同濟(jì)大學(xué)--暖通專業(yè)--815傳熱學(xué)-考研真題--專業(yè)課備考資料

1、同濟(jì)大學(xué)1993年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)試題1、二根水平放置的圓管，他們的表面溫度相同，長(zhǎng)度也一樣，粗管直徑為細(xì)管直徑的10倍。已知均被空氣自然電流冷卻，細(xì)管自然對(duì)流換熱的GrPr=104,試求此兩根管子表面對(duì)流換熱系數(shù)的比值及換熱量的比值。（10分）2、在換熱器中一種流體由過(guò)熱蒸汽冷卻成過(guò)冷液體，另一種液體無(wú)相變，試分析在順流、逆流條件下二種流體溫度沿程變化。此時(shí)換熱器中的平均傳熱溫差應(yīng)如何計(jì)算？（10分）3、一面積為20m2的平板集熱器，對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收率為0.15,表面溫度為60C,大氣溫度為18C,天空的有效輻射溫度為-10C,板表面的對(duì)流換熱系數(shù)h=3W/m2k,太陽(yáng)隊(duì)集熱器的投射

2、輻射為800W/m2。如將水從15C加熱到45C,則1小時(shí)集熱器可供多少水量？（已知水的比熱c=4.174KJ/kg.C）（10分）4、水銀溫度計(jì)的芯溫泡長(zhǎng)15mm,直徑為5mm,其物性參數(shù)p=8000kg/m3,c=430J/kg.k,入=10W/m.k。它的初始溫度為25C,將其突然插入溫度為120c的氣流中，溫泡表面的換熱系數(shù)為95W/m2.k,試問(wèn)當(dāng)測(cè)溫時(shí)的過(guò)余溫度為初始過(guò)余溫度的1%和0.1%,其溫度指示值是多少？達(dá)到該溫度所需的時(shí)間為多少？試對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行討論。（20分）同濟(jì)大學(xué)1994年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)試題一、問(wèn)答題（15分）1、對(duì)于二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程能否將表面對(duì)流換熱量轉(zhuǎn)

3、換成內(nèi)熱源產(chǎn)生的熱量？2、為了增強(qiáng)油冷卻器（有水作冷卻劑）傳熱效果，如果用提高冷卻水流速的方法，試分析其效果。3、輻射表面特性中什么是漫表面、灰表面，它們之間又有何聯(lián)系？二、計(jì)算題（35分）1、一外徑d0=300mm的蒸汽管道，蒸汽溫度為400C,管道外包了一層厚度為65mm的材料A,測(cè)得其外表面的溫度為40C,但材料A的導(dǎo)熱系數(shù)無(wú)法查得。為了知道熱損失情況在材料A外又包了一層厚為20mm導(dǎo)熱系數(shù)入B=0.2W/m.k的材料B,測(cè)得材料B的外表溫度為30C,內(nèi)表面溫度為180C。試推導(dǎo)未包材料B的管道熱損失核材料A的導(dǎo)熱系數(shù)入a。（10分）2、一平板型太陽(yáng)能集熱器的吸熱表面對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收率為

4、0.92,表面發(fā)射率為0.15,集熱器的面積為20m2,表面溫度為80C,周圍空氣溫度為18C,表面對(duì)流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為3W/（m2.k）當(dāng)集熱器表面的太陽(yáng)總輻射照度為800W/m2,天空的溫度為0c時(shí)，試計(jì)算該集熱器所用到的太陽(yáng)輻射熱和它的效率。（10分）P2503、一根通電流直徑為0.2mm的金屬絲，被20c的空氣流以30m/s的速度橫向垂直吹過(guò)，由金屬電阻推知此金屬絲的溫度為24.5Co氣流速度發(fā)生變化致使金屬絲的溫度變?yōu)?6.6C,試求改變后的氣流速度。（15分）同濟(jì)大學(xué)1995年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)試題一、概念題（每題6分）1、試分析流體外掠單圓管時(shí)速度邊界層的發(fā)展情況以及局

5、部對(duì)流換熱系數(shù)變化趨勢(shì)。2、使用熱電偶測(cè)量流體瞬時(shí)溫度時(shí)，應(yīng)如何考慮所選用熱電偶的熱物性參數(shù)、感溫接點(diǎn)的幾何參數(shù)和換熱條件等？3、導(dǎo)溫系數(shù)a和導(dǎo)熱系數(shù)人對(duì)對(duì)流換熱系數(shù)h的影響有何不同？4、試討論下面三個(gè)準(zhǔn)則數(shù)的物理意義及應(yīng)用場(chǎng)合：(1)普朗特準(zhǔn)則數(shù)Pr(2)施密特準(zhǔn)則數(shù)Sc(3)劉伊斯準(zhǔn)則數(shù)Le二、計(jì)算題(每題13分)1、為在一個(gè)10mm直徑的鋼球上，涂一層彩色的裝飾膜，需在75的爐子中烘烤，然后把它從爐子中拿出來(lái)，放在t=23C,u=10m/s的空氣中進(jìn)行冷卻，試計(jì)算球溫冷卻到35c時(shí)，所需要的時(shí)問(wèn)。已知：銅球的物性參數(shù)：p=8933kg/m3,入=399W/(m2.k),c=387kJ/(

6、kg.k)空氣的物性參數(shù)：tf=23C時(shí)，入=2.61X10-2W/(m2.k)v=15.34X10-6m2/s仙=18.25義10-6(N.s)/m2,Pr=0.702tw=55C時(shí)，仙=19.85X10-6(N.s)/m2外掠圓球流動(dòng)換熱準(zhǔn)則關(guān)系式為：Nu=2+(0.4Re0.5+0.006Re0.64)Pr0.4(邛/仙w)0.252、一車間內(nèi)，有一根外徑為170mm內(nèi)徑為160mmi勺蒸汽通道，管道的導(dǎo)熱系數(shù)入1=58W/(m2.k),在管道外壁覆蓋一層保溫材料，厚度為30mm,導(dǎo)熱系數(shù)入2=0.058W/(m2.k),蒸汽管道的內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)表面溫度tw1=350C,隔熱保溫層外表面的發(fā)

7、射率e=0.9.已知車間內(nèi)空氣溫度tf=25C,對(duì)流換熱系數(shù)hc=5.6W/m2.k,周圍環(huán)境溫度ts=27C試求每米蒸汽管道的熱損失。同濟(jì)大學(xué)1996年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)試題一、問(wèn)答題(20分)1、短圓柱體在加熱爐中被加熱時(shí)，其最高溫度和最低溫度各在何處？可采用什么方法來(lái)確定這些地點(diǎn)的溫度。2、試說(shuō)明黑體、灰體和實(shí)際物體(固體)的輻射特性和吸收特性的異同。3、試?yán)L出順流時(shí)，冷、熱流體沿?fù)Q熱面溫度變化的曲線：(a) m1c1m2c2(b) m1ct20試問(wèn)在下列的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱情況下，平壁內(nèi)的溫度分布曲線的形狀是怎樣的？平壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)為常數(shù)；平壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而增大；平壁材料的導(dǎo)

8、熱系數(shù)為常數(shù)，但平壁內(nèi)有內(nèi)熱源。2、管內(nèi)流動(dòng)到達(dá)充分發(fā)展階段的特征是什么？達(dá)到熱充分發(fā)展的特征是什么？3、請(qǐng)說(shuō)明遮熱板的遮熱原理。4、傳熱單元數(shù)NTU的定義式及其物理意義是什么？一、計(jì)算題(30分)1、直徑為3mm的鋼珠，密度p=7701kg/m3,比熱容c=0.46kJ/(kg.K),導(dǎo)熱系數(shù)入=73W/(m.k)，初始溫度t0=500C,突然放入.t=20C的空氣中冷卻，鋼珠表面與空氣間的總換熱系數(shù)h=78W/(m2.k)0試計(jì)算鋼珠冷卻到100c所需的時(shí)間。2、有一均熱爐，爐膛長(zhǎng)4m。寬2.5m、高3m.爐墻和爐底的內(nèi)表面溫度均為1300C,發(fā)射率=0.8。求敞開爐蓋的輻射熱損失為多少？

9、若爐口每邊縮小0.2m,其他條件不變，問(wèn)輻射熱損失有何變化？同濟(jì)大學(xué)1998年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)試題一、概念題(20分)1、在換熱器中，將肋裝在換熱系數(shù)小的一側(cè)和裝在換熱系數(shù)大的一側(cè)的目的是什么？2、試說(shuō)明臨界熱流通量qmax的確定對(duì)沸騰換熱設(shè)備的安全或經(jīng)濟(jì)性有什么重要意義？3、試分析沿著豎平板自由對(duì)流時(shí)，由底部到頂部各處局部換熱系數(shù)的變化，并分別分析平板溫度高于和低于周圍介質(zhì)溫度時(shí)的情況。4、用相同的玻璃材料制成若干個(gè)不同直徑的圓球，把它們加熱到同樣的溫度。此時(shí)，如圓球突然被溫度為tf,對(duì)流換熱系數(shù)為h的流體冷卻，大直徑的圓球破裂了。試問(wèn)：圓球的直徑必須滿足什么條件才能不破裂？二、計(jì)算

10、題(30分)1、一無(wú)限大平壁的厚度為10cm兩側(cè)壁溫為100c和500C,平壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)入=0.099(1+0.002t)W/(m.k).試求在導(dǎo)熱系數(shù)入=人均和入=他)兩種情況下的平壁中心面溫度t.2、由三塊邊寬都為2m的平板，組成一個(gè)截面為正三角形的長(zhǎng)通道(即垂直于紙面方向的長(zhǎng)度很大，以至于長(zhǎng)通道兩端面的輻射作用可以不計(jì))。每板的參數(shù)如下：板1t1=300C,1=0.6板212=30C2=1板3絕熱試求每單位長(zhǎng)度板1的輻射散熱量Q和板3的溫度13,并畫出網(wǎng)絡(luò)圖。同濟(jì)大學(xué)1999年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)試題一、概念題(20分)1、分析一個(gè)半無(wú)限大均質(zhì)物體的一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題。已知常物性

11、，導(dǎo)溫系數(shù)為a,無(wú)內(nèi)熱源，具有均勻的初始溫度邊界條件有以下三類：(2) 0時(shí)，x=0處，溫度升為tw,且恒定不變；(3) 0時(shí)，x=0處，有一個(gè)恒定輻射熱源，熱源強(qiáng)度為qw;(4) p0時(shí)，x=0處，有一股溫度為tf的熱流體流過(guò)，它的對(duì)流換熱系數(shù)為h試寫出這三類問(wèn)題的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并定性的畫出它們的溫度分布變化的趨勢(shì)。2、已知在平板x位置處，熱邊界層內(nèi)的溫度分布t(y)=a-by+cy2,式中：a,b,c均為常數(shù)，試求局部對(duì)流換熱系數(shù)hx.3、試述黑體、灰體和實(shí)際物體(固體)的輻射特性和吸收特性的異同。4、對(duì)于通過(guò)平壁的傳熱過(guò)程，當(dāng)忽略壁的導(dǎo)熱熱阻時(shí)，如已知：(1)h=2h;(2)h1h2試寫出

12、它們的壁面溫度與兩側(cè)流體溫度之間的關(guān)系式，并定性畫出溫度分布曲線。二、計(jì)算題(共50分)1、設(shè)計(jì)一臺(tái)1-2型管殼式冷油器，殼程內(nèi)走30#S平油，油的體積流量為M=40m/h(p1=880kg/m3,cp1=1.95kJ/kg.K),從t1=57C冷去至ijti=45C0冷卻水在管殼內(nèi)走(cp2=4.174kJ/kg.k),進(jìn)入換熱器的溫度t2=32C,溫升不大于4C。油側(cè)和水側(cè)的對(duì)流化熱系數(shù)h1=400W/(m.k),h2=5000W/(吊.k)管壁的導(dǎo)熱熱阻可忽略不計(jì)，水垢的熱阻QF0.0002m2.KZw,油垢的熱阻R3=0.0002m2.K/w,換熱器-的平均溫差修正系數(shù)e=0.97.試

13、求所需的面積F和冷卻水量G.2、A和B兩種材料組成一個(gè)復(fù)合平壁(如圖所示)。材料A會(huì)發(fā)熱，qv=1.5X106W/m,入A=75W/m.k,6A=50mm材料B不發(fā)熱，入B=150W/m.k,6E=20mm材料A的外側(cè)為絕熱面，材料B的外側(cè)由水進(jìn)行冷卻，tf=30C,h=1000W/(m.K).試求穩(wěn)態(tài)情況下，復(fù)合平壁內(nèi)的溫度分布t2、絕熱表面的溫度分布t1與冷卻表面的溫度t3o同濟(jì)大學(xué)2000年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)考試試題A一、概念題(每題5分，共40分)1、一個(gè)常物性、無(wú)內(nèi)熱源、厚度為L(zhǎng)的平壁，初始溫度為ti,突然在x=L處的表面，受到溫度為tf的流體加熱，對(duì)流換熱系數(shù)為h,而在邊界x

14、=0處則完全被絕熱。(1)試在t-x坐標(biāo)圖上，定性畫出下述情況下的溫度分布：初始狀況(r穩(wěn)態(tài)狀況(p-oo)和兩個(gè)中間過(guò)度時(shí)刻狀況；(2)試在q-p坐標(biāo)圖上的，定型畫出x=0處q(0,p)和x-L處q(L,p)如何隨時(shí)間變化的。2、設(shè)平壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)按入=入。(1+仇)變化。試寫出此條件下的導(dǎo)熱微分方程，并分析在b0,b(mc)2,(m。1(mc”和(m。1=(mc)2三種情況，試畫出順流和逆流時(shí)，冷、熱流體沿流動(dòng)方向變化曲線(注意曲線的凹向與(m。的相對(duì)大小關(guān)系)。8、試分析在傳熱壁面上加肋，可達(dá)到哪些換熱要求？二、計(jì)算題(每題15分，共60分)1、為了測(cè)量大氣壓下水沸騰時(shí)的換熱系數(shù)，將一

15、根長(zhǎng)為150mm直彳全為12mmi勺不銹鋼棒放入水中通電加熱，該不銹鋼棒的電阻率為82X10-8(Q,m),導(dǎo)熱系數(shù)為15W/(mK),當(dāng)不銹鋼棒通過(guò)775A電流時(shí)，用熱電偶測(cè)得棒體中心溫度為136.2C,如果不計(jì)棒端頭的熱損失，試求水沸騰時(shí)的換熱系數(shù).(提示：半徑為的無(wú)限長(zhǎng)圓柱體的溫度分布為t=tw+qw/4人.(r02-r2)2、水以2.5m/s的速度，在內(nèi)徑為20mm長(zhǎng)度為3m的管內(nèi)流動(dòng)，進(jìn)口處水溫為20C,管壁溫度保持在40C,試確定出口處的水溫。水在定性溫度t=25C時(shí)的物性參數(shù)：入=0.609W/(m.k)cp=4.178kJ/(kg.k)p=997kg/m3V=0.906x10-

16、6M/sNf=903X10-6kg/(m.s)Prf=6.22aw=653.3x10-6kg/(m.s)Prq4.31管內(nèi)受迫對(duì)流準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式：Re=ld1.2x106Nu=0.023RefPr/4Re2200Nu=1.86RefPrf(d/f)(1/3)(呼/小14Re=220(P104Nu=0.012(Re:87-280用嚴(yán)1+(d/L)(2/3)(Prf/Prw)0.113、薄壁球空殼內(nèi)表面F2包圍著另一球體表面E,組成了封閉空間。已知兩表面的發(fā)射率分別為1=e2=0.8，直徑d1=0.125m,d2=0.5m,表面F1的溫度為11=427C,表面F2的外側(cè)空氣溫度為t2=37C。設(shè)表面F

17、2的外側(cè)對(duì)流換熱量為同側(cè)的輻射換熱量的5倍。試計(jì)算表面F1和表面F2之間的輻射換熱量。(不計(jì)封閉空間的對(duì)流換熱及薄壁球的導(dǎo)熱熱阻)4、一油冷器采用1-2殼管式結(jié)構(gòu)，管子為銅管，外徑為15mm壁厚1mm銅管導(dǎo)熱系數(shù)為384W/(m.k).在油冷卻器中，密度為879Kg/n3,比熱容為1950J/(kg.k),流量為39nVh的油，從t:=56.9C,冷卻到t1二45C,油在管外的隔板間流，對(duì)流換熱系數(shù)h1=452W/(nik);冷卻水在油冷器的管內(nèi)流，進(jìn)口溫度t2=33c，溫升為4C,對(duì)流換熱系數(shù)h2=4480W/(m.k)。若溫差修正系數(shù)e人=0.97,試求所需換熱面積。同濟(jì)大學(xué)2001年碩士

18、研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)考試試題A一、問(wèn)答題(共35分)1、試比較自然對(duì)流換熱、強(qiáng)制對(duì)流換熱及沸騰換熱系數(shù)的大小。(僅給出大小關(guān)系)(3分)2、如圖所示，為一半圓與一平面所組成的表面，溫度保持在500C,周圍流體的溫度為300C,對(duì)流換熱系數(shù)h=1W/(mC)。已知D=100mmL=300mm,試求此表面的散熱量。(4分)3、二維無(wú)熱源穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題。網(wǎng)格劃分如圖所示，試導(dǎo)出圖中節(jié)點(diǎn)2的節(jié)點(diǎn)方程。已知環(huán)境溫度為tf,對(duì)流換熱系數(shù)為h,材料A的導(dǎo)熱系數(shù)為入a,材料B的導(dǎo)熱系數(shù)為入b。(4分)4、試寫出大空間自然對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式的一般函數(shù)形式及式中各準(zhǔn)則的定義式。(4分)5、試說(shuō)明珠狀凝結(jié)比膜狀凝

19、結(jié)換熱系數(shù)高的原因。(3分)6、一圓筒外表面敷設(shè)熱絕緣層，如果總的管外徑小于臨界絕緣直徑，則與不敷設(shè)絕緣層的圓管相比，每米管長(zhǎng)的散熱量是否會(huì)降低？(3分)7、簡(jiǎn)述氣體輻射的特性。(限80字)(4分)8、外掠平板時(shí)邊界層的動(dòng)量積分方程d/dxf0s(u-u)udy=丫6u/6y|y=0,為了求邊界層厚度d,速度分布選用多項(xiàng)式u=a0+a1y+a2y2+a3y3,試列出在確定系數(shù)a1,a2,a3,a4時(shí)所采用的邊界條件。(4分)9、如圖所示為一無(wú)窮大平板，厚為26,初始溫度t=const,從=0時(shí)刻起突將其置于tf的流體中，此處假設(shè)tft0.試針對(duì)下列兩種情況回出時(shí)刻TT1TT2板內(nèi)溫度分布曲線(

20、0!：1T2，板與周圍流體的對(duì)流換熱系數(shù)為h,板的導(dǎo)熱系數(shù)為入，板的橫截面積為f,橫截面的周長(zhǎng)為U,試推導(dǎo)出板的溫度；板的散熱量。（15分）五、已知兩個(gè)相互垂直的正方形表面的溫度分別為T1=103K,T2=500（如圖所示，其黑度分別為1=0.6,&2=0.8,該表面位于一絕熱房間內(nèi)，試計(jì)算表面與表面之間的角系數(shù)X1,2及兩表面之間的凈換熱量Q.（20分）六、一冷凝換熱器殼程為膜狀凝結(jié)換熱，工質(zhì)溫度為80c,冷凝換熱系數(shù)為104w/（mk）,管程為一根蛇形管，管內(nèi)徑為20mm壁厚為3mm管壁導(dǎo)熱系數(shù)為100W/（m.k）.總污垢熱阻為0.001m2.K/W,管內(nèi)流冷卻水，流速為2m/s,入口水

21、溫為20C,出口水溫為60C,試計(jì)算換熱器傳熱系數(shù)和所需管長(zhǎng)。（10分）水的熱物性：溫度密度導(dǎo)熱系數(shù)比熱粘度Ckg/m3W/(mC)kJ/(kg.k)Kg/(m.s)20998.2一一一-259.9X104.183_-61004X1040992.263.5X10-24.174653.3X10-660983.165.9X10-24.179469.9X10-6管內(nèi)紊流強(qiáng)制對(duì)流換熱的關(guān)聯(lián)式為：Nu=0.023Ref0.8Prfn加熱流體時(shí)n=0.4,冷卻流體時(shí)n=0.3.同濟(jì)大學(xué)2001年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)試題B一、基本概念思考與分析（每題8分）1、試定型畫出在如圖所示的多層復(fù)合平壁中，進(jìn)行一

22、維導(dǎo)熱時(shí)的溫度分布曲線。設(shè)每層厚度相等，即61=62=63=64,入1=入2入3,入3tw22、運(yùn)用雷諾比擬理論求解管內(nèi)對(duì)流換熱時(shí)，其最簡(jiǎn)單的準(zhǔn)則方程式為：St=f/8.試問(wèn)使用該公式的條件有哪些?3、在對(duì)流換熱的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程中，當(dāng)流體流過(guò)各種非圓形流道時(shí)，采用當(dāng)量直徑（或水力直徑）來(lái)表示其流道截面。試計(jì)算如圖所示的環(huán)形通道（即外徑D與內(nèi)徑d之間的夾層）和流體只占半管道截面流動(dòng)時(shí)的當(dāng)量直徑。4、在一塊豎壁面上進(jìn)行凝結(jié)換熱時(shí)，其換熱過(guò)程可以采用怎樣的無(wú)量綱準(zhǔn)則數(shù)的準(zhǔn)則關(guān)系式表示和進(jìn)行分析？5、在某傳熱過(guò)程中，熱量自高溫物體一側(cè)穿過(guò)壁面?zhèn)鬟f到另一側(cè)的低溫物體處。該過(guò)程中壁面為平壁，且是一

23、維無(wú)內(nèi)熱源的，兩側(cè)的換熱系數(shù)均為常數(shù)。低溫側(cè)的流體的溫度保持為常數(shù)，如果高溫側(cè)流體的溫度作周期性變化，設(shè)分析傳熱量能否采用如下公式進(jìn)行計(jì)算：Q=FK（tfi-tQ）K=（1/hi+6/人+1/h2）-1式中：F為傳熱面積，K為換熱系數(shù)，hi和h2為兩側(cè)的對(duì)流換熱系數(shù)，6和人分別為平壁的厚度和導(dǎo)熱系數(shù)，tf1和tf2為兩側(cè)流體的溫度。二、計(jì)算題（每題15分）1、有一圓型直肋（如圖所示）。其外側(cè)總換熱系數(shù)為h,流體的溫度為常數(shù)tf,直肋高為L(zhǎng),直徑為d,導(dǎo)熱系數(shù)為入，肋根的溫度為to.求該肋頂部的溫度和總散熱量。（設(shè)肋頂端絕熱，無(wú)熱源穩(wěn)態(tài)一維導(dǎo)熱）2、試用熱輻射過(guò)程中的維恩位移定律求太陽(yáng)的最大輻射

24、力及相應(yīng)的波長(zhǎng)。設(shè)太陽(yáng)為黑體，表面溫度為5700K,輻射過(guò)程中的物理參數(shù)為：普朗克第一常數(shù)為C1=3.743X108W.m/m普朗克第二常數(shù)為C2=1.439X10%m.K3、試計(jì)算兩塊無(wú)限大平板之間的空氣的自由對(duì)流換熱的熱量。已知條件：平板平行水平放置，熱面在下，其溫度為t1=65C，冷面在上，其溫度t2=25C,夾層的間隙寬度為二40mm空氣的熱物性參數(shù)為：X=2.795x10-2W/rrC,0=3.14x10-3s-1,仙=19.35x10-6J/m2,p=1.111kg/m3,Pr=0.698.水平放置平行平板之間的換熱關(guān)系式為：Nu=c（GrPr）n：1700GrPr7000時(shí)，c=

25、0.059,n=0.47000&GrPr320000時(shí)，c=0.061,n=0.3334、在一個(gè)蒸汽-空氣的熱交換器中，采用干飽和蒸汽來(lái)加熱空氣，設(shè)空氣的流量為5kg/s,空氣的初始溫度為15C,干飽和蒸汽的飽和溫度為135C,換熱過(guò)程中的傳熱系數(shù)為40w/（吊C）,換熱器的換熱面積為55n2,空氣的比熱cp=1005J/（kg.C）試求：換熱器中流體的溫度隨換熱面積的變化曲線；換熱器中的空氣出口溫度和換熱器的熱交換量。同濟(jì)大學(xué)2002年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)考試試題一、基本概念題1、試述對(duì)流換熱過(guò)程中Nu數(shù)和St數(shù)的物理含義。2、在固體導(dǎo)熱問(wèn)題中，壁面上的Bi數(shù)對(duì)邊界條件有何影響？3、將一

26、塊初溫均勻的熱平板豎直放入靜止的冷空氣中，試畫出流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的溫度分布。4、何為輻射表面熱阻與輻射空間熱阻？5、試推導(dǎo)出兩黑體表面之間輻射換熱時(shí)的角系數(shù)的計(jì)算公式。6、簡(jiǎn)述采用對(duì)數(shù)平均溫差法進(jìn)行換熱校核計(jì)算的過(guò)程。二、計(jì)算題1、有一厚為20mmi勺平壁，導(dǎo)熱系數(shù)為1.3W/(m.k).為使每平方米的散熱量小于1500w,在外表面上覆蓋了一層導(dǎo)熱系數(shù)為0.12W/(m.k)的保溫材料。已知復(fù)合壁的內(nèi)外側(cè)溫度分別為750c和55C,試確定此時(shí)的保溫層厚度。2、兩塊尺寸為1mx2m,間距為1m的平行平板置于室溫t=27C的大房間內(nèi)，平板背面不參與換熱。已知兩板的溫度和發(fā)射率分別為11=827C,12

27、=327C,&1=0.2,&2=0.5。試計(jì)算每個(gè)板的凈輻射散熱量以及房間墻壁得到的輻射熱量。(已知角系數(shù)X,2=X,i=0.285)3、一臺(tái)管殼式換熱器用水冷卻潤(rùn)滑油，冷卻水在管內(nèi)流動(dòng)，進(jìn)出口溫度分別為20c和50C,流量為3kg/s,熱油的進(jìn)出口溫度分別為100c和60C.換熱器的傳熱系數(shù)為k=350W/(n2k),試計(jì)算其流量、傳熱量以及所需要的換熱面積。(油Cp=2.15kJ/(m.k),水Cp=4.19kJ/(m.k)4、一塊單側(cè)表面為A和初溫為3的平板，一側(cè)表面突然受到恒定熱流熱流密度q0的加熱，另一側(cè)受到溫度為h的氣流冷卻，對(duì)流化熱系數(shù)為h,試列出物體溫度隨時(shí)間變化的微分方程式并

28、求解之。設(shè)內(nèi)熱阻可以忽物性參數(shù)為常數(shù)。5、試求兩圓心相距為L(zhǎng),其直徑均為D的圓之間的輻射角系數(shù)Xi,2(兩圓不接觸LD).同濟(jì)大學(xué)2003年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)考試試題一、基本概念題(每題5分，共35分)1、何為臨界熱絕緣直徑？2、分析比較Gr和Re的特性和用途。3、何為傳熱過(guò)程的一般定解條件？4、簡(jiǎn)述對(duì)流換熱過(guò)程中的相似理論并說(shuō)明使用方法。5、何為對(duì)流換熱系數(shù)h的微分方程式？6、寫出輻射換熱表面熱阻和空間熱阻的定義式，并解釋物理含義。7、簡(jiǎn)述輻射換熱中角系數(shù)定義和特性。二、簡(jiǎn)析題(每題8分，共40分)1、一維穩(wěn)態(tài)常物性無(wú)熱源平壁面中的導(dǎo)熱過(guò)程，在給定第一類邊界條件時(shí)，溫度分布表達(dá)式為：t

29、=tw1-(tw1+tw2)x/6(其中tw1和tw2為兩側(cè)壁面溫度，x為坐標(biāo)，6為壁厚度),為何式中溫度分布無(wú)導(dǎo)熱系數(shù)項(xiàng)？2、一直在某球壁中進(jìn)行徑向一維穩(wěn)態(tài)常物性均勻分布熱源的導(dǎo)熱過(guò)程，設(shè)內(nèi)外邊界條件均為第三類邊界條件，試簡(jiǎn)析該問(wèn)題并建立模型求解。3、某表面接受太陽(yáng)輻射性能不佳，在涂改顏色后輻射性能大大提高。問(wèn)該表面放在室內(nèi)時(shí)，不同色彩對(duì)輻射換熱有何影響？4、在逆流布置管殼式換熱器中，如果熱流體由飽和狀態(tài)放熱到過(guò)冷態(tài)，冷流體由過(guò)冷態(tài)被加熱到飽和態(tài)。試簡(jiǎn)析這一換熱過(guò)程，并導(dǎo)出對(duì)數(shù)平均溫差的計(jì)算公式。5、分析在傳熱表面的兩側(cè)分別布置肋表面時(shí)，對(duì)傳熱過(guò)程的影響有哪些？三、計(jì)算題(每題15分，共75

30、分)1、某銅線的直徑為3mm每米長(zhǎng)白電阻為0.002歐姆。如果該導(dǎo)線外面包有厚度為Immffi導(dǎo)熱系數(shù)為0.15W/(m.C)的絕緣層，其使用溫度為0c到65C,求該導(dǎo)線中可以通過(guò)的最大電流為多少？2、管道內(nèi)的氣流溫度可以采用熱電偶進(jìn)行測(cè)量。已知管道面的溫度為90,氣流與熱電偶頭部間的對(duì)流換熱系數(shù)為50W/(m2.C),熱電偶頭部輻射率為0.6,裸露熱電偶溫度測(cè)量值為170c.試求氣流溫度以及測(cè)溫的誤差，并分析減少測(cè)溫誤差的方法和傳熱學(xué)原理。3、在兩塊小間距平行無(wú)限大平板之間進(jìn)行輻射換熱。設(shè)具均為慢灰表面，輻射率為0.8,溫度分別為527c和27C,試求各板的自身輻射、有效輻射、入射輻射、反射

31、輻射和輻射換熱量。4、初始溫度為25c的熱電偶放入200c的氣流中，如果欲使熱電偶頭部的時(shí)間常數(shù)八小于1秒，則熱電偶頭部的直徑應(yīng)為多少？(時(shí)間常數(shù)為pCpV/Fh)。設(shè)氣流欲熱電偶之間的對(duì)流換熱系數(shù)為350W/(m.C),熱電偶頭部溫度的參數(shù)為：入=20W/(m.C),p=8500kg/m3,Cp=400J/(kg.C),輻射率e=0.85,外界溫度為25C,與外界的輻射換熱系數(shù)為h=25W/(m2.C)5、某平行壁面之間有常壓空氣，一測(cè)溫度為40C,另一側(cè)壁面溫度有變化，最小值溫度為40C,最大值為80C,球該平行壁面之間的最大與最小換熱量的比值。平壁間距為16mm空氣物性參數(shù)為常數(shù)：入=0

32、.029W/(m.C),v=1.9X10-5n2/s,Pr=0.7。對(duì)數(shù)換熱準(zhǔn)則方程：Nu=0.212(GrPr)0.25同濟(jì)大學(xué)2004年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)試題一、基本概念題(每題5分，共40分)1、何為管內(nèi)流動(dòng)的充分發(fā)展階段？2、解釋名詞“表面有效輻射”和“投射輻射”。3、寫出Nu和Bi的定義，并說(shuō)明其含義和用途。4、用熱電偶測(cè)量流體瞬態(tài)溫度，應(yīng)該如何選擇熱電偶材料、尺寸和換熱條件？5、哪些因素對(duì)蒸汽凝結(jié)換熱有影響？為什么？(簡(jiǎn)述之)6、什么是集總參數(shù)法？7、什么是大空間自然對(duì)流換熱？什么是有限空間自由對(duì)流換熱？這與強(qiáng)制對(duì)流換熱中的外部流動(dòng)級(jí)內(nèi)部流動(dòng)有什么異同？8、試述黑體、灰體、實(shí)

33、際物體的輻射和吸收特性。二、簡(jiǎn)答題(每題7分，共35分)1、在一塊豎壁面上進(jìn)行凝結(jié)換熱時(shí)，其換熱過(guò)程可以采用怎樣的無(wú)量綱準(zhǔn)則數(shù)的準(zhǔn)則關(guān)系式表示和進(jìn)行分析？2、運(yùn)用雷諾比擬理論來(lái)求解管內(nèi)對(duì)流換熱時(shí)，其最簡(jiǎn)單的準(zhǔn)則關(guān)系式為：St=f/8.試問(wèn)使用該公式的條件有哪些？3、二維無(wú)內(nèi)熱源穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題，網(wǎng)格劃分如圖1所示。試導(dǎo)出圖中節(jié)點(diǎn)2的節(jié)點(diǎn)方程。已知頂部溫度為tf,對(duì)流換熱系數(shù)為h,材料A的導(dǎo)熱系數(shù)為入a,材料B的導(dǎo)熱系數(shù)為入b。4、試比較e-NTU法和LMTDfe的異同點(diǎn)。5、以壁面溫度為60c的水平圓柱為例，當(dāng)溫度為20c流體作自然對(duì)流換熱時(shí)，在定型尺寸相同的情況下，試討論空氣和變壓器油的自然對(duì)流

34、換熱系數(shù)自然對(duì)流換熱準(zhǔn)則方程為Nu=0.48(GrmPr25.空氣在定性溫度tn=40C時(shí)的物性參數(shù)：入a=0.0276W/(m.K)cpa=1.009KJ/(Kg.K)Va=16.97X10-6m/sBa=3.2X10-3變壓器油在定性溫度tn=40時(shí)的物性參數(shù)：入。=0.123W/(m.K)cpo=1.993KJ/(Kg.K)Vo=16.7X10-6m/sBo=0.69X10-3h的相對(duì)大小。已知：對(duì)于水平圓柱，層流時(shí)2pa=1.12367kg/m22po=852kg/m三、計(jì)算題(每題15分，共75分)1、一長(zhǎng)為L(zhǎng)的薄板，兩端分別接于溫度為Ti和T2的墻邊上，如圖2所示。板以對(duì)流換熱方式

35、將熱量傳給溫度為R的周圍流體，假定TiT2K，板與周圍流體間的對(duì)流換熱系數(shù)為h,板的導(dǎo)熱系數(shù)為入，班的截面積為f,橫截面的周長(zhǎng)為U,試推導(dǎo)出板的溫度分布；板的散熱量2、試用熱輻射過(guò)程中的韋恩位移定律求太陽(yáng)的最大輻射力以及相應(yīng)的波長(zhǎng)。設(shè)太陽(yáng)為黑體，表面溫度為5700K,輻射過(guò)程中的參數(shù)為：普朗克第一常數(shù)為C1=3.743X108W.m4/m普朗克第二常數(shù)為C2=1.439X104m.K3、設(shè)有一直肋(如圖3所示)。其外側(cè)的總換熱系數(shù)為h,流體的總換熱系數(shù)為tf,直肋高度為L(zhǎng),導(dǎo)熱系數(shù)為入，肋根的溫度為試求該肋頂端的溫度和總散熱量(設(shè)肋頂端絕熱，無(wú)內(nèi)熱源一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱)4、已知兩個(gè)相垂直的正方形表面

36、溫度分別為Ti=103K,T2=500K.如圖4所示，其黑度分別為一=0.6,e2=0.8,該兩表面位于一絕熱房間內(nèi)，試計(jì)算表面與表面之間的角系數(shù)X1,2以及兩表面的凈換熱量Q。5、在一個(gè)蒸汽-空氣熱交換器中，采用干飽和蒸汽來(lái)加熱空氣，設(shè)空氣的流量為5kg/s,空氣的初始溫度為15C,干飽和空氣的飽和溫度為135c.換熱過(guò)程中的傳熱系數(shù)為40W/(mi.K),換熱器的換熱面積為55m2,空氣的比熱Cp=1005J/(Kg.K)。試求：換熱器中的流體的溫度隨換熱面積的變化曲線；換熱器中的空氣出口溫度和熱交換器的熱交換量同濟(jì)大學(xué)2005年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)考試試題一、基本概念題（每題5分，共

37、40分）1、寫出Pr和Gr的定義并說(shuō)明其含義和用途。2、試說(shuō)明大空間飽和沸騰曲線曲線各段的沸騰狀態(tài)。定性解釋q隨At變化的規(guī)律。3、解釋名詞：角系數(shù)。并說(shuō)明角系數(shù)的性質(zhì)。4、具有輻射和吸收能力的氣體，它們的發(fā)射率和吸收率受到哪些因素的影響？5、試分析比較蒸汽在豎直壁面上的膜狀凝結(jié)換熱過(guò)程與熱空氣在豎直壁面附近被冷卻作自由流動(dòng)時(shí)的換熱過(guò)程之間有何共同點(diǎn)？又有何區(qū)別？6、試分析在傳熱壁面上加肋，可到達(dá)哪些傳熱要求？7、簡(jiǎn)述玻璃溫室保溫的原理（限50-70字）。8、在換熱器熱計(jì)算中，為什么要采用對(duì)數(shù)平均溫差法，而不是采用算術(shù)平均溫差法？并簡(jiǎn)述采用對(duì)數(shù)平均溫差法進(jìn)行換熱器校核計(jì)算的過(guò)程。二、簡(jiǎn)答題（每

38、題7分，共35分）1、如圖1所示，這是一個(gè)直徑為d,長(zhǎng)為1的圓棒狀伸展體一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程問(wèn)題，試寫出該伸展體向周圍空氣散熱量Q（w）的微分和積分計(jì)算式，假定該伸展體溫度分布用t=t（x）表示，材料導(dǎo)熱系數(shù)為人,換熱系數(shù)為h,空氣溫度為tf.2、如果管徑、流速、和傳熱溫差都相同，試判斷下列各問(wèn)題中的兩種換熱情況，何者的對(duì)流換熱系數(shù)最大？并解釋原因（1）空氣在豎管內(nèi)自下往上流動(dòng)被加熱和空氣在豎管內(nèi)自上往下流動(dòng)被加熱（2）油在豎管內(nèi)自下往上流動(dòng)被冷卻和油在豎管內(nèi)自上往下流動(dòng)被冷卻（3）水在豎管內(nèi)自上往下流動(dòng)被冷卻和水在橫管內(nèi)被加熱（4）水在水平管內(nèi)受迫流動(dòng)被加熱何和在彎管內(nèi)受迫流動(dòng)被加熱3、試述遮熱

39、板的遮熱原理。4、有均勻內(nèi)熱源的無(wú)限的平板穩(wěn)定導(dǎo)熱條件及溫度分布如圖2所示。（1）畫出q1及q2的方向；（2）比較q1及q2的大小；（3）比較及h2的大小。5、在某傳熱過(guò)程中，熱量自高溫流體一側(cè)穿過(guò)壁面?zhèn)鬟f到另一側(cè)的低溫處。該過(guò)程中壁面為平壁，而且是一維無(wú)內(nèi)熱源的。兩側(cè)的換熱系數(shù)均為常數(shù)，低溫側(cè)的流體溫度保持常數(shù)。如果高溫側(cè)的流體的溫度作周期性變化，試分析傳熱量能否用如下的公式進(jìn)行計(jì)算：Q=FK（ttf2）K=（1/h1+6/入+1/h2）其中：F為傳熱面積，K為傳熱系數(shù)，h1和h2為兩側(cè)的對(duì)流換熱系數(shù)，6和人分別為平壁的厚度和導(dǎo)熱系數(shù)，tf1和tf2為兩側(cè)的溫度。三、計(jì)算題（每題15分，共7

40、5分）1、薄壁球空殼內(nèi)表面F2包圍著另一球體表面Fl,組成了封閉空間。已知兩表面的發(fā)射率分別為1=e2=0.8，直徑di=0.125m,d2=0.5m,表面Fi的溫度為ti=427C,表面F2的外側(cè)空氣溫度為t2=37C。設(shè)表面F2的外側(cè)對(duì)流換熱量為同側(cè)的輻射換熱量的5倍。試計(jì)算表面Fi和表面F2之間的輻射換熱量。(不計(jì)封閉空間的對(duì)流換熱及薄壁球的導(dǎo)熱熱阻)2、水以2.5m/s的速度，在內(nèi)徑為20mm長(zhǎng)度為3m的管內(nèi)流動(dòng)，進(jìn)口處水溫為20C,管壁溫度保持在40C,試確定出口處的水溫。水在定性溫度t=25C時(shí)的物性參數(shù)：3入=0.609W/(m.k)cp=4.178kJ/(kg.k)p=997k

41、g/mV=0.906x10-6ni/sNf=903X10-6kg/(m.s)Prf=6.22w=653.3X10-6kg/(m.s)PrQ4.31管內(nèi)受迫對(duì)流準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式：Re=1d1.2x106Nu=0.023Re/中嚴(yán)Re2200Nu=1.86RefPrf(d/f)(1/3)(呼/小04Re=220(P104Nu=0.012(Re-7-280用嚴(yán)1+(d/L)(2/3)(Prf/Prw)113、試推出二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時(shí)如圖3所示拐角節(jié)點(diǎn)(i,j)能量守恒表達(dá)式即有限差分方程式。已知右側(cè)壁絕熱；頂點(diǎn)處于溫度為tf、換熱系數(shù)為h的冷流體環(huán)境，同時(shí)受到外界熱輻射qr(W/n照射；有內(nèi)熱源Qr(W/n3

42、);網(wǎng)格xuy;材料導(dǎo)熱系數(shù)為入。4、用熱電偶測(cè)量氣流溫度，通常把熱電偶接點(diǎn)近似看成一個(gè)圓球體。已知?dú)饬髋c熱電偶接點(diǎn)的h=400W/(M.k),熱電偶的物性參數(shù)為：c=400J/(kg.k)、p=8500kg/m3,熱電偶接點(diǎn)的時(shí)間常數(shù)r=1s,試確定(1)熱電偶接點(diǎn)的直徑d;(2)如果把初溫為t=25C的熱電偶放在溫度為J=200C的氣流中，問(wèn)：當(dāng)熱電偶顯示溫度為t=199C時(shí)，其需要經(jīng)歷多長(zhǎng)時(shí)間ro5、有一臥式單流程蒸汽冷凝器，冷凝蒸汽量G1=1000kg/h,從干飽和蒸汽凝結(jié)為飽和水。蒸汽溫度11=200C,汽化潛熱r=2257kJ/kg.冷凝管為n=30根、直徑d=20mm勺薄壁銅管(

43、導(dǎo)熱熱阻不計(jì))。已知冷卻水流量G2=20000kg/h,進(jìn)口水溫為t2=20,冷凝側(cè)h2=16000W/(n2iK),污垢熱阻r=2X10-4(m2.k)/W,求冷凝管長(zhǎng)度L(已知管內(nèi)紊流換熱準(zhǔn)則式Nu=0.023Re0.8Prf0.4,水的物性參數(shù)為Cp=4.178kJ/(kg.k),丫=0.805X10-6R/s,Prw=5.42,入=0.618W/(m.k),p=996kg/m2.)CY-1一、分析計(jì)算題1、某球壁面內(nèi)有均勻分布的內(nèi)熱源qr(W/m),導(dǎo)熱系數(shù)為溫度的線性函數(shù)(入=入0(1+at),入。和a均為常數(shù))，球壁面的內(nèi)側(cè)壁面溫度tw1為常數(shù)，外側(cè)給定第三類邊界條件，換熱系數(shù)人和

44、溫度函數(shù)tf均為常數(shù)。試求在球壁面內(nèi)進(jìn)行一維徑向穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程時(shí)的溫度分布及換熱密度分布。(15分)2、試推導(dǎo)證明縱掠平壁面能量交換的雷諾類比公式：St=Nu/（RePr）=Cf/2.（15分）3、試求二維空間任意兩個(gè)凸表面Fi和F2間的輻射熱交換的角系數(shù)。其中a,b,c分別為凸表面Fi和F2的邊界點(diǎn)，如圖所示。（8分）4、已知已知某表面的單色吸收率a2隨波長(zhǎng)的變化關(guān)系如圖4a所示，該表面的投射單色輻射G隨波長(zhǎng)的變化圖4b所示。試計(jì)算該表面的全色吸收率a。（15分）5、一個(gè)逆流式套管散熱器，其中油的問(wèn)溫度從100c冷去至IJ60C,水由20c到50C,傳熱量為2.5X104W傳熱系數(shù)為350W/

45、r2ik,油的比熱2.13KJ/kg.C,求換熱面積為多少？如果計(jì)入換熱器表面污垢熱阻0.004mC/W,流體入口溫度不變，此時(shí)換熱器的傳熱量和流體出口溫度為多少？（15分）二、討論題（每題8分）1、試討論視覺(jué)色彩與熱輻射吸收率和輻射綠的關(guān)系。2、根據(jù)導(dǎo)熱機(jī)理討論金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的變化關(guān)系。3、進(jìn)行單相流體受迫對(duì)流換熱過(guò)程模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，如何確保兩個(gè)實(shí)驗(yàn)相似？4、試分析換熱器中的傳熱過(guò)程中，熱阻的主要來(lái)源以及加強(qiáng)傳熱可以采取的措施。CY-2一、概念題1、試述努謝爾特?cái)?shù)Nu和畢渥數(shù)Bi的物理含義，并作比較。2、分析傳熱過(guò)程中污垢熱阻對(duì)傳熱系數(shù)的影響。3、分析下表中四個(gè)工況下的對(duì)流換熱過(guò)程的相

46、似性。如要使相似，應(yīng)如何調(diào)整或改變表中的參數(shù)？工況介質(zhì)RePr邊界條件A圓管水30001.2第一類邊界條件B圓管油30002.5第二類邊界條件C方管水30003.2第三類邊界條件D三角型管鹽水300012.5第四類邊界條件6、在計(jì)算有氣體介質(zhì)的兩個(gè)物體之間在某波長(zhǎng)范圍內(nèi)輻射換熱時(shí)，有人認(rèn)為：”因其間存在氣體介質(zhì)，故必須計(jì)及氣體輻射的影響，或建立氣體和兩個(gè)物體輻射換熱的聯(lián)立方程進(jìn)行求解”。試分析這一說(shuō)法是否肯定正確。7、畫出換熱器順流和逆流換熱過(guò)程中流體溫度隨傳熱面積變化的關(guān)系圖。并導(dǎo)出平均溫度差的計(jì)算公式。三、計(jì)算題1、對(duì)某熱水管道進(jìn)行保溫設(shè)計(jì)時(shí)，已知所選的石棉材料的導(dǎo)熱系數(shù)入=0.11W/m

47、c,保溫外部與外層空氣的對(duì)流換熱系數(shù)h=12W/mC。如果熱水管的外徑為16、18和40mm在內(nèi)外溫差為80c下,要求散熱量q小于80W/miM,問(wèn)如何選管徑和保溫層厚度？2、一根直徑為1mmF口長(zhǎng)度為100mmi勺金屬絲，初溫為20C,突然置于500c的空氣中。設(shè)金屬絲與外界的表面換熱系數(shù)25W/m,求金屬絲溫度達(dá)到空氣的95就度值所需要的時(shí)間。3、計(jì)算如圖所示A和B兩個(gè)物體表面之間的輻射換熱角系數(shù)。其中：a=b=0.5m,h=1.0m.4、水以1.5m/s的流速通過(guò)內(nèi)徑20mmf口長(zhǎng)度5.5m的管子，壓降為42mmHg管壁平均溫度為80C,管內(nèi)水的平均溫度為55C,試由雷諾類比律求管內(nèi)對(duì)流

48、換熱系數(shù)。已知水的物性參數(shù)為p=985kg/m3,、=0.517乂10-6m/s,Pr=3.27,cp=4177J/kgC.CY-3一、基本概念題1、寫出下列參數(shù)的定義式，并說(shuō)出其物理含義a.導(dǎo)熱系數(shù)入b.對(duì)流換熱系數(shù)hc.圓筒壁面?zhèn)鳠嵯禂?shù)Kd.努謝爾特?cái)?shù)Nube.普朗特?cái)?shù)Pr2、與固定不透明壁面相比，氣體輻射換熱有何特點(diǎn)？3、分別計(jì)算下列流道中的水力當(dāng)量直徑：正方形通道：邊長(zhǎng)a夾層通道：間距b=r*1二、計(jì)算分析題（任選兩題）1 .某一長(zhǎng)方體金屬塊的尺寸為15X20x15mm密度為p=8666kg/m3,入=26W/mCcp=343W/kgC.初始溫度為600C,放入50c的大油池中進(jìn)行冷卻

49、處理，設(shè)油池中的對(duì)流換熱系數(shù)為450W/m,求該問(wèn)題冷卻到120c所需要的時(shí)間。2 .二塊平行無(wú)限大平壁的表面發(fā)射率分別為1=0.25和e2=0.5,他們中間放置兩面輻射率均為&3=0.05的遮熱板，如果平板的溫度分別為t1=250C和12=50C.試求兩板之間的輻射換熱量以及家遮熱板后輻射換熱減少的百分比（不計(jì)熱傳導(dǎo)和對(duì)流換熱）4、在單流程逆流式換熱器中，用高溫?zé)煔饧訜崴?。高溫?zé)煔獾牧髁繛?3Kg/s,比熱容為1010W/kgC,進(jìn)口溫度為427C,水的流量為12kg/s,比熱為4179W/kgC,溫度由27c升到87C。換熱器的傳熱系數(shù)為900W/mC,試求高溫?zé)煔獾某隹跍囟燃皳Q熱器的傳熱

50、面積。CY-41、流體與兩平行平板間的對(duì)流換熱如下面兩圖所示。試畫出兩種情況下流體溫度分布曲線（注：直接畫在下面兩張圖上）（4分）（1）qw1=0（2）qw1=qw22、對(duì)于右圖所示幾何結(jié)構(gòu)，試導(dǎo)出從溝槽表面發(fā)出的輻射能中落到溝槽外面的部分部分所占的百分?jǐn)?shù)計(jì)算式。設(shè)在垂直紙面方向?yàn)闊o(wú)窮長(zhǎng)。（5分）3、兩塊不同材料的平板組成如圖所示大平板，兩板的面積分別為Fi和F2,導(dǎo)熱系數(shù)分別為入i入2.如果該大平板的兩個(gè)表面分別維持在均勻的溫度ti及12.試導(dǎo)出通過(guò)該大平板的到熱量Q的計(jì)算式。（5分）4、某一瞬間，假定一厚度為6的無(wú)限大平板的溫度分布可表示成t=CiX2+C2的形式，其中ci和C2為已知常數(shù)

51、。試求（D導(dǎo)出此時(shí)刻在x=0表面處的熱流密度q|x=o=O（2）證明此時(shí)刻平板的平均溫度隨時(shí)間的變化率“/（I）r=2acb這里a為平板材料導(dǎo)熱系數(shù)。（i5分）5、q=iOOOW/m2的熱流密度沿x方向通過(guò)厚6=20mnff板（見右圖）。已知在x=O,iO及20mnmt溫度分別為iOOC,60C及40c.試據(jù)此數(shù)據(jù)確定平板材料導(dǎo)熱系數(shù)入=入。（i+bt）（L為平均溫度）中的入。及b.（i8分）8、室溫為J=i0,大房間有一根d=i0cm煙筒，其豎直部分已知空氣的物性數(shù)據(jù)p=i.06kg/m3,入=0.029W/mv=i8.97xi0-6ni/s,Pr=0.696.大空間自然對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則式為

52、Nu=C（GrPr）n,式中系數(shù)c及指數(shù)n見附表一。（20分）附表一Nu=C（GrPr）n中的c和n加熱表面的形狀及位置系數(shù)c及指數(shù)n適用范圍（GrPr）流態(tài)cn豎平板層流0.590.25i04-i09豎圓柱紊流O.iOi/3io9-io13橫圓柱層流0.530.25i04-i099、一燃燒試驗(yàn)設(shè)備的壁面上安置了一小塊直徑d=5cm圓形耐熱玻璃，其穿透率=0.9,反射率p=0,黑度e=0.3,如果燃燒溫度Tg=727C,設(shè)備的環(huán)境溫度K.=20C,外表的對(duì)流換熱系數(shù)h=9.6W/（m2C）,試導(dǎo)出耐熱玻璃的能量守恒式，并據(jù)此計(jì)算玻璃的溫度Tw及其散熱量Q假定玻璃的溫度時(shí)均勻的.（i8分）i0、有一逆流式套管式冷油器，冷卻水流量G=230kg/h,進(jìn)水溫度tc=35C,熱油進(jìn)口溫度th=i20C,傳熱面積F=i.4nf,傳熱系數(shù)k=280W/nVc。如果油的出口溫度th不允許低于60C,冷卻水的出口溫度tc不得高于85Co試計(jì)算冷油器每小時(shí)所能冷卻的最大油流量G。已知水的cpc=4.i7kJ/kgC,油的cp=2.ikJ/kgC.（i5分）2006年真題一、基本概念題（每題5分，共40分）1 .