東北電力傳熱學考研真題2005

1、 2005碩士研究生入學試題考試科目:（411）傳熱學適用專業(yè):（080701）工程熱物理（080702）熱能工程（080704）流體機械及工程（答案必須寫在答題紙上,寫在試題或其他紙上無效）一、填空（20分，每空1分）（1）導溫系數a表征了物體的能力；流體粘度v和a的比值組成的無量TOC o 1-5 h z綱數是。（2）根據導熱機理，水的氣、液和固三態(tài)中狀態(tài)下的導熱系數最小。（3）第一類邊界條件是。（4）傅里葉定律數學表達式是。（5）在熱輻射分析中，把稱為灰體。（6）集總參數法是在非穩(wěn)態(tài)導熱中忽略物體的簡化分析方法。（7）當Pr1時，熱邊界層的厚度流動邊界層的厚度。（8）同溫度下黑體的輻射力

2、。（9）強化遮熱板作用的方法是和。（10）大空間自然對流換熱處于流態(tài)時有自模化特征，此時表面?zhèn)鳠嵯禂蹬c無關。（11）4個等溫、常物性表面構成的封閉系統(tǒng)，此系統(tǒng)一共有角系數。（12）有效輻射J由和兩部分組成。TOC o 1-5 h z（13）在換熱器熱力算中，效能定義式為；NTU=。（14）加肋后的總面積與未加肋的表面之比稱為。（15）基爾霍夫定律數學表達式為。二、簡答題（40分，每題5分）試用傳熱學來解釋由于大氣污染造成地球氣溫上升加速的原因。在用熱電偶測定氣流的非穩(wěn)態(tài)溫度場時，怎樣才能改善熱電偶的溫度響應特性？寫出Bi準則表達式；并說明Bi-0時無限大平壁內溫度隨時間變化的特征，用作圖說明之

3、。分別寫出Re、Nu、Gr各準則的表達式，并說明各物理含義。凝結換熱有哪兩種形式？哪種表面?zhèn)鳠嵯禂荡笮繛槭颤N？實際物體的發(fā)射率與其吸收比a從影響因素上看有何區(qū)別？當采用肋片增強傳熱時，應把肋片加裝在哪一側？為什么？試解釋為什么高溫過熱器一般采用順流與逆流的混合布置？三、計算題（1）（10分）兩根不同直徑的蒸汽管道，外面都覆蓋一層厚度相同、材料相同的熱絕緣層。如果管子表面以及熱絕緣層外表面的溫度都相同，試問：兩管每米長度的熱損失相同嗎？若不同，哪個大？試證明之。（）（分）有一可忽略其內部導熱熱阻，初始溫度為C的小金屬球，放入C的爐中加熱，秒后該球溫度為C,試確定該球的時間常數；并計算金屬球溫度

4、上升到C所需時間？（）（）壓力為X的飽和水蒸氣在高的豎壁上兩面凝結，壁面溫度保持C,凝結量為時，壁面應有多寬？（）（分）有一煙筒的表面發(fā)射率為，表面溫度為C，外徑為。該煙筒垂直穿過室溫為C,墻壁的溫度為7的大房間，煙筒在大房間內的長度為。試計算煙筒在大房間的總散熱量。（）（3水以的流量在內徑為的管內流動，管子內表面溫度為C，進口處水的溫度為C。試求水被加熱到C時每米管長所需熱量。（不考慮修正）（6）（15）有一臺殼管式換熱器用來冷卻潤滑油。冷卻水在管內流動，水的入口溫度為0，出口溫度為0，流量為；熱油入口溫度為C,出口溫度為0，傳熱系數為nW，溫差修正系數中。若水和油的比熱分別為和，試求油的流

5、量和所需的傳熱面積。四、（12分）圖1中所示的有內熱源、常物性的二維導熱區(qū)域，一個界面為絕熱，其余界面與溫度為t,C的流體發(fā)生對流換熱，其表面?zhèn)鳠嵯禂禐閔/k內熱源為Q（W/m3）,試列出節(jié)點1、5、6、9的離散方程式。（節(jié)點方程不必整理）（圖中沿x方向節(jié)點間距為厶；方向節(jié)點間距為4）。x圖1附：部分計算公式管內強制對流旺盛湍流實驗關聯式Nu0.023Re0.8Pr0.4豎壁層流膜狀凝結平均表面?zhèn)鳠嵯禂礹1.13汽治,4耳兒t丿sw大空間自然對流換熱的實驗關聯式Nu，O.llGr.Prh門4hl（t-1）膜狀凝結時的雷諾數Re，s一qr空氣的物理性質表tC入XVXPr302.6716.000.701402.7616.960.699502.8317.950.698水的物理性質表tCP入XnxVXkJ/kgPr60983.265.9469.90.4782357.62.9980971.867.4355.10.3652309.02.2190965