考研传热学各校历年真题

工业学院2006年硕士研究生入学考试传热学考研试题一、简答题（64分，每小题8分）1.在高温蒸汽管道外包敷两种不同的保温材料，一种导热系数较小，另外一种导热系数较大，如果包敷厚度相同，则导热系数较小的应包在内侧还是外侧？为什么？2.什么叫“临界热绝缘直径”？写出其表达式。3.设计肋片时，是否肋片越长越好？4.在求解导热问题时，如果物体表面与环境既有对流换热，又有辐射换热，则边界条件如何写？5.水在管内被加热，当水流量增大时，水的出口温度是升高还是降低？为什么？6.蒸汽分别在宽为2H、高为H的垂直平壁和宽为H、高为2H的垂直平壁上冷凝，试比较两种情况下冷凝量的大小。7.冬季和夏季，用空调维持室内恒温，尽管室温都是20℃，但感觉却不同，为什么？8.一加热器用过热蒸汽加热给水，过热蒸汽在加热器中先被冷却到饱和温度，再凝结成水，最后被冷却成过冷水。设两种流体为逆流，单相介质部分GhCphGCCPC，试画出冷、热流体的温度变化曲线。P二、（20分）厚度为δ的平壁，内热源强度为φ，一侧绝热，另一侧暴露在tf的流体中，对流换热系数为h，平壁导热系数为λ，试：（1）写出该问题的微分方程式和定解条件；（2）求平壁中的温度分布表达式；（3）求平壁中的最高温度。三、（20分）采用测定铂丝电阻的方法可间接测定横掠铂丝的空气速度，现测得铂丝直径0.1mm，长10mm，电阻0.2Ω，通过铂丝的电流1.2A，铂丝表面温度200℃，空气温度20℃，求空气流速。四、（22分）一直径为200mm的圆盘加热器1，其正上方为一直径400mm的半球罩2，它们被放置在27℃的大房间3中。圆盘加热器的底部和侧面均绝热，且t1=727℃，ε1=0.9，t2=727℃，ε2=0.1.求：（1）画出该系统的辐射网络图；（2）半球罩得到的热量；（3）圆盘加热器的功率。五、（24分）一条供热管道长500m，架空敷设，管道内径70mm，外径80mm，管外包敷50mm厚的保温材料，保温材料导热系数为0.05w/（m.k），钢管材料导热系数为40w/（m.k），管内侧对流换热系数5000w/（m2.k），保温层外侧对流换热系数10w/（m2.k），热水流量5000kg/h，进口温度110℃，水的比热容4.2kJ/kg.k，空气温度10℃，求热水出口温度。上海交通大学10年试题简答题8道，分析说明题4道，计算题5道，回忆顺序可能不一致一．简答题1．传热有哪几种方式，各有什么特点2．强制对流和自然对流各有哪几种流态，判别的准则数各是什么，给出具体表达式3．冬天，一手拿木棒，一手拿铁棒，另一端都放火上烤，铁棒的感觉到热；夏天，一手摸木板，一手摸铁板，铁板的感觉到凉，用传热原理说明原因4．北方窗户采用双层窗户隔热，其原因是什么，隔热条件是什么5．画出水被加热沸腾的曲线，说明为什么1滴水滴在130度的钢板上比420度的钢板上先烧干6．有人说d2t/dx2=0的一维稳态导热温度分布与导热系数无关，因为里面没有λ，请说明这种看法对不对，为什么7．沸腾传热与冷凝传热的强化原则是什么，请在改善表面结构上给出具体措施8．推导有效辐射与投入辐射的关系，并说明有效辐射有哪几部分组成二．分析题1．一厂的热电偶上标有时间常数1S，给出其具体表达市，用传热知识说明标注是否准确，为什么2．自己划分网格，给出如图所示的点的二维，稳态，有内热源，第三类边界条件的离散方程3．冬天菜棚里的空气温度大于0度，但潮湿的地面仍然会结冰，为什么？并给出改善防冻的措施4．液-气换热，管内是液，管外是气，现在要强化，可以增加管内流速，减少管壁导热系数，在管外加肋片，请问哪个最有效，为什么三．计算题1．图略，给了一个电熨斗，其实就是一维稳态平壁导热，左边是定加热功率Ф，右边是与环境对流（第三类边界条件），给出数学描述和边界条件，并求出温度分布2．（1）求出辐射强度（2）求出在与平面法线成0度和60度时的定向辐射强度3．一个水平管道，与外界发生自然对流，求与外界的换热量。考查辐射传热和水平管的自然对流，已经给出了2个自然对流的NU数的经验式，自己计算进行选择4．（1）写出X12，X13，X23，X3，（1+2）；（2）画出辐射网络图；（3）求1与2的换热量。其中所有条件已给，1为漫射面，2为黑体，3绝热5．一个换热器的计算问题，53根管子的液-液换热器，所有条件都给出。（1）计算每根管子的流量；（2）计算管内的换热系数；（3）计算总的传热系数（管外侧为基准）；（4）计算对数平均温差；（5）计算管子的长度最后祝大家考研顺利Editor:Kaaso(Belonely)E-MAIL：[e-mail]东北电力2005硕士研究生入学试题考试科目:(411)传热学适用专业:(080701)工程热物理(080702)热能工程(080704)流体机械及工程(答案必须写在答题纸上,写在试题或其他纸上无效)一、填空（20分，每空1分）（1）导温系数a表征了物体的能力；流体粘度ν和a的比值组成的无量纲数是。（2）根据导热机理，水的气、液和固三态中状态下的导热系数最小。（3）第一类边界条件是。（4）傅里叶定律数学表达式是。（5）在热辐射分析中，把称为灰体。（6）集总参数法是在非稳态导热中忽略物体的简化分析方法。（7）当Pr1时，热边界层的厚度流动边界层的厚度。（8）同温度下黑体的辐射力。（9）强化遮热板作用的方法是和。（10）大空间自然对流换热处于流态时有自模化特征，此时表面传热系数与无关。（11）4个等温、常物性表面构成的封闭系统，此系统一共有个角系数。（12）有效辐射J由和两部分组成。（13）在换热器热力算中，效能定义式为；NTU=。（14）加肋后的总面积与未加肋的表面之比称为。（15）基尔霍夫定律数学表达式为。二、简答题（40分，每题5分）1.试用传热学来解释由于大气污染造成地球气温上升加速的原因。2.在用热电偶测定气流的非稳态温度场时，怎样才能改善热电偶的温度响应特性？3.写出Bi准则表达式；并说明Bi→0时无限大平壁内温度随时间变化的特征，用作图说明之。4.分别写出Re、Nu、Gr各准则的表达式，并说明各物理含义。5.凝结换热有哪两种形式？哪种表面传热系数大些？为什麽？6.实际物体的发射率ε与其吸收比α从影响因素上看有何区别？7.当采用肋片增强传热时，应把肋片加装在哪一侧？为什么？8.试解释为什么高温过热器一般采用顺流与逆流的混合布置？三、计算题（1）（10分）两根不同直径的蒸汽管道，外面都覆盖一层厚度相同、材料相同的热绝缘层。如果管子表面以及热绝缘层外表面的温度都相同，试问：两管每米长度的热损失相同吗？若不同，哪个大？试证明之。（2）（13分）有一可忽略其内部导热热阻，初始温度为20℃的小金属球，放入800℃的炉中加热，10秒后该球温度为200℃，试确定该球的时间常数；并计算金属球温度上升到300℃所需时间？（3）（12）压力为1.013×105Pa的饱和水蒸气在高0.4m的竖壁上两面凝结，壁面温度保持80℃，凝结量为60kg/h时，壁面应有多宽？（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500W/(㎡.k)，温差修正系数ψ=0.97。若水和油的比热分别为4174J/(kg.k)和2148J/(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hW/(㎡.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123456y789x图1附：部分计算公式管内强制对流旺盛湍流实验关联式4.08.0PrRe023.0Nu竖壁层流膜状凝结平均表面传热系数413213.1wsttlgrh大空间自然对流换热的实验关联式31Pr.11.0GrNu膜状凝结时的雷诺数rtthlws4Re空气的物理性质表t℃λ×102w/(kg.k)ν×106m2/sPr302.6716.000.701402.7616.960.699502.8317.950.698水的物理性质表t℃ρkg/m3λ×102w/(m.k)η×106kg/(m.s)ν×106m2/srkJ/kgPr60983.265.9469.90.4782357.62.9980971.867.4355.10.3652309.02.2190965.368.0314.90.3262283.11.95100958.468.3282.50.2952257.11.75注p=1.013×105Pa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，其两侧同时于温度为ft的环境空气发生对流换热，表面传热系数为h，求平板内的温度分布及热流密度。（14分）三、任意形状