07传热学要点

1、二00七年招收硕士研究生入学考试自命题试题考试科目：传热学适用专业:动力工程及工程热物理、供热、供燃气、通风及空调工程（除画图题外，所有答案都必须写存答題纸上，写在试题纸上及草稿纸上无效.考完后试题随笞題纸交回）一、简答题（8小题，每题7分，共56分）1）己知圆筒壁内外侧温度分别为"利切若圆简壁材料的导热系数为常 数,试分别对（21 和（ti<t2）两种悄况，画出稳态导热吋01筒雅内 的温度分布曲线。2）用套管温度计测量容器内的流体温度S从肋片导热的角度分析为 了减小测温误兼，套管材料应选用铜还是不锈钢？如何确定套管的几何 参数？3）为什么冷凝器上要装抽气器，將苴中的不潘结桃气

2、休抽出？4）什么是大容器沸腾换热的临界热流帝度？它在工程上具有什么意义？5）什么是辐射表而Z间的角系数？在什么条件下角系数成为一个纯几何 量？6）什么足有效辐射？若黑休的辐射力为E,投入幅射为G,试问黑体 的有效辐射J为多少？7）什么是定向輻射强度，试讨论黑表而、灰表曲和非金属固体表面的掘 射强度在半球空间上的变化规律，同时指出哪些表両是竽强辐射表而。8）请用传热学理论解鏗腹水瓶的保温原理。二、分析题（4小题，每题10分，共40分1）如图所示的稳态平板导热系数测定装进卞，试件厚度6远小于其丙 径。由于安装制造不好，试件与冷、热表面之间各存在看一厚度为A 的空气隙，A约为6的1%°若试

3、件的导热系数约为空气陳的导热系 数的10倍-试分祈因空气隙的存在引起的导热系数测定的相对误差。 （通过空气隙的軽射和对流换热可以忽昭不汁）。2）流体沿着一人平板流动，已知流体流速为温度为匚，平板温度 为几（TQTJc试分别画出在PZ1. Pr>l的条件下其壁面形成的速度 边界层和热边界层厚度相对大小示意图，以及边界层内速度和温度的剖 面业线。=><=>0X0XPr<i Pr>L3）如图所示，在两漫灰同心圆球壳么间插入一同心辐射遮热球壳，螂釋 为什么遮热球壳幕近外球売即半径越大时辐射换热量越大？要求画出网 络图"此卷缩号，412华中科技大学试题纸共4

4、页第2贞4) 画出在下述条件下，换热黠中冷、热流体沿换热面的沿程温度变化曲 线。试卷编号=412华中科技大学试题纸共4贝第4页试卷编号=412华中科技大学试题纸共4贝第4页逆流式换热器(用Cp <加202 )顺流式换热器(WjCf| > m2cpl)三、(18分)一直径为75 mm的金属球导热系数为30W/(m K),热扩 散率为1.25x 10-6m2/s,初始温度为209,过程开始时用一电锯非常缓 慢地将它等分成两半。电锯的功率为500 Wo与此同时，金属球表面被 18C的流体冷却，表面传热系数为50W/(n?K)°假定锯面与流体之间的 散热忽略不计，试求：(1) 1

5、5 niinS金属的温度；达到稳态时金属的 瘟度°- - 匹、(18分水以mMkg/S的流量在内径d = 25河的管内流动，管 子内壁面的温度保持7； = 90°C ,水的进口溫度T； = 20°C -试求水被加 热到7；=40°C时的管子长度°给出水的物性量为：cp = 4J 74U /(仗£); Jt = 61.8 x 】旷护 /(otoq; p = 995.7/w3;Pr = 5.42; " = O.8O5xl(T%2/s；气=8O1.5xQY 弦/(/»S);血=314.9x !0“蚣/(折 5) 计算公式；管内层流：N“ = 1.86(RePr#管内湍流：N0.023肿计彳孑横向流过圆管：ATw = OJ93Re06,a PrV3五、（18分）有一圆柱体，如图所示，表面I温度7>550K,发射率与=0.8, 表面2温度迟=275K