考研傳熱學(xué)各校歷年真題

1、工業(yè)學(xué)院2006年碩士研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)考研試題一、簡答題（64分，每小題8分）1.在高溫蒸汽管道外包敷兩種不同的保溫材料，一種導(dǎo)熱系數(shù)較小，另外一種導(dǎo)熱系數(shù)較大，如果包敷厚度相同，則導(dǎo)熱系數(shù)較小的應(yīng)包在內(nèi)側(cè)還是外側(cè)？為什么？2.什么叫“臨界熱絕緣直徑”？寫出其表達式。3.設(shè)計肋片時，是否肋片越長越好？4.在求解導(dǎo)熱問題時，如果物體表面與環(huán)境既有對流換熱，又有輻射換熱，則邊界條件如何寫？5.水在管內(nèi)被加熱，當(dāng)水流量增大時，水的出口溫度是升高還是降低？為什么？6.蒸汽分別在寬為2H、高為H的垂直平壁和寬為H、高為2H的垂直平壁上冷凝，試比較兩種情況下冷凝量的大小。7.冬季和夏季，用空調(diào)維持室內(nèi)

2、恒溫，盡管室溫都是20，但感覺卻不同，為什么？8.一加熱器用過熱蒸汽加熱給水，過熱蒸汽在加熱器中先被冷卻到飽和溫度，再凝結(jié)成水，最后被冷卻成過冷水。設(shè)兩種流體為逆流，單相介質(zhì)部分GhCph<GCCPC，試畫出冷、熱流體的溫度變化曲線。< P> 二、（20分）厚度為的平壁，內(nèi)熱源強度為，一側(cè)絕熱，另一側(cè)暴露在tf的流體中，對流換熱系數(shù)為h，平壁導(dǎo)熱系數(shù)為，試：（1）寫出該問題的微分方程式和定解條件；（2）求平壁中的溫度分布表達式；（3）求平壁中的最高溫度。三、（20分）采用測定鉑絲電阻的方法可間接測定橫掠鉑絲的空氣速度，現(xiàn)測得鉑絲直徑0.1mm，長10mm，電阻0.2，通過鉑絲

3、的電流1.2A，鉑絲表面溫度200，空氣溫度20，求空氣流速。四、（22分）一直徑為200mm的圓盤加熱器1，其正上方為一直徑400mm的半球罩2，它們被放置在27的大房間3中。圓盤加熱器的底部和側(cè)面均絕熱，且t1=727，1=0.9，t2=727，2=0.1.求：（1）畫出該系統(tǒng)的輻射網(wǎng)絡(luò)圖；（2）半球罩得到的熱量；（3）圓盤加熱器的功率。五、（24分）一條供熱管道長500m，架空敷設(shè)，管道內(nèi)徑70mm，外徑80mm，管外包敷50mm厚的保溫材料，保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)為0.05w/（m.k），鋼管材料導(dǎo)熱系數(shù)為40 w/（m.k），管內(nèi)側(cè)對流換熱系數(shù)5000 w/（m2.k），保溫層外側(cè)對流換熱

4、系數(shù)10 w/（m2.k），熱水流量5000kg/h，進口溫度110，水的比熱容4.2kJ/kg.k，空氣溫度10，求熱水出口溫度。上海交通大學(xué)10年試題簡答題8道，分析說明題4道，計算題5道，回憶順序可能不一致一 簡答題1 傳熱有哪幾種方式，各有什么特點2 強制對流和自然對流各有哪幾種流態(tài)，判別的準則數(shù)各是什么，給出具體表達式3 冬天，一手拿木棒，一手拿鐵棒，另一端都放火上烤，鐵棒的感覺到熱；夏天，一手摸木板，一手摸鐵板，鐵板的感覺到?jīng)?，用傳熱原理說明原因4 北方窗戶采用雙層窗戶隔熱，其原因是什么，隔熱條件是什么5 畫出水被加熱沸騰的曲線，說明為什么1滴水滴在130度的鋼板上比420度的鋼板

5、上先燒干6 有人說d2t/dx2=0的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱溫度分布與導(dǎo)熱系數(shù)無關(guān)，因為里面沒有，請說明這種看法對不對，為什么7 沸騰傳熱與冷凝傳熱的強化原則是什么，請在改善表面結(jié)構(gòu)上給出具體措施 8推導(dǎo)有效輻射與投入輻射的關(guān)系，并說明有效輻射有哪幾部分組成二 分析題1 一廠的熱電偶上標有時間常數(shù)1S，給出其具體表達市，用傳熱知識說明標注是否準確，為什么2 自己劃分網(wǎng)格，給出如圖所示的點的二維，穩(wěn)態(tài)，有內(nèi)熱源，第三類邊界條件的離散方程3 冬天菜棚里的空氣溫度大于0度，但潮濕的地面仍然會結(jié)冰，為什么？并給出改善防凍的措施4 液-氣換熱，管內(nèi)是液，管外是氣，現(xiàn)在要強化，可以增加管內(nèi)流速，減少管壁導(dǎo)熱系數(shù)，在

6、管外加肋片，請問哪個最有效，為什么三 計算題1 圖略，給了一個電熨斗，其實就是一維穩(wěn)態(tài)平壁導(dǎo)熱，左邊是定加熱功率，右邊是與環(huán)境對流（第三類邊界條件），給出數(shù)學(xué)描述和邊界條件，并求出溫度分布2 （1）求出輻射強度 （2）求出在與平面法線成0度和60度時的定向輻射強度3 一個水平管道，與外界發(fā)生自然對流，求與外界的換熱量。考查輻射傳熱和水平管的自然對流，已經(jīng)給出了2個自然對流的NU數(shù)的經(jīng)驗式，自己計算進行選擇4 （1）寫出X12，X13，X23，X3，（1+2）；（2）畫出輻射網(wǎng)絡(luò)圖；（3）求1與2的換熱量。其中所有條件已給，1為漫射面，2為黑體，3絕熱5 一個換熱器的計算問題，53根管子的液-液

7、換熱器，所有條件都給出。（1）計算每根管子的流量；（2）計算管內(nèi)的換熱系數(shù)；（3）計算總的傳熱系數(shù)（管外側(cè)為基準）；（4）計算對數(shù)平均溫差；（5）計算管子的長度最后祝大家考研順利 Editor:Kaaso(Belonely) E-MAIL： 東北電力2005碩士研究生入學(xué)試題考試科目: (411)傳熱學(xué)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(dǎo)溫系數(shù)a表征了物體 的能力；流體粘度和a的比值組成的無量綱數(shù)是 。（2）根據(jù)導(dǎo)熱機理，水的氣、液和固三態(tài)中 狀態(tài)下

8、的導(dǎo)熱系數(shù)最小。（3）第一類邊界條件是 。（4）傅里葉定律數(shù)學(xué)表達式是 。（5）在熱輻射分析中，把 稱為灰體。（6）集總參數(shù)法是在非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中忽略物體 的簡化分析方法。（7）當(dāng)Pr>1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 。（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?；卣?，此時表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與 無關(guān)。（11）4個等溫、常物性表面構(gòu)成的封閉系統(tǒng)，此系統(tǒng)一共有 個角系數(shù)。（12）有效輻射J由 和 兩部分組成。（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

9、數(shù)學(xué)表達式為 。二、 簡答題 （40分，每題5分）1. 試用傳熱學(xué)來解釋由于大氣污染造成地球氣溫上升加速的原因。2. 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(yīng)特性？3. 寫出Bi準則表達式；并說明Bi0時無限大平壁內(nèi)溫度隨時間變化的特征，用作圖說明之。4. 分別寫出Re、Nu、Gr各準則的表達式，并說明各物理含義。5. 凝結(jié)換熱有哪兩種形式？哪種表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大些？為什麼？6. 實際物體的發(fā)射率與其吸收比從影響因素上看有何區(qū)別？7. 當(dāng)采用肋片增強傳熱時，應(yīng)把肋片加裝在哪一側(cè)？為什么？8. 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

10、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。（2）（13分）有一可忽略其內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻，初始溫度為20的小金屬球，放入800的爐中加熱，10秒后該球溫度為200，試確定該球的時間常數(shù)；并計算金屬球溫度上升到300所需時間？（3）（12）壓力為1.013×105Pa的飽和水蒸氣在高0.4m的豎壁上兩面凝結(jié)，壁面溫度保持80，凝結(jié)量為60kg/h時，壁面應(yīng)有多寬？（4）（15分）有一煙筒的表面發(fā)射率為0.9，表面溫度為80，外徑為0.1m。該煙筒垂直穿過室溫為20，

11、墻壁的溫度為17的大房間，煙筒在大房間內(nèi)的長度為2m。試計算煙筒在大房間的總散熱量。（5）（13）水以0.8kg/s的流量在內(nèi)徑為25mm的管內(nèi)流動，管子內(nèi)表面溫度為100，進口處水的溫度為40。試求水被加熱到80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(nèi)流動，水的入口溫度為20，出口溫度為40，流量為3kg/s；熱油入口溫度為120，出口溫度為60，傳熱系數(shù)為500 W/(.k)，溫差修正系數(shù)=0.97。若水和油的比熱分別為4174J/(kg.k)和2148 J/(kg.k)。試求油的流量和所需的傳熱面積。四、（12分）圖1中所示的有內(nèi)熱源

12、、常物性的二維導(dǎo)熱區(qū)域，一個界面為絕熱，其余界面與溫度為tf的流體發(fā)生對流換熱，其表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h W/(.k)，內(nèi)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x；y方向節(jié)點間距為y）。 絕熱面 12 34 5 6y 7 8 9 x 圖1附：部分計算公式管內(nèi)強制對流旺盛湍流實驗關(guān)聯(lián)式 豎壁層流膜狀凝結(jié)平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 大空間自然對流換熱的實驗關(guān)聯(lián)式 膜狀凝結(jié)時的雷諾數(shù) 空氣的物理性質(zhì)表t×102w/(kg.k)×106m2/sPr302.6716.000.701402.7616.960.699502.8317.9

13、50.698 水的物理性質(zhì)表t kg/m3×102w/(m.k)×106kg/(m.s)×106m2/sr kJ/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=1.013×105 Pa 對應(yīng)的飽和溫度為100。天津商學(xué)院2004年考研傳熱學(xué)試題一、問答題（每題6分，共30分）1.試說明得出導(dǎo)熱微分方程所依據(jù)的基本定律。2.一大平壁兩側(cè)表面

14、溫度分別為T1和T2，且T1T2，其導(dǎo)熱系數(shù)與溫度T呈線性變化：=0+AT，式中0為正值常數(shù)。試畫出對應(yīng)于A0、A0和A0三種情況下一維平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時的溫度分布曲線，并說明理由。3.什么叫膜狀凝結(jié)？什么叫珠狀凝結(jié)？膜狀凝結(jié)時熱量傳遞過程的主要阻力在什么地方？4.寫出Pr數(shù)的表達式并說明其物理意義；Pr=1時流動邊界層厚度與溫度邊界層厚度相等的結(jié)論適用于何種場合？5.什么是有效輻射？若黑體的輻射力為Eb、投入輻射為G，試問黑體的有效輻射J為多少？二、計算題（每題15分，共45分）1.有一厚為20mm的大平壁，導(dǎo)熱系數(shù)為1.3W/（m·K）。為使每平方米壁面的熱損失不超過1500W，在外

15、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)合壁兩側(cè)溫度分別為700及50，試確定此時保溫層的厚度。2.一常物性、不可壓縮的流體同時流過內(nèi)徑分別為d1與d2的兩根直管而被加熱，且d1=2d2.流動與換熱均已處于湍流充分發(fā)展區(qū)域，對流換熱的實驗關(guān)聯(lián)式為Nu=0.023Re0.8Pr0.4.試確定在下列兩種情況下兩管內(nèi)平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的相對大小：（1）流體以同樣的流速流過兩管；（2）流體以同樣的質(zhì)量流量流過兩管。3.三個表面構(gòu)成一個封閉系統(tǒng)，其中表面1、2為黑體，且都為平面；表面3為絕熱面。假定兩個黑體表面的面積相等，即A1=A2，溫度分別為T1與T2，試畫出該輻射

16、換熱系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)圖，并導(dǎo)出表面3（絕熱面）的溫度T3的表達式。山東科大傳熱學(xué)2008年考研試題一、問答題（每題6分，共10題，60分）：1. 導(dǎo)熱問題常見的邊界條件分別有那些？2. 寫出Bi、Fo、Nu、Pr數(shù)的表達式，說明各準則數(shù)的物理意義。3. 什么是正規(guī)狀況階段，為什么要劃分正規(guī)狀況階段和非正規(guī)狀況階段？4. 簡述時間常數(shù)的定義及物理意義。5. 什么是相似原理？為什么要引入相似原理？6. 顯式差分方程和隱式差分方程在求解時的差別是什么？7. 從流體的溫度場分布可以求出表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，其物理機理和數(shù)學(xué)方法是什么?8. 豎壁附近自然對流的溫度分布，速度分布和換熱系數(shù)有什么特點？9. 選擇太陽能集

17、熱器的表面涂層時，該涂料表面光譜吸收比隨波長的變化最佳曲線是什么？有人認為取暖用的輻射采暖片也需要涂上這種材料，你認為合適嗎？ 10. 對殼管式換熱器來說，兩種流體在下列情況下，何種走管內(nèi)，何種走管外？二、如圖所示，平板具有均勻的內(nèi)熱源，其兩側(cè)同時于溫度為的環(huán)境空氣發(fā)生對流換熱，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為，求平板內(nèi)的溫度分布及熱流密度。（14分）三、任意形狀固體，體積為，表面積為，具有均勻的初始溫度。在初始時刻，突然將其置于溫度恒為的流體中，設(shè)。固體與流體間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)及固體的物性參數(shù)保持常數(shù)。使用集總參數(shù)法，計算物體內(nèi)部溫度變化及到時間內(nèi)的總換熱量。（16分）四、試闡述強化傳熱的目的、原則和手段。（1

18、4分）五、一長為30，直徑為12.5的銅桿，導(dǎo)熱系數(shù)為386，兩端分別緊固地連接在溫度為200的墻壁上。溫度為38的空氣橫向掠過銅桿，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為17。求桿散失給空氣的熱量是多少？（12分）六、一導(dǎo)熱系數(shù)為50 W/（m.K），厚度為50mm的墻壁，穩(wěn)態(tài)時墻壁內(nèi)沿厚度方向的一維溫度分布為：t=200-2000x2，式中t的單位為，x的單位為m。試求：（1）墻壁兩側(cè)表面的熱流密度；（2）壁內(nèi)單位體積的內(nèi)熱源生成熱。（8分）七、一直徑為的薄壁球形液氧貯存容器，被另一個直徑為的同心薄壁容器所包圍。兩容器表面為不透明漫灰表面，發(fā)射率均為，兩容器表面之間是真空的，如果外表面的溫度為，內(nèi)表面溫度為，試求

19、由于蒸發(fā)使液氧損失的質(zhì)量流量。液氧的蒸發(fā)潛熱為。（10分）八、有一換熱器把流量為7200kg/h的熱流體從100冷卻至60，其比熱cp=3KJ/（kg.），冷流體是用15的地下水，流量為10800kg/h，比熱cp=4KJ/（kg.），傳熱系數(shù)k=60W/（m2.K）。求順流和逆流布置時，所需的換熱面積各為多少？并對結(jié)果進行分析。（16分）廣東海洋大學(xué)2004年考研專業(yè)課試卷傳熱學(xué)湛江海洋大學(xué)2004年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)（404）試卷(A卷)（請將答案寫在答題紙上，寫在試卷上不給分。本科目滿分150分）一、 填空題（每小題3分，共27分）1、傳熱學(xué)中“傳熱過程”這一術(shù)語的特定含義

20、是 。2、在自然對流中，流動的驅(qū)動力是 ，換熱的推動力是 。3、特征數(shù) 是動量擴散厚度與熱量擴散厚度之比，它的定義式為 。4、換熱器污垢熱阻是指 。5、對于等截面直肋，肋片越厚，則肋效率越 ，肋片越高，則肋效率越 。6、在國際單位制（SI）中，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h的單位是 ，總傳熱系數(shù)k與表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h的單位關(guān)系是 。7、角系數(shù)是指 。8、普朗特數(shù)Pr越大的流體，速度邊界層厚度與溫度邊界層厚度t之比/t越 。9、為使外徑為d的管道保溫措施最佳，應(yīng)當(dāng)選用臨界熱絕緣直徑dc為 的材料。（a）dc>d； （b）dc=d； （c）dc<d。二、問答題（每小題8分，共48分）1、怎樣理解有相變的換

21、熱問題歸屬于對流換熱范疇？2、對流換熱微分方程 h= |y0 是怎樣建立起來的？導(dǎo)熱問題中的第三類邊界條件也可寫為 h= |y0 的形式，試問兩式中各項的意義都一樣嗎？3、從傳熱學(xué)的角度考慮，冰箱中的蒸發(fā)器是放置在冰箱的上部還是下部更合理？為什么？4、在炎熱夏天，有兩個完全相同的貯存液態(tài)天然氣（LNG）的容器放在一起，一個表面已結(jié)霜，另一個沒有。試分析哪一個容器的隔熱性能更好？為什么？并解釋容器表面結(jié)霜原因。5、控制熱流密度的池內(nèi)沸騰為何要設(shè)定預(yù)警點（DNB）？否則有可能出現(xiàn)怎樣的情況？為什么？6、試分別寫出傅里葉定律、牛頓冷卻公式及黑體輻射的斯忒藩玻耳茲曼定律的表達式。三、綜合題（每題15分

22、，共75分）1、一常物性的流體同時流過溫度與之不同的兩根直管1與2，且d1=3d2，流動與換熱均已處于湍流充分發(fā)展區(qū)域。試確定下列兩種情況下兩管內(nèi)平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的相對大?。海?）流體以同樣的流速流過兩管；（2）流體以同樣的質(zhì)量流量流過兩管。2、導(dǎo)熱系數(shù)為、密度為、比熱為c、半徑為R，初溫為t0 的一個銅球掉入水中，水與球的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h、水溫為t，銅球內(nèi)部熱阻可以忽略，（1）請建立求解銅球溫度變化的方程和定解條件；（2）求出解的表達式。3、兩塊平行放置的平板表面發(fā)射率均為0.6，其板間距遠小于板的高度和寬度，且兩表面溫度分別為t1=4270C,t2=270C，試確定：（1）板1的自身輻射；

23、（2）板1的反射輻射；（3）板2的有效輻射。4、一臺1-2型殼管式換熱器用來冷卻11號潤滑油。冷卻水在管內(nèi)流動，t2=200C,t2=500C，流量為3kg/s，熱油入口溫度為1000C，出口溫度為600C，k=350W/（m2·k），c1=2148J/（kg·k）， c2=4174J/（kg·k），溫差修正系數(shù)=0.895。試計算：（1）油的流量；（2）所傳遞的熱量；的（3）所需的傳熱面積。5、對于穩(wěn)態(tài)、無內(nèi)熱源、常物性（且各向同性）的導(dǎo)熱問題（1）請寫出二維直角坐標系中的導(dǎo)熱微分方程。（2）請寫出第三類邊界條件下，邊界上任一節(jié)點用相鄰節(jié)點和環(huán)境溫度表示的差分方

24、程式（設(shè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h，環(huán)境溫度為T）。北京科技大學(xué)2003年招收攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題一、簡要回答下列問題（每小題8分）1、寫出下列準則的表達式，并注明各量的物理意義:Bi Fo Gr Nu Re Eu2、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；有的換熱器正好相反，為什么？舉例說明。3、為什么稱大容器飽和沸騰中的臨界熱流為沸騰危機或燒毀點？4、試述強化管內(nèi)流體對流換熱常采用的方法，并簡述理由。5、什么是灰體？在實際工程計算中我們把物體表面當(dāng)作灰體處理應(yīng)滿足什么條件？而又為什么要滿足這樣的條件？二、（20分）外徑為60mm ,表面溫度為200的蒸汽管道，外絕緣

25、層為100mm的正方形截面，絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)為0.1W/(m·K),絕熱層外表溫度為50。試計算每米長管道的熱損失。若用同樣多的材料做成圓形截面，熱損失又是多少？（可假設(shè)兩種情況下絕熱層外表面與環(huán)境的對流換熱系數(shù)相同）三、（20分）如圖中所示，位于導(dǎo)熱系數(shù)分別為和兩種材料界面處的節(jié)點O 。試推導(dǎo)出穩(wěn)態(tài)狀況下，無內(nèi)熱生成的有限差分方程，若劃分網(wǎng)格時令x = y ，則此導(dǎo)熱問題的有限差分方程可簡化為何種形式。四、（25分）一套管式換熱器，飽和蒸汽在內(nèi)管中凝結(jié)，使內(nèi)管的外壁溫度保持在100。初溫為25、質(zhì)量流量為0.8kg/s的水從套管換熱器的環(huán)形空間流過，換熱器外殼絕熱良好。環(huán)形夾層內(nèi)管

26、外徑為40mm，外管內(nèi)徑為60mm，試確定把水加熱到55時所需的套管長度及管子出口截面處的局部熱流密度。 （不考慮溫差修正，水的物性參數(shù)為： =0.635W/（m·K），=653.3×Pa·s，=4174J/（kg·K），Pr=4.31）五、（25分）如圖所示，由半徑為1m的1/4圓的兩直徑及圓周所組成的通道，在垂直紙面方向無限長。表面1的溫度和發(fā)射率分別為=200，=0.2，表面2溫度和發(fā)射率分別為t=27，=0.7,表面3的發(fā)射率為=0.5，單位長度熱流=1000W/m。試確定表面3的溫度和表面1，2的單位長度凈輻射換熱量。六、（20分）用熱電偶測溫

27、計測得爐膛煙氣溫度=798。設(shè)已知水冷壁管外表面溫度=580，煙氣對測溫計表面的對流換熱系數(shù)=60W/（·），煙氣可近似地當(dāng)做透明介質(zhì)，測溫計表面的黑度=0.3，測溫計由于導(dǎo)熱而產(chǎn)生的測溫誤差可以略去不計。試求爐膛煙氣的真實溫度和測溫計由于輻射換熱產(chǎn)生的測溫誤差。七、（25分）試證明：在兩個平行板之間加上n塊遮熱板后，輻射換熱量將減小到無遮熱板時的。（設(shè)各板均為漫灰表面，且發(fā)射率相同）八、（20分）由三個灰體表面組成的封閉輻射系統(tǒng)中，三個面的面積分別為、和，三個面的輻射率分別為、和，三個面上的溫度分別為、和，試畫出該輻射系統(tǒng)的等效輻射網(wǎng)絡(luò)圖，并列出求解此輻射系統(tǒng)的節(jié)點方程組。北京科技

28、大學(xué)2004年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題一、（30分，每小題6分）簡要回答下列問題1、試分析氣體輻射的特點。2、名詞解釋：熱導(dǎo)率、對流換熱系數(shù)、輻射常數(shù)以及材料的熱輻射率。3、解釋下列名詞：層流邊界層、湍流邊界層、湍流核心、粘性底層、主流區(qū)、雷諾類比。4、為什么改變內(nèi)部流動截面形狀會改變換熱效果？試用充分發(fā)展湍流的對流換熱公式N=0.023解釋之。5、扼要闡明下列相似準則的表達式和物理意義： Bi Fo Gr Nu Re Eu二、（20分）試給出圖1所示平板溫度分布T（x）的解析表達式，設(shè)平板在和處分別有均勻的表面溫度和，導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度線性變化：k=（1+bT）。三、（20分）考察兩個漫射的無

29、限大的平行灰表面，其相隔距離很小，若兩表面的黑度均為0.8，為了要使兩表面之間的輻射熱流減少至原來的1/10，問所放置在其之間的很薄、且導(dǎo)熱熱阻可以忽略的輻射熱屏的黑度應(yīng)是多少？四、（30分）一個套管式換熱器，飽和蒸汽在內(nèi)管中凝結(jié)，使內(nèi)管外壁溫度保持在100，初溫為25、質(zhì)量流量為0.8kg/s的水從套管換熱器的環(huán)形空間中流過，換熱器外殼絕熱良好。環(huán)形夾層內(nèi)管外徑為40mm，外管內(nèi)徑為60mm，試確定把水加熱到55時所需的套管長度以及管子出口截面處的局部熱流密度。不考慮溫差修正，水的物性參數(shù)如下：導(dǎo)熱系數(shù)（或稱熱導(dǎo)率）=0.635W/(m·)；動力粘度=653.3×Pa&#

30、183;s；比熱=4174J/(kg·)；普朗特數(shù)Pr=4.31。管槽內(nèi)旺盛紊流流體與壁面間的對流換熱的準數(shù)方程為Nu=0.023。五、（25分）兩個直徑為0.8m和為1.2m的同心球，中間有空氣隔開，兩球的表面溫度分別為=400K和=300K。a. 若兩球是黑表面，問它們之間的凈輻射能交換是多少？b. 若兩球是黑度=0.5和=0.05的漫射灰表面，它們之間的凈輻射能交換是多少？c. 若增加至20m，且=0.5，=0.05和=0.8m，問兩表面之間的凈輻射能交換是多少？若其他條件保持不變，將外表面作為黑表面（=1），問所導(dǎo)致的誤差是多少？六、（25分）對圖2所示的圓截面直肋的一維穩(wěn)態(tài)

31、、無內(nèi)熱源、常物性導(dǎo)熱問題，試分別列出節(jié)點m和端部節(jié)點M的離散方程式。已知圓截面的直徑為d。七、（25分）試解釋換熱器和蓄熱室的工作原理，它們各自的優(yōu)缺點有哪些？請列舉強化換熱器和蓄熱室換熱的措施各3項。八、（25分）一具有漫射-灰表面且黑度為0.6的熱電偶，用其測量流過一大管道內(nèi)的氣體溫度，熱電偶的指示溫度為180，管壁黑度為0.85且具有均勻溫度為450，若熱電偶和氣流之間的對流換熱系數(shù)為125W/（·K），略去熱電偶的導(dǎo)熱損失，求氣流的真實溫度。北京科技大學(xué)2005年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題一、（40分，每題10分）回答下列問題：1、分別寫出Bi、Nu相似準則數(shù)的表達式，請說

32、明其物理意義，并比較Bi、Nu的異同。2、對于管內(nèi)強制對流換熱，為何采用短管和彎管可以強化流體的換熱？3、有人認為：“重輻射面（絕熱輻射面）既然沒有凈得失熱量，它的存在也就對整個系統(tǒng)不起任何作用。”這一看法對不對？為什么？4、爐氣（煙氣，燃燒產(chǎn)物）黑度的計算公式是什么？試解釋此公式的物理含義。二、（20分）一根6m長，2kW功率的電阻絲是由直徑為0.2cm的不銹鋼（k=15.1W/m·K）制成。電阻絲的工作環(huán)境溫度為30，表面對流換熱系數(shù)為140W/·K。試求解電阻絲穩(wěn)定工作時橫截面上的溫度分布表達式及表面溫度值。三、（20分）水以2kg/s的質(zhì)量流量流過直徑為40mm，長

33、為4m的圓管，管壁溫度保持在90，水的進口溫度為30。求水的出口溫度和管子對水的散熱量。（水的物性參數(shù)為k=0.653 W/m·K，= 4.174kJ/kg·K，Pr=4.31，=653.3×Pa·s ，水在管內(nèi)對流換熱經(jīng)驗公式為Nu=0.023）四、（20分）有一內(nèi)腔為0.2m×0.2m×0.2m的正方形爐子，被置于室溫為27的大房間中。爐底電加熱，底面溫度為427，=0.8，爐子頂部開口，內(nèi)腔四周及爐子底面以下均敷設(shè)絕熱材料。試確定在不計對流換熱的情況下，為保持爐子恒定的底面溫度所需供給的電功率。爐底對爐側(cè)墻的角系數(shù)等于0.8。五

34、、（20分）一具有漫射灰表面且黑度為0.6的熱電偶，用其測量流過一大管道內(nèi)的氣體溫度，熱電偶的指示溫度為180，管壁黑度為0.85且具有均勻溫度為450，若熱電偶和氣流之間的對流換熱系數(shù)為125W/（·K），略去熱電偶的導(dǎo)熱損失，求氣流的真實溫度。六、（15分）試給出圖1所示平板溫度分布T（x）的解析表達式，設(shè)平板在和處分別有均勻的表面溫度和，導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度線性變化：k=（1+bT）。七、（15分）以逆流式換熱器為例，試推導(dǎo)換熱器設(shè)計公式Q=KtF中平均溫壓t的計算式：t=八、（15分）試解釋換熱器和蓄熱室的工作原理，它們各自的優(yōu)缺點有哪些？請列舉強化換熱器和蓄熱室換熱的措施各3項。

35、九、（15分）已知平板跨流的局部對流發(fā)熱系數(shù)是按變化。其中x是指距平板前沿（x=0）的距離。求自前沿到平板上某個位置x的平均對流放熱系數(shù)與在x處的局部對流放熱系數(shù)之比。北京科技大學(xué)2006年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題一、（30分，每小題5分）簡要回答下列問題1、假定不可壓縮，牛頓型流體，常物性，無內(nèi)熱源，忽略摩擦產(chǎn)生的耗散熱，試寫出二維穩(wěn)態(tài)對流換熱微分方程組，并說明其中各項的物理意義。2、對于第一類邊界條件的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題，其解析解與導(dǎo)熱系數(shù)有沒有關(guān)系？3、發(fā)生在一個短圓柱中的導(dǎo)熱問題，在哪些情形下可以按一維問題來處理？4、對管內(nèi)強制對流換熱，為何采用短管和彎管可以強化流體的換熱？5、名詞解釋：

36、有效輻射、表面輻射熱阻、重輻射面、遮熱板及灰體。6、試述基爾霍夫?qū)殷w的應(yīng)用，簡要說明該定律在輻射換熱計算中的作用。二、（20分）一塊初溫為的平板（單側(cè)表面積為A，厚度為L），一側(cè)表面突然受到恒定熱流密度的加熱，另一側(cè)表面則受到溫度為的氣流冷卻，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h。設(shè)內(nèi)熱阻可以不計，其它物性參數(shù)均已知。試列出物體溫度隨時間變化的微分方程式并求解之。三、（25分）一蒸汽管道的保溫層外包了油毛氈，表面發(fā)射率為0.93，溫度為330K，外徑為0.22m。該管道水平地穿過室溫為22的房間，在房內(nèi)長度為6m?？諝獾奈镄詤?shù)如下：導(dǎo)熱系數(shù)（或稱導(dǎo)熱率）=0.0276W/（m·）;運動粘度=16.9

37、6×/s;普朗特數(shù)Pr=0.699。橫圓柱表面自然對流換熱的準數(shù)方程為Nu=0.48。試計算蒸汽管道在該房間內(nèi)的總散熱量。四、（25分）利用一同心套管式換熱器，將流量為225kg/h、比熱為4188J/kg·K的水由35加熱至95，并用流量為225kg/h、比熱2095J/kg·K和溫度210kg/h的油作為熱流體。若總傳熱系數(shù)為550W/（·K），且管外徑為100mm。求（1）該換熱器是逆流式還是順流式；（2）換熱器的長度。五、（25分）兩個直徑為0.8m和為1.2m的同心球，中間有空氣隔開，兩球的表面溫度分別為=400K和=300K。a. 若兩球是黑

38、表面，問它們之間的凈輻射能交換是多少？b. 若兩球是黑度=0.5和=0.05的漫射灰表面，它們之間的凈輻射能交換是多少？c. 若增加至20m，且=0.5，=0.05和=0.8m，問兩表面之間的凈輻射能交換是多少？若其他條件保持不變，將外表面作為黑表面（=1），問所導(dǎo)致的誤差是多少？六、（25分）用單層遮熱罩抽氣式熱電偶測量一設(shè)備中的氣流溫度，如圖所示。已知設(shè)備內(nèi)壁為90，熱接點和遮熱罩表面黑度均為0.6，氣體對熱接點及遮熱罩的換熱系數(shù)分別為40W/（·K）及25 W/（·K）。當(dāng)氣流真實溫度為=180時，熱電偶的指示值是多少？七、（25分）建立如圖所示壁面內(nèi)拐角節(jié)點A的溫度

39、的離散方程式。壁面外表面與流體（溫度為）對流換熱，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h壁面內(nèi)有內(nèi)熱源，單位體積內(nèi)內(nèi)熱源強度為，壁面按二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題處理。八、（25分）考察兩個漫射的無限大的平行灰表面，其相隔距離很小，若兩表面的黑度均為0.8，為了要使兩表面之間的輻射熱流減少至原來的1/10，問所放置在其之間的很薄、且導(dǎo)熱熱阻可以忽略的輻射遮熱板的黑度應(yīng)是多少？北京科技大學(xué)2007年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題一、（30分，每小題5分）簡要回答下列問題1、請寫出直角坐標系中，非穩(wěn)態(tài)，有內(nèi)熱源，常導(dǎo)熱系數(shù)的導(dǎo)熱微分方程表達式，并說明表達式中各項的物理意義。2、在用裸露熱電偶測定氣流的非穩(wěn)定穩(wěn)定場時，怎樣可以改善熱電偶的

40、溫度響應(yīng)特性？3、采用集總參數(shù)法求解物體非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時，需滿足什么條件?說明為什么要滿足此條件。4、解釋現(xiàn)象：一條架空敷設(shè)的電纜使用時發(fā)現(xiàn)絕緣層超溫，為降溫特剝?nèi)ヒ粚咏^緣材料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)溫度更高。5解釋名詞：接觸熱阻，沸騰的臨界熱流密度，入口效應(yīng)，黑體，溫室效應(yīng)。6、為強化傳熱，可采取哪些具體措施？二、（20分 ）半徑為的圓球，其熱導(dǎo)率（導(dǎo)熱系數(shù)）為，單位體積發(fā)熱量為，浸在文檔為的流體中，流體與球表面間的對流換熱系數(shù)為h 。求穩(wěn)態(tài)時圓球內(nèi)的溫度分布，并計算當(dāng)=0.1m, =4.5W/(m·K)，=5000W/，h=15 W/（·K），=20時，球內(nèi)的最高溫度。三、（25分）在一

41、次對流換熱試驗中，10的水以1.6m/s的流速流入內(nèi)徑為28mm、外徑為32mm、長 1.5m的管子。管子外面均勻地纏繞著電阻帶作為加熱器，其外還包有絕熱層。設(shè)加熱器總功率為42.05kW，通過絕熱層的散熱損失為2%,管材的導(dǎo)熱系數(shù)為18 W/(m·K)。試確定：（1）管子出口處的水的平均溫度；（2）管子外面的平均壁溫。已知管內(nèi)對流換熱的準則數(shù)方程為：=0.023，在平均溫度下，水的物性參數(shù)如下：=999kg/，c=4187J/kg·K，=0.5865 W/(m·K)，=1.156×/s，Pr=8.27。四、（25分）兩漫灰平行平板間存在著輻射換熱，并保

42、持表面溫度>,表面發(fā)射率分別為和。為減少兩板間的輻射熱流，用一個兩側(cè)面發(fā)射率不同（分別為和，且< ）的遮熱板將兩板隔開。問（1）為使兩板之間的輻射換熱有最大的減少，遮熱板應(yīng)如何放置?即應(yīng)該將該板發(fā)射率小的（）還是大的（）一面朝向溫度為的平板？（2）上述兩種放置方式中，哪一種使遮熱板溫度更高？五、（25分）長方體加熱爐頂面（2m×2.5m）被加熱，溫度保持800，表面發(fā)射率為0.8，底面（2m×2.5m）溫度為80，可以看作是黑體；四壁（4個2.5m×2.5m）近似是絕熱的，發(fā)射率均為0.8。已知爐頂與爐底之間的角系數(shù)等于0.17。求：（1）畫出針對此問

43、題的輻射網(wǎng)絡(luò)圖；（2）四壁的溫度；（3）加熱爐頂面內(nèi)埋設(shè)的電加熱器的總功率（不考慮對環(huán)境的散熱損失）。六、（25分）利用一同心套管式換熱器，將流量為225kg/h，比熱為4188J/kg·K的水由35加熱至95，并用流量為225kg/h，比熱2095J/kg·K和溫度210的油作為熱流體。若總傳熱系數(shù)為550 W/（·K），且管外徑為100mm。求（1）該換熱器是逆流式還是順流式；（2）換熱器的長度。七、（25分）建立如圖所示壁面內(nèi)拐角節(jié)點A的離散方程式。壁面外表面與流體（溫度為）對流換熱，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h，壁面內(nèi)有內(nèi)熱源，單位體積內(nèi)內(nèi)熱源強度為，壁面按二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱

44、問題處理。八、（25分）分別畫出如下兩表面間的自然對流流動示意圖：（1）兩平板傾斜，熱面在下，冷面在上；（2）兩傾斜平板，上下面等溫，置于大氣溫度（> ）中；（3）兩熱豎壁組成的封閉有限矩形空間（上下表面絕熱）。北京科技大學(xué)2008年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題一（30分，每小題5分）簡要回答下列問題：1、名詞解釋：熱導(dǎo)率、對流換熱系數(shù)、黑體輻射常數(shù)、發(fā)射率和總傳熱系數(shù)k。2、分別寫出畢渥述Bi、努塞爾數(shù)Nu、雷諾數(shù)Re、傅里葉數(shù)Fo和格拉曉夫Gr相似準則數(shù)的表達式，并請說明其物理意義。3、常物性、無內(nèi)熱源的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱方程2f=0中不包含任何物性參數(shù)，這是否說明導(dǎo)熱物體中的溫度分布與導(dǎo)熱物體

45、的物性無關(guān)，為什么？4、熱水在兩根相同的管內(nèi)以相同流速流動，管外分別采用空氣和水進行冷卻。經(jīng)過一段時間后，兩管內(nèi)產(chǎn)生相同厚度的水垢。試問水垢的產(chǎn)生對采用空冷還是水冷的管道的傳熱系數(shù)影響較大？為什么？5、何謂灰體？這種物體表面在現(xiàn)實中并不存在，那為什么可以用于實際物體表面間的輻射換熱計算？6、試用熱阻概念說明輻射遮熱板為什么能夠“遮熱”？板表面的發(fā)射率對遮熱作用有什么影響？二（20分）有一體積為V，表面積為的物體。假設(shè)物體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻很小，可以忽略，則物體在同一時刻各點的溫度相同。物體與溫度為的環(huán)境發(fā)生對流換熱，換熱系數(shù)為，若物體熱導(dǎo)率、密度和比熱容C均為已知常數(shù)，且物體初始溫度為。請推導(dǎo)物體溫

46、度隨時間的變化函數(shù)t=f()。三（25分）采用測定鉑絲電阻的方法可間接測出橫掠鉑絲的空氣速度?，F(xiàn)測得鉑絲直徑0.1mm，長10mm，電阻為0.2，通過的電流為1.2A，表面溫度為200，空氣溫度為20。已知Nu=0.911,空氣的物性參數(shù)見下表。假定輻射熱損失可忽略不計，試確定空氣的來流速度。附： 空氣的物性參數(shù)溫度t，熱導(dǎo)率×，W/（m·k）運動粘度v×，/s普朗特數(shù)Pr202.5915.060.7031103.2724.290.6872003.9334.850.680四（25分）在一熱處理過程中，將溫度為220的金屬薄板豎直地置于溫度為20，流速為7m/s的空

47、氣氣流中。平板沿流動方向長度為3m，寬度為2m，如圖1所示。測得作用于平板的摩擦阻力為0.86N。試確定該金屬板與空氣間的對流換熱系數(shù)和傳熱量。空氣的物性參數(shù)為：=1.204kg/,=1.007kJ/kg·K，Pr =0.7309。五（25分）設(shè)有如圖2所示的幾何體，半球表面是絕熱的，底面被一直徑（D=0.2m）分為1、2兩部分。表面1為灰體，=550 K，黑度=0.35；表面2為黑體，=330 K。求：（1）畫出相應(yīng)的輻射網(wǎng)絡(luò)圖；（2）半球表面3的溫度；（3）表面1的凈輻射熱損失。六（25分）一順流套管式換熱器，利用溫度為60的己二醇（比熱為2500 J/kg·）來加熱流

48、量1.3kg/s，入口溫度20的甘油（比熱為2400 J/kg·）。換熱器出口處兩流體溫差為15.該換熱器可視為平壁傳熱，已知甘油側(cè)換熱系數(shù)為450W/·，己二醇側(cè)換熱系數(shù)為515 W/·，傳熱面積為7.6。求：（1）傳熱量；（2）甘油的出口溫度；（3）己二醇的流量。七（25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，試從傳熱角度來評價這個方案。八（25分）有兩塊無限大平行平板，其發(fā)射率分別為0.3和0.8，二者由于溫度不同進行輻射換熱，若在兩平板之間插入一塊兩面拋光的鋁遮熱板，其發(fā)射