com同濟(jì)大學(xué)傳熱學(xué)真題-9395

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁EQ同濟(jì)大學(xué)1993年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)試題二根水平放置的圓管，他們的表面溫度相同，長度也一樣，粗管直徑為細(xì)管直徑的10倍。已知均被空氣天然電流冷卻，細(xì)管天然對流換熱的EQGrPr=104，試求此兩根管子表面向流換熱系數(shù)的比值及換熱量的比值。（10分）在換熱器中一種流體由過熱蒸汽冷卻成過冷液體，另一種液體無相變，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）一面積為20m2的平板集熱器，對太陽輻射的吸收率為0.15，表面溫度為60℃，大氣溫度為18℃，天空的有效輻射溫度為-10℃，板表面的對流換熱系數(shù)h=3W/m2.k，太陽隊(duì)集熱器的投射輻射為800W/m2。如將水從15℃加熱到45℃，則1小時(shí)集熱器可供多少水量？（已知水的比熱c=4.174KJ/kg.℃）(10分)水銀溫度計(jì)的芯溫泡長15mm，直徑為5mm，其物性參數(shù)ρ=8000kg/m3，c=430J/kg.k，λ=10W/m.k。它的初始溫度為25℃，將其驟然插入溫度為120℃的氣流中，溫泡表面的換熱系數(shù)為95W/m2.k,試問當(dāng)測溫時(shí)的過余溫度為初始過余溫度的1%和0.1%，其溫度指示值是多少？達(dá)到該溫度所需的時(shí)光為多少？試對計(jì)算結(jié)果舉行研究。（20分）同濟(jì)大學(xué)1994年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)試題問答題（15分）對于二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程能否將表面向流換熱量轉(zhuǎn)換成內(nèi)熱源產(chǎn)生的熱量？為了增強(qiáng)油冷卻器（有水作冷卻劑）傳熱效果，倘若用提高冷卻水流速的主意，試分析其效果。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？計(jì)算題（35分）一外徑d0=300mm的蒸汽管道，蒸汽溫度為400℃，管道外包了一層厚度為65mm的材料A，測得其外表面的溫度為40℃，但材料A的導(dǎo)熱系數(shù)無法查得。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)λB=0.2W/m.k的材料B，測得材料B的外表溫度為30℃，內(nèi)表面溫度為180℃。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)λ一平板型太陽能集熱器的吸熱表面向太陽輻射的吸收率為0.92，表面發(fā)射率為0.15，集熱器的面積為20m2，表面溫度為80℃，周圍空氣溫度為18℃，表面向流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為3W/（m2.k）。當(dāng)集熱器表面的太陽總輻射照度為800W/m2，天空的溫度為0℃時(shí)，試計(jì)算該集熱器所用到的太陽輻射熱和它的效率。（10分）[書P250]一根通電流直徑為0.2mm的金屬絲，被20℃的空氣流以30m/s的速度橫向垂直吹過，由金屬電阻推知此金屬絲的溫度為24.5℃。氣流速度發(fā)生變化致使金屬絲的溫度變?yōu)?6.6℃，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)試題概念題（每題6分）試分析流體外掠單圓管時(shí)速度邊界層的發(fā)展情況以及局部對流換熱系數(shù)變化趨勢。使用熱電偶測量流體瞬時(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？導(dǎo)溫系數(shù)a和導(dǎo)熱系數(shù)λ對對流換熱系數(shù)h的影響有何不同？試研究下面三個(gè)準(zhǔn)則數(shù)的物理意義及應(yīng)用場合：普朗特準(zhǔn)則數(shù)Pr施密特準(zhǔn)則數(shù)Sc劉伊斯準(zhǔn)則數(shù)Le計(jì)算題（每題13分）為在一個(gè)10mm直徑的鋼球上，涂一層彩色的裝點(diǎn)膜，需在75的爐子中烘烤，然后把它從爐子中拿出來，放在t=23℃，u=10m/s的空氣中舉行冷卻，試計(jì)算球溫冷卻到35℃時(shí)，所需要的時(shí)光。已知：銅球的物性參數(shù)：ρ=8933kg/m3，λ=399W/（m2.k），c=387kJ/(kg.k)空氣的物性參數(shù)：tf=23℃時(shí),λ=2.61×10-2W/（m2.k）ν=15.34×10-6mμ=18.25×10-6(N.s)/m2，Pr=0.702tw=55℃時(shí)，μ=19.85×10-6(N.s)/m外掠圓球流動換熱準(zhǔn)則關(guān)系式為:Nu=2+(0.4Re0.5+0.006Re0.64)Pr0.4(μf/μw)0.25一車間內(nèi)，有一根外徑為170mm，內(nèi)徑為160mm的蒸汽通道，管道的導(dǎo)熱系數(shù)λ1=58W/（m2.k），在管道外壁籠罩一層保溫材料，厚度為30mm，導(dǎo)熱系數(shù)λ2=0.058