重庆大学837传热学历年真题及答案

1、，章庆大学2002硕士研究生入学考试试题$4(43（考试科目：传热学!研究方向：所有方向 专业：工程热物理然能工粗动力机域及工程制令及低浪工程I !靖考生注意： I啊 f （包密卒g 嘟（）锥羊穿答.占,惟糜尝 i 一、概念题（本题共50分）：I !1-热导率分别为常步七、七和七的三科材料A、B、C构成的&复°平壁，食稳态温度分布如图所示:壁卜2、2-3中温度分布为线性， 壁3V中温度分布为抛物线. i（1）试比较q. qj和七的相对大小；02. （S分）直角坐标下无内热源、稳态导热微分方程式如下d2t d2t d2t+ += 0 dx2 dy2 dz2上述方程式中不含热导率

2、义，有人因此说在无热源的稳态导热过程中, 温度分布与热导率无关，你认为对吗？为什么？3. （8分）由于对流换热微分方程力=-£当（2）试比较七、七和七的相对大小.（注意：以上请简单说明理由）J 中没有出现流体速度.有人因此得出结论：表面传热系数龙与流体速度分布无关，你是否赞成 此说法？为什么？一4 （8分）对管内层流强制对流换热，试定性给出沿管轴线方向局部表面 传热系数九破x的变化曲线；并说明夸传热温差一定的情况下，平均 表面传热系数方.和局部表面传热系数的大小及其理由5. （8分）在波长,4 2p m的短波范围内，木板的光港吸收出小干担垢整己2皿的长波范围内则相反.在铝奸战蹬部露蠹

3、 太阳光下时，哪个温度高？为什么？叮回放在6. （10分）回答尹说明理由：、（】）在二平行大平板间平行插入一辐射遮热板，遮热板两侧表面发射 看曩芝;试问：当在两平板间跆承勉辐射遮热板时，遮热效果会春 （2）在两长同心圈筒之间插入一同心辐射遮热圆筒，遮热圆筒两侧表 面发射率相同试问：遮热圆筒靠近外圆筒和靠近内圆筒时遮执效果 会有何不同？二、（2。分）用热电偶测量崎中气体的温度，热电偶的初始温度为20-C,与气 体的表面传热系数为10W/（n?K）.热电偶近似为球形，直径为0.2mm. 试计算插入10s后，热电偶的过余温度为初始过余温度的百分之几？要使 温度寸过余温度不大于初始过余温度的1%,至&

4、quot;筋要多长时间？己知热 电偶的 /l=67W/ （m K）, P=7310kg/m c=228J/ （kg K）.三、（20分）一套管式换热器，饱和蒸汽在管内敏结，内管外壁温度保持在100 初温为25C,质量流宽:为0.8kg/s的水从套管换热器的环形空间中流 过.换热器外壳绝热良好.环形夹层内管外径为40皿，外管质径为60mm. 试碰定把水加热到55C时所需的套管长度及管子扫口截面处的局部热流所 度：.'：.'.附注：管槽内强制对流换热关联式：层流：=1.86（Re/Pr/f）s（¥o°“；湍流：M/ =0.023Re/°Pi/ （捉 6

5、0）；加热流体时，2.4；冷却流体时，/H）.3本题中,水的物性参数取值为:：/l=0.635W/（m K）,4-653.3X10 s."c广4174J/（kg K），Pr=4.31-不考虑大温差修正.:四、（10分）厚6的平壁一侧被红外线辐射加热，投射辐射为G.平壁的袤面 、发射率为J热导率为儿周围环境温度为仁，壁面到周围环境的表面传 热系数为方试建愚时受红外线照射的一侧表面温度.管庆大学2003硕士研究生入学考试试题舞目在码.464考汶科传热学（含换热鉴）题Y(. . 、.业：工程熟物理热诙工程"制冷及低浅今程动力机被m二程 考生注意：L但同与登转答凝二转:一、单项选孥

6、（本大题共12小题每小题3分，共36分） ”.右善小题列出呀四个选事中只有二个诜而是符会短旦要求的，.号角坐淙下，、元内热源、一雄非尊态导热问题的皂熟微分方程是 、A与" '尝* .非告昏口.知音2. 建淙湿寇的双主泼禾中间拍成其竺；其日的是（： - A.减少号热.，'. . -减少对流换热：?;. 已减少对流与曜至换热_ _ , D.滋少导热与箔流换兵.3.下途哪衿子我有提高技密磁系数无效？（）.,，/； A.建商流透.： B.埼大笛竺.二C.采用入口妻效应D：采疳等热系数大的沅H4.沸着的临界热流密度J是.（ ）.；." 'A.从过冷沸泣渡到饱忌

7、沸腾的转近点"B.从宜主流动过渡到筑态沸善的转折点'C. 从按志沸舞过渡到膜态涛雳的特为点"D, 从不稔定殖态.沸腾过渡到憩定戏态沸禺的关折点 情污的没画热京gdSK?m.水的强慈冷沅.D. 水打篌态浣蕖7 5.逮常怖既T，下廷（;A. 水的至然对流C.水的核态涕房 6. 亍某平壁殃热，己如其三倒的生热热臣大亍芝倒的奈热卖田削该 工笙渥度？.笑W）的湿共M.- A.三便. B.右使 C.三三方谢的平均以D.无注该淀-、列各参戡中，属于物性参数的是（.）.土.俊本系数2 B.吸收军厂C. W芸特敏三.点艺*系芸尹仃也度条律下的全波谱辐贮彩吸枚，下列零巨说法正碑？A&g

8、t;物体的R射能力越苣其吸收:率愁大.B. 物体的吸收率越大其反射率越大：.,C. 物体的吸收率题大其黑度越小：.：D. 物体的吸收率越大其点射穿送2E越大9.有个由两个圆简表面组成的环形长通道，其外商的丙竺是6，由筒 的外役是弓，且d,/d2,则角系数劣.,和也分别为）.A &：-0.5石.）.】B#.：-0.25, X ,-0-C A；, j-1. xz /<25D X：.：-0.5, X、.=0.25' 1 B. * c. -±-ir* D。-._.-V 弓"11 .己知物体衰菌与周吸彪毋的换新赫*这是晨亍第（ 关汕界条件.& 二i二腐界

9、热绝靠役是对应亍裳热盘M二圆管，其计算式为 -A.最大值,- dt =h.C.最小值，dt = -,h】0烟道中有一三热皂偶，热电偶（黑度勺）£蟾道内至百（黑度£,） 辐贮羡热的系统黑度/为（）C、三： " I ；D.四.的哀匝长外竺;非=B. 是大值,如& z - D.-景小值.之三竺：.>.-X .二、简答（本大题共5小题，关54分）*.，. H V ；.1.（】了分）某热力管遑采居向乒导热系敏不甬讨绝热材料包在nt外部 培行隗涩，若两点保湿材料的厚度和等，试问为了.少管板热我】；应将导热系数较大的材料包在丹屋还是内层？为什么？ -'2.

10、 （1。分）空气横位管束适仁沿流动方向管拌行您多.羡熟越芸，疝蒸一 汽右水壬宜束外凝结时，澄液膜同方向管林数意多，换熟熨降 :低，为什么？._敏越尢三页m变巳皿会乜芯大灯2畦:系数方也二葺越大,.这句话尤四？为昔么？一，（:i分）试用所生：:学芫识说羽忘熟宅偶成是高虚一体富反景产生浒鱼误芸的陲因有嚷些？可以采取骨虫措施来旅小胡童误兰？5.（2务）为了强化空热鬃=矢皓茶;迂荐.耳成&几裨逢色?分别举例说明. . -/.支' W）'三已流茨热尖至关芸丈牛（nj>0.以>0.可知，Pr三；计算题（本大题共3小题，签小题力分，变60分） 内热阻羔对亍外芒晏很小C3:

11、<0.1）的物体技湛"今的常浬介质所冷兰物体的初始温度为板袤而放热道号牛顿冷却定律，恒表而传.热系数未知，仅分道匚对刻物体的3L度为小M求物体建逐精替同的 号化芝系（假定茨面作热系数方和物苴为帝数）. , . 42J衰官涣热黑，白。48X3和。25X25钢昔制应，再普流体在内管和 吞陈泥汶，分别浏国表页传热系数为九和瑚若两我体的泛Jt林不 支并笆吨出UiS度支化对初注所产生两影响！将内暂改符032X2.5后两例的表面捋热系数分别为康来的多少岳？（假定流动均为素素流携热实检关联式为:MLC.C21R/mL）.一3. 如BE所示保温液具有双壁镀冬的夹星最构，央层施具空尝嵌登的照 度

12、£=0.02,外芸混反保持200.瓶内昼淆100*0的水，僵设顶金是绝.热的，云求连沸水的初挡时刻整组阪地M要就（假定虽造瓶'内外箜等很溥，水的P-lOOOte-m3. c广4200J kg K）科目代码：464T-,科目名称：传热学 .-L. -性考生注愈:W53上,g弋、.间皆题（本大题共60分）-温度分布如四所示，平壁导热系数分别为X 、!*如空1所示，两层平壁内为一维葱态皇沃，旦女常数.试确定:ho分）.（1）热流密度？、q及93的相跄乂小：（2）L和入空相对大小.2耍2所示,笛物性、无内热源的号热艺导热系数为入）右边界衰面与周四环藻之f3的 她流换热浸言择热系数为k

13、c.巧痍温其为甲旦右边界衷面与不境发生蔑射换热:袤理竺 发射率为.云x»y方向网格各刍均分，M尸域列出在二维稳态条件下边界节占（ 的离散方程.30分） 3. 冰辑和竺调机主漠装割冷剂I?要对整八系统抽其空，为什么？ （6分）4. 左怒射类热泞冥宁重播肘袤面月集运衰百（或无限大表面）均有Eb=J,注问何有有何 区别？（8分）5. 弟三关近打点今可袤示为：:市.仰.-WM京.=0注说明三-七妥作下，第三类法笋条件三戋变为舅一类泣界条件或第二类话界条件？ （S 会） 双言Kwnf还竺奈克沅W疾热.江£¥三其它条伫不变的情次下，将元仁工希相M澄千. 而沅午元更点戒一冬57

14、，管沅M茶表国传茶系数夸河变化？首长M有何交之？ （Vu =C.023Recl ?r04；分）为了强化象添器=芭伟热江豆，Wt莓嗪兄乒途色？分别举一例说明.（8分）、计算题(每题30分，本大题共90分)；'r k .为3L/T c = 40mm 灸虹.落女；=。6RX7fm KjdU=岌和霓度方何上为无,大)，乎芯三绝热衰面上.平极内具有均笑穴二 '体祝空发热量为i=4X104W/m现有平均谁度户40C的II号润浅 黑度从平根上表面流过，试计箕：°)清治与平板上表面之间的工的袤再作热系数；(2) 壁平板上兼面Qmm处平板方乾湛度：(3) 平板内的蠢高温度.附注(】)M

15、号泪清准的物性参数正似坛取：人=0.1405W/(m K),. v=57.4X JOm/s. Pr«723(.2)流体外貌专板强制对流矣热的实差美联丈：AL.三 0.664 Re"' Pr,nR"5»10Nj =(0.037Re<<5-87!)Pr,z, Rs >5 HO'2.27.6bar、315*C的过热蒸汽.以l&s的这爰流江一内径(直役)为150a、竺厚为10mm 关管道，管材的导热系数为45W/(二K).含外色玄40mm厚的保温材料，壬导热系数为 0.07W/(m K)，管道处亍混魔为20：的室内，管外

16、表面与空气的总兰热系敷为、W/(n? K), 试求：°.°(1) .传热系数(以督内表面阳为聂坦； 阡瑚(2) 管道堇位长度的茶损失：*1(3) 保温材料的外袤面温度 倍虎.'./：m知过热瓶汽的物性：X =044W/(m - K), v=.91X10%?/s，Pr=l2.如£吝流接热表面传热系数可用美联式：他=0.023Re" Pr".3. 设Wjp§E-37示的几何体，半芽表后罗竺鑫的,底面芸一直役CD=02m)分为1、两票 嘉表面1、2均为衣体，其温度彩笈射隼分别为心=550K,身=0.3； T:=33OK,力=0.气

17、诧计算，. 一()表面】的津辐宝热掠失；-(2) 袤直芝的温度：,(3) 吏表面1、2屁夸无冷辂射段悬？为打么？E3重肉友殍四年硕主If究生入学考试试题,答友试疼上长不分计6的:直交二i，:、右图二：血iMi为计祭成电逻快衣面.B图所示6假芸，流方向上不邃】。分.S小 S?它准中您方扶筋旅熟量桓同号热W数'小 " /-”定恺地正佥沸女讴!云3为受到温L5和汜扳痿泌而赴前和Bl散的定义式.芹说明二伯的区弓M的入口段效底-尹奘荏其产生的溟有.t作,采月一个，I、，口H札瓦导热系数为I方,可网格谷自均分.巨去¥«3丫.演强 3瓶热 堡彼温少 能S保践 印的为决

18、太榆示» IV射所值 色反Is些 识于如啰kr示 £1阻札和,试二.分析计箕题（本大题共70分）-咻面心降到50 "赢潇明M策嚣戳黑籍*。遴 £ §军*：§搭流薰餐舞第蠹如冒*常艺藉弥峪.流-为 M郭篇擀凌%*薰瓮徭;嚣;/零甲赤薰薰繇器鹭肇 55 '5念?枫冲#嚣*K兀二九63.仃5分）再个直役为内.一菟盘7>500芸、gqp.度（已知同轴圆盘之间的角系尖乏页S 2 R苴整试试题科目代码：438科目名称：传热学别提醒考生：毕律做在苓题心（包抵填会& 50心戏打，立技心义"心解答下列问题（每小题10分，

19、8小题共80分）对流换热微分方程式方=一 Ar dyA dt -争热问题的第三类边界条件一螺怵,。）有何A不同？衡法写出维等截面肋片稳态导热时内部节点，的离散方程式并化简.（设肋片为截面积为周长为步长为Ar,肋片表面与流体的表面传热系数为九 质体温度为t/）试写中大空间自然对流换热实验准则关联式的一般函数形式以及式中各准则的定义式和物 理.在对流换热中，表面传热系数计算式中显含换热温差的有哪几种换热方式？其它换热方式中 不显含温差是否意味着与温差没有任何关系？从宇宙飞船伸出一根细长散热棒，以辐射换热形式将热量散发到温度为绝对零度的外部空 间，已知棒的表面发射率为£，导热系数为乙长度为

20、7,横戡面枳为X,截面周长为P,根 部温度为,试写出导热微分方程及边界条件（提示：棒内为一维稳态导热）什么是黑体和灰体？试比较两者的异同，并说明在辐射换热中引入灰体概念有什么意义？两块无限大平行平板之间插入一块同样大小的遮热板，这块遮热板离两板之间的距离变化对 镉射换热有无影响？若在两无限长同心四简之间插入一同心的筒状遮热罩，则这筒状遮热罩 离内外筒之间距离的变化对辐射换热有何影响？为什4?试比较换热器顺流布置和逆流布置的优缺点 、计算题（本大题共70分）（25分）有一小型浸没式热水器，体枳为1.6'10%外表面积为3.2X10%?.热水器由 />=8940kR/m 2=260W

21、/（mK）和c=420J/（kgK）的金属制成，消度功率为40W.热水耕 浸在水中，所以不会超过爆点538C.由于操作人员疏忽，热水器未浸在本中而是在20C的 裳气中就接通电源.假设空Y与热水器间的表面传热系数恒为ll4W/（m'K）,试计算熟水 器达到鬲点所需的时间。页.M2 ft2, *二分)某一矩形烟道，截面枳为800mmX700rrm,烟道长20m 占有么0)=23010的烟气流过该烟道，质量沉量gF.6kg/s.如烟气物性：c=l08k(kgK)"=0.8kg/n?, 2=0.035W/(mK), v=Pr=0,68.通道内换热计算式：M = 0.023Re” Pr

22、”对于值壁温下的管内流动有：的)顼。)=_处第2页.共2页)J的抨其中：P为截面周长,h为对流换热表面传热系数为流体平均温度，】=°的(X)+ 嚣磊*冬1裁2聊m的圆棒，置于房间走中放热，圆棒的表面黑度为0.7, *1 誓需蹄就席体的温度为”"祢度为。&试求：*! 鹳篇次霹懿热踢新'壁厚可次.缠热简两侧的黑度均为。科目名称：传热学J为0.】.、阐述下述概念（本大题共5x6 = 30分）I.导热系数：2.温度边界房；3.汽化核心：4.角系数；5.有效辐射4提取考生：一律做本本题感上r色托埴史盘泱名点“口打V.-”恭，座择此，se , m做在义衣上续*重庆大学2

23、007年硕士研究生入学考试试卷科目代码:438+洌表而温、解答下列问题（本大题共5x8 = 40分）为了减少蒸汽管道的散热损失.准备同时在管外包厚度都为$的两种绝热材料入和已知 义小为，试问在其它条件相同的情况下，那种材料包在内层更好？为什么？空气自上而下横拣换热管束时.平均对流换热系数随竖直方向的管排数如何变化？蒸汽在水 平管束外凝结换热时，平均凝结换热系数随竖直方向的管排数又如何变化？为什么？ 在初春季节.采用透明卵料浦膜把秩苗严密覆盖起来的“薄膜育秧法”为什么能促进秧苗的 生长？北方深秋季节的清晨，树叶叶面上常常结葩.试何树叶上、下表面哪一面更容易结霜？为什过热蒸汽在顺流式冷凝器中被冷凝

24、成过冷水,试画出这两种流体在换热过程中的温度变化曲 线（冷流体无相变）.（本题30分）一大平板初始温度为w放到温度为加定值的液槽中冷却.己知平板与液 J的表面传热系数方=定值，板厚为25,平板的物性参数（。,4然勺等）均可认为是常数.试捋 述问题若忽略平板内部导热热阻，导出温度变化规律的计算式：；平板内部导热热阻不容忽略，列出该问题的数学描述；孑用数值解法求解此非榜态导班问题-清列出该问题的期式格式的节点方程（包括内节点和 企I央.K291边界节点）；4）分别绘出时间从eO到L8期间、内部导热热阻可以忽略和不容忽略两种情况下板内 变化示意图.并回答四（本题25分）设计一台测定水在管内受迫对流换

25、热表面传热系数的实验装置,1）绘出实验装置示意图:2）需要测哪些数据？3）测量数据如何整理？4）笆样判定所测结果的正确性？ 五（本题25分）、测锅炉炉膛烟气温度时，为减小测温误差，常采用遮热罩抽气式热电偈, 如图所示.假定水冷壁壁面温度为序热电隅和遮熟罩表面发射率都为&烟气对热电偶和欢 罩的表面传热系数都为知烟气真实温度为，热电隅温度为，遮热罩温度为如忽略热电偶 和遮热量的轴向导热，试解答下列问题1）无遮热即时影响热电偶测温误差的主要因素有哪些？2）为什么采用遮热罩抽气式热电偶能有效减小测温误差？3）写出计算热电偶指示温度的计算式（不要求求解）S/，重庆大学2008年硕士研究生入苗考试

26、试题科目代码：837科目名称：传热学 特别提既考生：做在冒坦餐籍"上(包括境空题' 选择题、改错心)，直接、解答下列问题(每小题10分，本大题共50分)在1-根蒸汽管道上需要加装一根测温套管，为减小测盘谡差，在套管尺寸的选择上应注意缪 些向题？如果有三种材料：铜、铝和不锈钢可供选择,问选用哪种材料所引起的测温误差最 小？为什么？.试写出二维稳态导热时右上拐角节点(/,;)所代表的元体的能量守恒表达式，即有限善分 方程式(不需要展开、化简)己知右侧壁绝热：顶端处于温度为"，换热系数为方的冷流 体环境，同时受到外界热辐射7r W/m2照射：有内热iSiW/m,j网格Ax

27、=Ay：材料导热 系数为，针对对流换热，试回答以下向题：也(1) .对流换热问题完驻的数学描写应包括募些方程？'' ,疝£3(2) .试分别写出根据流同奶确定表面传热系数的计算式和导热何题第三类熙悦&表达式，并指出它们的区别-.1(3) 试写出大空间自然对流换热实验准则关联式的一般函数形式及式中各准则的定义式.,试用所学的传热枷识说明用热电舔量高温气体温度时'产生煎瘀的原因有部些？可,鄂:溢'：%赫5的存在对仙 y *，如何 防止？二，作图题（每小题10分,本大题共20分）】一无限大平板，厚为2$ 农市.处假设心 第二：以。砌'。*&q

28、uot;从=。咐J起突然将取玖的流体中.此 5没/%试针珂F列两种情况画出不同时刻平板内的温度分布曲级，（1）8100：（2） 30.2.时于油、空气及植态金词.分别有Pr> I. Pal及Prl,试就该三种热流体外撩等温冷平 板流动5）分别画出其速度分布与温度分布的大致图像（要能昱示出流动边界期度a 与热边界层厚度4的相对大小）.!三、计算距（本大题共80分）|.时一厚度为S的无限大平板，试分析解答以下向题：（1）在稳态、无内热源条件下,实验发现曾<0 （式中r为温度，X为空间坐标），试判断平ax板的导热系数随温度t的升高是增大还是减小？（2）如果导热系数1为常数有均匀内热源5

29、且为常数，已知两壁面温度分别保持 试求：出现在平壁内部的最高温度fa；从两壁面传出的热流密度值.（本题满分30分）2.有卧式单流程蒸汽冷凝也 冷凝蒸汽量柯= 1000kg/h，从干饱和蒸汽凝结为馆和水蒸 汽温度f=80C,汽化潜热r=2309 kJ/kg.冷凝管为护30根、直径d=20mm的溥壁钢管 （导热热阻不计）.己知冷却水流It服=20000 kg/h,进口水温益20C,冷戳侧肚=16000 W/（m2 X?）.污垢热阻,=2乂10“11?X7W，求每根冷凝管长度/.已知管内紊流换热准则式网=0.023Re尸Pr,七水的物性参数为cP=4.174kJ/（kg T）, v=0.805X 1

30、0-6m2/s, Pr-5.42. a=0.618 W/（m K）, p=996kg/mJ.（本谜满分30分）3.已知-个边长为。加的正立方体，下底面披加热，温度保待427C.底面材料黑度为。.8: 顶面温度为27G材料黑度为I；侧面绝热，为了保持下底面的温度不变，对底面加热的 为率应为多少？（下底面对顶面的角系致为0 2）（本呻分20分）重庆大学2009年硕士研究生入学考试试题科目代码：837科目名称：传热学特别提醒考生：答题一律做在答题纸上（包括填空题、选择& 改错题等），直接 做在试题上按本分记.一、解答下列问题（每小题10分，本大题共50分）I.平壁与圆管壁材料相同、皂g相同，

31、且圆管外表面枳等于平壁表面枳，在两例表面温度相同 条件下，试分析比较平壁和圆管壁导热量的相对大小.2.（m>0. eO）得P，数越大，,这句话对吗？为什么？如图i为_扇形区域中的二维、稳态、无内热源的导热问题，其_侧平直表面维持均匀恒定 温度fw，的表面绝热.其余表面与温度为"的环境换热，表面传热系数为木为用数值 法确定区域中的温度分布，在绞向和周向分别用*和伊划分计算区域，节点布置如图所示 假定区域的物性参数已知且为常数，试用热喳皿营点I和7的离散方程（不要求整理）粘性大的流体_Nu数越大3也越大，即粘性大的流体对流换热表面传热系观高处”4.饱和水在水平加热表面上沸腾（壁面温

32、度可也时,砒壁面过热度的增加沸腾换热表面 传热系数疑也增;二什】服展觉舒适，试呻这种现象.5.在温度相同的空调房间内夏季比"安牙一、（本题20分）假定祓汽器内管壁温度九恒定，水的进口温度为、.平均流速为“f， 度为Q定压比热容为勺，管内径为如友面传热系数力为常数，试导出水的平均温度沿样长 的变化规律.二、（本题20分）设有-薄大平板，其厚度为反密度为小比热为c,初始温度为如者间20时其卜-部与渥度为4的液体接触，表面传热系数为如上部与温度为介的空气接触，_ 面传热系数为饥假定平板内的导热热阻很小，试确定平好阐业时间的变化规律.7妲四、（本题30分）有通有电流的导线，其直径为妇mm,当

33、20C的空气以6m/s的速反横 向垂直吹过时，导线表面温度为30C,若使其表面温度降低至28C以下，则空气速度至少座为Ji.仕 多少？（假设空气物性为常数，其值为：E）.0259W/（m K）,仁15.06* 10» " EJ.703：传L 热特征数关联式为：jV!/=O.6830466Pr,/3）五、（本题3。分）两块平行放置灰体平板的表面黑度为0 8温度分别为qzgm： C板间距远小于板的宽度与高度.试计算：/L -<（1）板1的本身辐射；j分:（2）板I、2间的辐射换热量*' jAH对板1的投入辐射：H（4）板1的反射辐射'板1的有效辐射；（6）

34、板2的有效辐射.»2ii.共2火重庆大学2010年硕士研究生入学考试试题原科目代码837 科目名称；传热学一特别提醒考生:普普；整隽题纸上（包括填空题、选择题' 改错题打,小解释下列名词（每个5分，共20分）1热扩散攀|k温度边界层二，r定向辐射强度 平邮 '中海心闻sm公知任工4务，*敬枳力 k传热过程3塞二J解答下列问题（每小题10分.本大题共70分）I.截面为矩形的均质长条的断而图如图1所示，底部绝热，其余各边与周围流体进行对流换 热。流体温度为望两侧面表面传热系数为”，顶部为板物体的导热系数为有内部具有 均匀内热源设过程是枪态的，试写出该物体内温度场的数学描述

35、（包括导岌、微 分方程和定解条件）。加o g=o图I一（me(n n-i试说明&数的物理意义位0及步-8备代表什么样的换热条件?仃人认为略0代发了 绝热况这观点足们"确？为什么？*'如图2所小设仃 个 维物体经历魏态导热过牝心丑边界受对流和儡射冷却.已知物 体导热系数为。衣而黑度加:、流体勺环境温度都为n、表血传热系数为力.周IH坏境可视 为无限大空间.试列出边界结点（协/）的温度离散万程（不要求整理）.对流换热问题完整的数学描写应包括哪些内容？既然可大多数实际对流换热问题尚无法求饵精确解那么建立时流换热问题的数学、试比较怀哗上自然肘流换掘马膜状;*结换"选

36、择太阳集热器的表面涂认为取暖用的辐卯采明片也7 .强化换热器内空气水的传？共60分二、计算题（每小题20分.-用热电隅来测缺，流的温度，热电偶定压比热容cp = 4OOJ/(kg K).密度p = 8500kg/m流传热系数A=400V/（m2 K）,偈结点温度也（,）若时间常数为Is.求热电偶结点的宜径（2）若将初温为25C、时间常数为B的热电偶放入200r的气流中.199 C需要多少时间？（3）若气流通道内壁温度为ioov,热电偶结点的发射率为0.88,忽略热电偶丝的导热换热电偶删得的气流温度为I95V.求气流的实际温度。了2-采用测定钳丝电阻的方法可间接测出横掠粕丝的空气速度。现测啊丝直

37、径=0|响 10mm,电阻为0.2Q,通过的电流为!.2A,表面温度为2g空气温度为20C已 NZ.911心R气空气的物性参数见下表，求气流的谏庶一C r VW/(m K)v> m2Zs. .P，202.59xio2 15.06x10“10.70310013.21 x 102 一 _23.13x10 0.688200 | 女力面a3.93 x |0'2j0.6803为一个丹志戊刀今=0.475,并且处J.厂 圆盘的半为灰体表面，记作表面其黑度4=03；温度丁i 面即表面2为Q333K的黑体。半球的直径为gm,试：, H画出该系统的辐射网络图：迁熨比!戏被半球表面所耻555K：而圆

38、盘的另-（2）计算表而J和2之间的辐射换热眼.fri失,知重庆大学2011年硕士研死生入学考试武题科目代码：837 科目名称：传热学一特别提醒：做在蓊上嚣*答题纸上（包括境空题、选择题、改错题等），直接 总分：150分、解释下列名词（每个6分，共30分）j肋片；（2）接触热阻；珠状凝结；（4）膜态沸腾：（5）角系数二、解答下列问题（每小题10分，共50分）1.如图所示为核反应堆中燃料元件散热的一个放大的简化模型，该模型是一个三层平板组成 的大平壁，中间为燃料层，其厚度为咨,导热系数为人I;两侧均为厚度为龙的铝板,导热 系数为人2。假定燃料层中有内热源必，铝板两侧表面均受到温度为“的商压水冷却，

39、表面传 热系数为如不计接触热阻，试分别确定燃料层中心、燃料层和铝板接触面处、以及铝板外 表面处的热流密度。fl I图航天器上伸出一高温细长圆棒，以辐射方式向外部空间放扼L已知棒的长度为I,横截面积 为4圆周长为P，棒的导热系数为义，黑度为£，棒基部温度为外部空间为绝对季度的 黑体:棒辐射能量不反射回来，试导出描述捧内温度分布的微分方程，并给出相应的边界 条件。Mot两何和导热问题的第三类边界条件 ，。.对流换热微分方程式方=-£若不同？定性画出管内层讴对流换热入口段局部表面珞热系数沿管长的变化规律并解释其原因。.阐述黑体辐射的普朗克定律和兰贝特定律的主要内容。厂题三图六、（

40、本题20分）2）E平板看:;鬻忽:出薰化规律的表达式:尊"仆3）若用数值解法求解此一*出该何题的数学描述；专50 120三、（本题15分）-块空心砖由炉渣混凝土做成，真结构如图所示（单位:响）.砖坂 甘?度分别为&38C和gC假设温度只沿垂仰而方向变化（即*方向），炉* 空;砖的*j；W.8W/（m K）,空心部分的绑导然系数为".3 W/（m "试计算通过富黑藉黑#*忠严动而引起的层流粘性5 温度为下极固定，温度为5试盘岩篇 W的转换上板运动速度为芯投嚣黑"心尸度分别为心亦和,g表面 辐射传热，试求遮热板的温套、射率为V03的遮热板，如果平板与

41、遮热板间仅黑%表面传热系数葛肾舄二放瞿"定值的液槽中被加热已知平 *设）厚为25,平板的物性参数为常数，试解答下述咂:点利边界节点）；、i物出该程的显炯式的节点方程（包括内节专坦上过称为除为S重哒科目代玛：837科目名称：传热学一 总分：150分特别提醒：所有答案一律写在答题纸上，直接写在试题上的不给分.。平板（所一、解答以下各题（每小题io分，本大题共90分）；.牛雄暨"对流换热表面伽系炒及传热过程心系虹的区别."：小，圆台上、F表面分别维持在定常沮度顽如且切.材料导热系数与温度的 小J -赫顷），M中火0.圆台侧面绝热.设渤度仅沿X方向发生变化,试分析热流M

42、度g、寻热系幻和温度变化率dm随x增大是增加、还是减小，或是不变？内节3.如下图所示的一根长圆管，管壁内有均匀内热源宙（W/n?）,管外壁与温度为、的流体对流换 热，表面传热系数为如管壁内温度分布只是半径r的触.若用数值解法求解稳态时管壁 内的温度分布，清根据热平衡法写出外节舌商而另慕J设管壁材料的导热系数4为 常数，径向步长为Ar。（不需化简）4. 试写出求解不可压缩流体纵掠平板表面时的层流0界房内对流换热微分方程组和边界条件.给出此时计算表而传热系数的表达式（假定稳态、二维、常物性和无？热源）.'5. 一名游泳者刚从游泳池上来，其皮肤上有层水，如果是阴天且有风，分析其好k所发生的所

43、有传热过程;用传热学知识解释为什么这肘会比皮快完全干时感觉要冷得多？如果正 在这时太阳出来了，发生在他身上的愤热过程又会怎么样？甘6 W成的成体成讶内样为d的例管时的对流换热表面传热系敷为上俄设改用周？ Hit相算的H力形俱而诵诟.小体的次速保打不变,试何对流换面传熊系散变为 5 fNu 0 （Ml/f/1/?04）1例如卜怕所的*/渺也APA对流挨热表面传热系致的表达式为:"'A/S 试中 腾的"从办的相脱厚巾.（假定通il液膜的传热只有导热-种方式）/品4 kJ/(kgK)AxlQ WRmK)切 5网。6 kg；(ms)r"-T0<lOe m2/

44、sPr201 20S1 0052.5921.418.115.060.70T10LI651.00$2.6722.913.616.000.70140IJ2SI.00S2.7624.319.!16.960.699501.0931.0052.8325.719.617.950.698601.0601.0052.9027.22C.118.970.696701.029L0092.9628.62Q620.020.694R01.0001.0093.0S30.221 121.090.692900.9721.0093.1331.921522.100.6901000 9461.0093 2】33.621923.130

45、.6881200J981 0093.3436.822.125.450.686140OJ541.0133.4940.323.127.800.6841600IIS1.0173.6443.924.530.090.682IH00.7791.0223.7847.525.332.490.681Z000 7461.0263.93SI.426.034.850.680，如06741.0384.2761.027.440.610.677心0 61$1 (M74.6071.629.748.330.674K00、661.0594.9181.931.455.460.6764000 ”41 06R5.2193.133.06

46、3.090.678*网#*矿行大平板同存在着偏射换射,并保持表面温度7|>£ 表面发射率分别为4和切.为赧少助tt/网的仙削M旅,JIJ个两侧而发射率不同们遮热板将两板隔开试问：<1> 出此时的幅利网络昭2力伸板的的坏射临热山靖大的疝小，遮热板应如何放置？叩应将该板发射率小的还是 大的例捌向山度为1的平板？<5）I坯网村放JT方法中哪一种使遮热板温度更高？。 M 圳縻件偏引的儡射力Eb 'j定向辐射强度4的关系为：£；=叭.二.（本大履共60分）本大欢所需空y物性按下表霞取："V ' y.I . . .假设改用周A系数煲为w

47、 .航中1.c广1100J/(kgK),铝滴所处的环境空气温度r300K,空气外掠球体的对流换热规律为 M/=2+(O.4&°5+oo6R/")p>cu定性温度取铝清与空仙度的知术平均血 试用集。参数为匀和彩2科小的还是法计算此时刻下落铝滴的冷却速率dd“2(本小题20分)现欲用-7C的冷媒水将温度为37*C,流做为O.lkg/s的空气冷却至12T. 已知冷媒水出口温度为15-C,它在管内流动时的对流换热表面传热系数为1000W/(m2K), 空气在管外流动时的对流换热表面传热系数为30W/(n?K),曾道内径(直径)为16mm,外 径20mm,管壁材料的导热

48、系数很大，对传热的影响可以忽略，试求：(1) 采用光管，最少需要多长的管子？(2) 若在管外装上肋片(肋化系数为7,肋面总效率为0.8),则至少需要多长的管子？3.(本小题20分)边长为l.2m的水平放置的太阳能集热器，吸热表面的发射率为0 25,对 太阳能的吸收比a,=0.95.当太阳的投入辐射为G广85OW/n?时，测得吸热表面温度为95C. 此时环境温度为25C,天空可视为23K的黑体.设吸热表面真接暴露在空气中，其上无央 层 试求该集热器所吸收的净太阳辐射能(空y按理想气体处理)心已知在均匀壁温条件下，水平板热面朝上时的自然对流换热实验关联式如下： 皿=0.54(Gr"&qu

49、ot;(10'<G”<】0')； N" =0150户“”(1 O'<GrPr < 10”)其中特征长 度取为A/Pf 4为表面积，P为表面周O :/QS/X/，二,Q、巧心虹通渐时凡二E喝亿以,*展人印"冬匕才奇孕、R、mj%、"汹仙mm“，s w以九趣、忘R心血好纪 W /LnWUv4 么*/mII (A"八的*冷二"阡冷少0 ws*而心皿田k七二亍卜兰，二。"（，9。z下7二“y/* 7T ）"1斜典In n以sQ 孩、片 左二上冬g） = &（l/二八芝明 aXh

50、/v/z.%二FA曲稍A必湖小勿 庭些柴仃为ms"焯柑&1二?”"5.w（展品刃心兰二。.°必"巧"）“4M= K =。.心 3 （p，）J：'，心 v/swwdg%Df。二七）= 二人A （吃2 -七z J竺也二人傀-3汁*（7£-7了）1冬吆左琦熟、；妇i及q汁（危-坷）二丁八"十ip Tc会.有二4。0L七a ）十f 一七一久十佳铲"号癸+ %纾"f&ww3.不域心蜘耳柘0城皿从Ar侑.槌号地心饷只心祜阵佻，q伦物皿心4心2dQ eJ.乡衣心心如*L心逐即件7*心?彳心函&q

51、uot;，纺禅奴* . 夕岌欠、蚯4石jf。./3攵殓4心 心熟乌/罗我Kt 翊心5/憩如法*E冬蛙”2 4,瘁熟档如"J 如S屋奴您将履） &Q_ .小如?七IX例叫 .". 蜂头红心#的我初 岫V圮+班）成。直 却 揆>4剖为心L/ ,=人（卜-圮 i（仔必第二义队利牛.:必二对二。.以捋约'洲甲人二0。八人击比'江 冬己.拟*<“ "船乙片.双毋&虫佳沪r仁人心"诚虹，八普.玲° 4雉=&玲"嵌T"尸洽=I-gtr3史d k1玖角j,秋m或%二 Z.M SxoKX Q

52、s）二 %",*=见心从（*妃 J产女，箍卯浒0& El际*乾k仙心匹二上心一一r心 cm、。. w函"/乂。r /乂尸焰加"知乂咛外二E&二&=。犯万 - /x7/xa7" - ，、7,.申二 做-以、次7x££!jS£X - /洛W十明心f J WE 5，i"M5 好/系扇辱知彳入勺F，当碧安十 f g +入垒号s J敦-切+人mH=p气 斗蛔L, £*料卢、松外也必切6 1,工. 匕心心、心冬啊V乏括.匚z侣 '防心俗XF哽久&浓菰为%"£

53、.fUi iLisU嘉二以*十心如勺竹习，邳说7 /'久J ”於地邱诉网:E平"&/4必卫胃友割-曲vwy馅物纠.缶旧乂LSL名软龙4%陲疼为. fj,如妃 推贝厚您51入绪役粘册鸟久血4心住<dxA/.攵位之 8'羌4彳勺勺33妁浊Si/.I丁生妇*K2L耳地4一樨叫字4,他心供为8、佳相撰员灶f倍N泌 也伐.人七心彩彳占 纽 逐靠 二管女术# .中 郴*磷心 光他公七4欠_»4乡检?A|二2心以,心3 皿电J盛心揪显也"切山为电营钥 M 十心久 切心以为心膈，心呻蛙4桐,W心必点Ir7- 受&中'” 5主以次g*5

54、3M傍加矿心+心如技心建氏峨如幻w之汐怎笈,&七也以心，j缪仁心 MU",心gg *3、凶农,眩席g强心皿宵沮3一7.Xe*5，为Z/U, 5产维&.中翌劣,直1 K J 枝航"D散Sa* °保牌的酒*可心心«、。卮匕L粉氏/E必遗也）心藏 &加WQ空啷。歹、./应二"二/。乂/j.:寻以务pL&、孝枚*"住-纫二-,KZK变4展项Q二V-均.“砰角，m* /孑。，及兰二（-普）,公场7, 匕么如s £1二十一舞-）/二舛/S 3” -R/9 斐 /k。二道.，乂/。七/四二元试二t乃冲 克义二0.C舛k/Q 成虹二成二H3产&.尸5二杓& 农"次二坷H .逐左_ Q W伐幺V。乙.Ai 氏4 寄号。二引*齐以-11 二 0 Ad5、么5口 理刀V孕*5'TJ2T.4 乙 gE 二 /，）5,7乙二心.狷4* F、z*灯虫，-,8