內(nèi)水流的方案。試對這一方案的可行性作出評價(jià)。二， 計(jì)算提（共60分） 1.一臺干靜的套式冷油器，油以0.2kg/s的質(zhì)量流量在直徑為13mm的薄壁管中流動，進(jìn) ，出口溫度分別為177和65。冷卻水在同心套管中與油逆向流動，進(jìn) ，出口溫度分別為10和40。套管內(nèi)徑為22mm，套管外殼絕熱。已知油側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為1000w(m2k),水的物性參數(shù)見表1。試確定套管內(nèi)水的平均流速機(jī)管長。假定不考慮由于溫度及彎管所引起的修正。附表1 飽和水的物性參數(shù)t*102w/(m.k)kg/m3*106pa.scpkj/(kg.k)

20、pr1057.4999.713064.1919.522059.9998.210044.1837.023061.8995.7801.54.1745.424063.5992.2653.34.1744.31 管槽內(nèi)強(qiáng)制對流實(shí)驗(yàn)關(guān)系式：（1）層流：nuf=1.86(ref.prf .d/l)(1/3)(f/f)(0.14) （2） 湍流：nuf=0.023ref(0.8)prfn( 加熱流體時(shí)n=0.4; 冷卻流體時(shí)n=0.3)2.一塊初始溫度為 to, 單側(cè)表面積為a的無限大平板，一側(cè)表面突然圍t,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h的氣流冷卻，另一側(cè)受恒定熱流密度qw的加熱。假定平板內(nèi)部熱阻可以忽略不計(jì)，且物性參數(shù)積

21、幾何參數(shù)已知。（2） 試列出該問題得數(shù)學(xué)描寫；（2）求出物體的溫度時(shí)間變化的規(guī)律。（提示：令o=t-tqw/h）3.一根直徑d為10mm的鋁質(zhì)細(xì)長桿，一端固定在溫度 to恒定為250 的壁溫上，其表面向溫度t為20 的環(huán)境散熱，桿的導(dǎo)熱系數(shù)為170 w/(m.k)，實(shí)測得到桿上距離壁面10處的溫度tf為150，試計(jì)算桿表面與環(huán)境間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h.4.有一半經(jīng)r為0.3m的房間內(nèi)，如圖2所示?，F(xiàn)有功率為500 w的電加熱器被均勻埋入整個(gè)半球表面2上，半球內(nèi)表面的發(fā)射率e =0.7，半球外表面絕熱良好，使加熱器的熱量全部傳給球內(nèi)，表面3的溫度為60，發(fā)射率為e =0.5。試計(jì)算表面2的溫度。（不

22、考慮對流散熱量）。 西安交通大學(xué)2002年研究入學(xué)考試試題一，二，三， 待添加的隱藏文字內(nèi)容3簡答題（任選五題，共40分）1. 如圖1所示，圓臺上下表面分別維持在常溫t1和t2,且t1t2，材料導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系為 =0(1+t),( 51052.欲設(shè)計(jì)一臺空氣冷卻器，進(jìn)口壓力為p=1.7623105pa 的空氣在殼側(cè)流動，空氣進(jìn)口溫度為t1=110,進(jìn)口處空氣體積流量qv=4.68m3/s, 平均比定壓熱容cp1=1009j/(kgk).冷卻水在管內(nèi)流動，進(jìn)口水溫t2=30，出口水溫t“1=38。為了強(qiáng)化傳熱，采用銅質(zhì)環(huán)肋的肋片管，其基管外徑d0=26mm,壁厚=1mm，肋化系數(shù)（加肋后肋

23、片冊總表面積與該側(cè)未加肋時(shí)的表面積之比）=9.6，肋面總效率0=0.91，材料導(dǎo)熱系數(shù)=398 w/(mk)。該冷卻器的總管數(shù)108根，水側(cè)流程數(shù)為4，空氣側(cè)流程數(shù)為1?？諝馀c冷卻水的流動方向相反。已知空氣側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h0=206 w/(m2k)，水側(cè)和空氣側(cè)的污垢熱阻均為210-4（m2k）/w。 試求：（1）冷卻水的質(zhì)量流量; ( 2 ) 計(jì)算該空氣冷卻器的傳熱面積。附注：（1） 飽和水的物性參數(shù) 10w/(mk) 10（2） 管槽內(nèi)強(qiáng)制對流換熱實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式：層流：nuf=1.86(ref prf (d/l)1/3(f/w)0.14湍流：nuf=0.023ref0.8prfn （加熱流體時(shí)

24、n=0.4,冷卻流體時(shí)n=0.3） 3：長方形空腔如圖3，底面有兩個(gè)面積不等且材料不同的長方形組成，溫度分別為t1 ，t2，發(fā)射率為1，2，其余為 絕熱表面（重輻射面），兩底面間無導(dǎo)熱，試求：（1）推導(dǎo)用已知量表示底面上兩個(gè)表面和絕熱表面各自凈輻射熱量及絕熱表面的 溫度表達(dá)式（2）若其余表面為溫度t3的 黑體表面，導(dǎo)出具體表面得到凈輻射熱量的表達(dá)式 西安交通大學(xué)2003年研究入學(xué)考試試題一 、簡答1. 有人認(rèn)為，因?yàn)閷α鲹Q熱的強(qiáng)度只取決與貼壁處流體的溫度梯度，流體溫度場不會影響換熱強(qiáng)度。”請判斷這一說法的正確性，并說明理由。2.安裝新空調(diào)時(shí)，在充注制冷劑之前，往往要對系統(tǒng)抽真空，請簡述這樣做的

25、理由。3.請分別就控制熱流和控制壁溫兩種加熱法師，說明確定臨界熱流密度的意義。4.為增強(qiáng)避熱罩的隔熱效果，對避熱罩的材料的反射率和導(dǎo)熱系數(shù)分別有何要求（高還是低）？5，為了增強(qiáng)熱水散熱器（利用管內(nèi)熱水加熱管外空氣）的散熱效果，有人擬采用在不改變熱水進(jìn)水溫度的情況下，增大熱水流量的做法。請對這一措施做出評價(jià)。6，用套管式溫度計(jì)測量管道中流體的溫度，為減小測溫誤差，（1） 若有銅和不銹鋼兩種材料，用那一種做套管較好？為什么？（2） 將套管溫度計(jì)安葬在圖1中那個(gè)位置較好？為什么？7.極坐標(biāo)系中的二維、穩(wěn)態(tài)、常物性、有均勻內(nèi)熱源的導(dǎo)熱體，如圖2所示，試列出圖中節(jié)點(diǎn)（i，j）的離散方程式。8，溫度為30

26、0k的兩個(gè)表面置于太陽光的照射下，設(shè)此時(shí)各表面的光譜吸收比隨波長的變化如圖3所示，試分析，在計(jì)算與太陽的熱交換時(shí)，哪些便面可以作為灰體處理？為什么？如是該兩表面不方在太陽下，而是 與另一溫度為330k的表面發(fā)生輻射換熱，則哪些表面可以當(dāng)作灰體處理？問什么？二、計(jì)算題（共90分，其中第1題必做，2-4題中任選2題）1、現(xiàn)要設(shè)計(jì)一臺把流量為2.5kg/s 的水從15加熱到85的機(jī)油在蛇形管型式的換熱器，如圖4所示。讓160的機(jī)油在蛇形管束外流過換熱器來完成這一加熱過程。已知管外側(cè)油的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h0=400 w/(m2k)，在垂直與紙面方向有10排管制，水平均分配在10排管子中流動，水流過內(nèi)

27、徑為25mm的薄壁管時(shí)的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)hi=3071.5 w/(m2k)，設(shè)機(jī)油的比熱容cp=2350j/(kg.k).試確定：（1）、如果油離開換熱器時(shí)的溫度為80，則其流量為多少？（2）、若蛇形管每程管子長度為1.88米，求所需管程數(shù)。 溫度100密度qcppf1057.4999.713064.1919.522059.9998.210044.1837.023061.8995.7801.54.1745.424063.5992.2653.34.1744.315064.8988549.44.1743.546065.9983.2469.94.1792.997066.8977.7406.14.18

28、72.558067.4971.8355.14.1952.212、一塊厚度為800mm，寬度及高度方向無限廠的不銹鋼導(dǎo)體，兩側(cè)被溫度為20的流體均勻冷卻，由于通電地緣故，導(dǎo)體中存在1000w/m3的均勻內(nèi)熱源，不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為17 w/(mk)。由于工藝要求，導(dǎo)體內(nèi)部最高溫度不得超過50，試確定流體與導(dǎo)體間平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的最低值，假定留意兩側(cè)流體與導(dǎo)體的對流換熱強(qiáng)度相同。3.如圖5所示，有半徑為1m的1/4圓的兩半徑及圓周所組成的通道，在垂直與紙面方向?yàn)闊o限長。表面1的溫度和發(fā)射率分別為 t1=200, 2=0.2,表面2的溫度和發(fā)射率分別為t2=27, 2=0.5，表面3為絕熱面，試確定表

29、面1單位米安吉的凈輻射換熱兩和表面3的溫度。4、壓力為1106pa，質(zhì)量流量為0.1kg/s、進(jìn)口溫度為20的空氣，流經(jīng)內(nèi)徑為60mm的薄壁圓管，飽和蒸汽之圓管外凝結(jié)，使管壁溫度維持在120,求為使空氣出口溫度達(dá)到80所需的管長，假定忽略溫差修正。附：管槽內(nèi)強(qiáng)制對流實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式;（1）層流：nuf=1.86(ref prf (d/l)1/3(f/w)0.14 （3） 湍流：nuf=0.023ref0.5prfn （加熱流體時(shí)n=0.4;冷卻流體時(shí)n=0.3）溫度密度cppr202.591.20518.11.0050.703302.671.16518.61.0050.701402.761.1281

30、9.11.0050.699502.831.09319.61.0050.698602.901.06020.11.0050.696702.961.02920.61.0090.694803.051.00020.11.0090.692903.130.97221.51.0090.6901003.210.94621.91.0090.6881203.340.89822.81.0090.686西安交通大學(xué)2004年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題 考試科目：傳熱學(xué) 科目編號：419 考試時(shí)間：1月11日下午一 問答題（共60分）1 為了測量管內(nèi)流體溫度，常采用水銀溫度計(jì)并在管道壁上安裝了溫度計(jì)套管，試問： （1

31、）安裝了溫度計(jì)套管后，為什么會產(chǎn)生測溫誤差？ （3分） （2）為了減小測溫誤差，可采用哪些措施？ （4分）2 定性繪出在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱條件下（圖1）所示物體內(nèi)的溫度分布并說明理由，設(shè)物體導(dǎo)熱系數(shù)l為常數(shù)。 （6分） 3 為了強(qiáng)化豎管外的凝結(jié)換熱，在豎管外可隔一定距離布置一些凝結(jié)液瀉出罩，試簡述其理由。 （6分）4 分別就控制熱流和控制壁溫兩種加熱方式，說明臨界熱流密度的意義。 （7分）5 常溫下呈綠色的樹葉，其對綠光的光譜發(fā)射率較對其它顏色的可見光（如紅光，黃光）的光譜發(fā)射率大還是??？為什么？ （6分）6如（圖2）所示的一根長的空心圓管，管內(nèi)有均勻內(nèi)熱源o（w/m3），管外壁與溫度為t的流體對流換熱

32、，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h，管壁內(nèi)溫度分布只是半徑r的函數(shù)。若用數(shù)值解法求解穩(wěn)態(tài)時(shí)管壁的溫度分布，請寫出外界點(diǎn)n的離散方程式。設(shè)管壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)l為常數(shù)。 （7分） 7 何為灰體？這種物體表面在現(xiàn)實(shí)中并不存在，那為什么可以用于實(shí)際物體表面間的輻射換熱計(jì)算？（分）用空氣冷卻高溫設(shè)備的內(nèi)管道壁，為了提高冷卻效果，有人提出在其管道內(nèi)緊插一塊沿軸向放置的金屬平板。試問該方法能否使設(shè)備內(nèi)通道壁的冷卻加強(qiáng)，壁溫下降？為什么？（分）有一臺冷油器，管內(nèi)的油被管外的冷卻水冷卻。為了強(qiáng)化傳熱，管內(nèi)加裝一細(xì)的螺旋狀金屬絲。另有一臺暖風(fēng)器，以熱水在管內(nèi)流動來加熱管外空氣，同樣在管內(nèi)加裝一細(xì)的螺旋狀金屬絲。比較這兩種方案強(qiáng)化

33、換熱的效果如何？為什么？（分）二計(jì)算題（分）.如（圖），一厚為mm的無限大平壁，在穩(wěn)態(tài)情況下，壁內(nèi)溫度分布為t=1001000x，平壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)為/（m.k），試計(jì)算：（）壁中單位體積內(nèi)熱源生成熱。（分）（）平壁中心面，兩外表面的熱流密度及這三個(gè)熱流密度與內(nèi)熱源生成熱之間的關(guān)系。（分）. 在溫度為灄氏度的大房間內(nèi)，有一面積為xm，表面發(fā)射率為.，表面溫度維持在攝氏度的輻射換熱器，該加熱器被垂直放置的面積為xm的絕熱壁上，如圖所示，角系數(shù)，.。試求：（） 該輻射加熱器的功率；（） 確定絕熱壁上的表面溫度。（分）. 為了得到熱水，t的水蒸氣在管外凝結(jié)，如圖所示。管外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h/（m.），冷

34、水在螺旋管內(nèi)流動，流速為.m/s,黃銅管外徑為mm，黃銅的導(dǎo)熱系數(shù)為/（m.），管壁厚.mm，螺旋管曲率半徑為mm冷水進(jìn)口溫度為，加熱到，求所需的換熱面積及螺旋管長度。（分）附：（） 管內(nèi)湍流換熱計(jì)算公式：uf.e.rn（） 螺旋管修正系數(shù)r+.（d/），忽略管長修正系數(shù)及溫差修正系數(shù)：（） 水的物性參數(shù)：t=60c時(shí) p=983.1kg/m3 cp=4.179kj/（kgk）入=6590w/（mk）v=478000m2/s pr=2.99西安交通大學(xué)2005年攻讀碩士研究生入學(xué)考試試題科目：傳熱學(xué) 科目編號： 考試時(shí)間：一 簡答題（60分）1.（7分）常物性，無內(nèi)熱源的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱方程 t =

35、0 中不包含任何物性量，這是否說明導(dǎo)熱物體中的溫度分布與導(dǎo)熱物體的物性無關(guān)，為什么？2.（8分）如圖，常物性，有均勻的二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題局部邊界區(qū)域的網(wǎng)格配置，試用熱平衡法建立節(jié)點(diǎn)0的離散方程（有限差分方程式 ) 。 012343. (7分) 從傳熱的觀點(diǎn)看，為什么暖氣片一般都放在窗戶的下面？4.（8分）有一臺采暖用的散熱器，用管內(nèi)的熱水來加熱管外的空氣。為了提高散熱器的散熱效果，有人提出采用管外加裝肋片，并將原來的鋼管換成銅管，試從傳熱的角度來評價(jià)這個(gè)方案。5.（8分）一臺氟利昂冷凝器試驗(yàn)臺，在充灌氟利昂前沒有抽真空，試問這對冷凝器運(yùn)行的傳熱性能有何影響？為什么？6.（7分）重輻射表面是指什么

36、樣的表面？從物理本質(zhì)上講，能否認(rèn)為它就是反射率的表面？為什么？7.（8分）在兩塊平行無限大灰體表面之間插入一塊金屬薄板作為輻射遮熱板，這時(shí)，在輻射換熱過程中，有哪幾個(gè)輻射換熱熱阻組成？如果要削弱輻射換熱，應(yīng)采取那些措施？8.（7分）試以圓管內(nèi)單相強(qiáng)制對流為例，說明為什么螺旋管可以強(qiáng)化換熱？二 計(jì)算題（90分）1.（25分）一直徑為5mm的小鉛丸加熱到200后，被置于32 的油槽中淬火，槽中油的深度為2m，淬火裝置使鉛丸以0.2m/s的速度均勻降到槽底，并立即以同樣大小的速率上升到油面。鉛丸表面與油之間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為35 w/(m2 k),鉛的物性參數(shù)為11340, . 試求鉛丸到達(dá)油槽底部和返回油面時(shí)的溫度？2.（30分）如圖所示半球平面1溫度t1=450k，發(fā)射率 = 0.6圓盤表面沿直徑分為兩半（即表面2和3）。表面2溫度t2=550k，發(fā)射率 =0.8；表面3是絕熱表面（重輻射面），半球的直徑等于0.6m試求：（1）表面2的凈輻射損失（2）表面3的溫度。