考研传热学各校历年真题

1、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

2、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GhCph<GCCPC，试画出冷、热流体的温度变化曲线。< P> 二、（20分）厚度为的平壁，内热源强度为，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，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0.2，通过铂丝

3、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=727，1=0.9，t2=727五、（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40 w/（m.k），管内侧对流换热系数5000 w/（m2.k），保温层外侧对流换热系数10 w/（m2.k），热水流量5000kg/h，进口温度110，水的比热容4.2kJ/kg

4、.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，请说明这

5、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，

6、左边是定加热功率，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

7、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： 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，

8、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Pr>1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

9、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Bi0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. 实际物体的发射率与其吸收比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

10、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

11、）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500 W/(.k)，温差修正系数=0.97。若水和油的比热分别为4174J/(kg.k)和2148 J/(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

12、h W/(.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x；y方向节点间距为y）。 绝热面 12 34 5 6y 7 8 9 x 图1附：部分计算公式管内强制对流旺盛湍流实验关联式 竖壁层流膜状凝结平均表面传热系数 大空间自然对流换热的实验关联式 膜状凝结时的雷诺数 空气的物理性质表t×102w/(kg.k)×106m2/sPr302.6716.000.701402.7616.960.699502.8317.950.698 水的物理性质表t kg/m3×102w/(m.k)×106kg

13、/(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 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T1T2，其导热系数与温度T呈线性变化：=0+AT，式中0为正值常数。试

14、画出对应于A0、A0和A0三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7

15、00及50，试确定此时保温层的厚度。（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

16、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的环境空气发生对流换热，表面传热系数为，求平板内的温度分布及热流密度。（14分）三、

17、任意形状固体，体积为，表面积为，具有均匀的初始温度。在初始时刻，突然将其置于温度恒为的流体中，设。固体与流体间的表面传热系数及固体的物性参数保持常数。使用集总参数法，计算物体内部温度变化及到时间内的总换热量。（16分）四、试阐述强化传热的目的、原则和手段。（14分）五、一长为30，直径为12.5的铜杆，导热系数为386，两端分别紧固地连接在温度为200的墙壁上。温度为38的空气横向掠过铜杆，表面传热系数为17。求杆散失给空气的热量是多少？（12分）六、一导热系数为50 W/（m.K），厚度为50mm的墙壁，稳态时墙壁内沿厚度方向的一维温度分布为：t=200-2000x2，式中t的单位为，x的单

18、位为m。试求：（1）墙壁两侧表面的热流密度；（2）壁内单位体积的内热源生成热。（8分）七、一直径为的薄壁球形液氧贮存容器，被另一个直径为的同心薄壁容器所包围。两容器表面为不透明漫灰表面，发射率均为，两容器表面之间是真空的，如果外表面的温度为，内表面温度为，试求由于蒸发使液氧损失的质量流量。液氧的蒸发潜热为。（10分）八、有一换热器把流量为7200kg/h的热流体从100冷却至60，其比热cp=3KJ/（kg.），冷流体是用15的地下水，流量为10800kg/h，比热cp=4KJ/（kg.），传热系数k=60W/（m2.K）。求顺流和逆流布置时，所需的换热面积各为多少？并对结果进行分析。（16分

19、）广东海洋大学2004年考研专业课试卷传热学湛江海洋大学2004年攻读硕士学位研究生入学考试传热学（404）试卷(A卷)（请将答案写在答题纸上，写在试卷上不给分。本科目满分150分）一、 填空题（每小题3分，共27分）1、传热学中“传热过程”这一术语的特定含义是 。2、在自然对流中，流动的驱动力是 ，换热的推动力是 。3、特征数 是动量扩散厚度与热量扩散厚度之比，它的定义式为 。4、换热器污垢热阻是指 。5、对于等截面直肋，肋片越厚，则肋效率越 ，肋片越高，则肋效率越 。6、在国际单位制（SI）中，表面传热系数h的单位是 ，总传热系数k与表面传热系数h的单位关系是 。7、角系数是指 。8、普朗

20、特数Pr越大的流体，速度边界层厚度与温度边界层厚度t之比/t越 。9、为使外径为d的管道保温措施最佳，应当选用临界热绝缘直径dc为 的材料。（a）dc>d； （b）dc=d； （c）dc<d。二、问答题（每小题8分，共48分）1、怎样理解有相变的换热问题归属于对流换热范畴？2、对流换热微分方程 h= |y0 是怎样建立起来的？导热问题中的第三类边界条件也可写为 h= |y0 的形式，试问两式中各项的意义都一样吗？3、从传热学的角度考虑，冰箱中的蒸发器是放置在冰箱的上部还是下部更合理？为什么？4、在炎热夏天，有两个完全相同的贮存液态天然气（LNG）的容器放在一起，一个表面已结霜，另一

21、个没有。试分析哪一个容器的隔热性能更好？为什么？并解释容器表面结霜原因。5、控制热流密度的池内沸腾为何要设定预警点（DNB）？否则有可能出现怎样的情况？为什么？6、试分别写出傅里叶定律、牛顿冷却公式及黑体辐射的斯忒藩玻耳兹曼定律的表达式。三、综合题（每题15分，共75分）1、一常物性的流体同时流过温度与之不同的两根直管1与2，且d1=3d2，流动与换热均已处于湍流充分发展区域。试确定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。2、导热系数为、密度为、比热为c、半径为R，初温为t0 的一个铜球掉入水中，水与球的表面传热系数为

22、h、水温为t，铜球内部热阻可以忽略，（1）请建立求解铜球温度变化的方程和定解条件；（2）求出解的表达式。3、两块平行放置的平板表面发射率均为0.6，其板间距远小于板的高度和宽度，且两表面温度分别为t1=4270C,t2=270C，试确定：（1）板1的自身辐射；（2）板1的反射辐射；（3）板2的有效辐射。4、一台1-2型壳管式换热器用来冷却11号润滑油。冷却水在管内流动，t2=200C,t2=500C，流量为3kg/s，热油入口温度为1000C，出口温度为600C，k=350W/（m2·k），c1=2148J/（kg·k）， c2=4174J/（kg·k），温差修正

23、系数=0.895。试计算：（1）油的流量；（2）所传递的热量；的（3）所需的传热面积。5、对于稳态、无内热源、常物性（且各向同性）的导热问题（1）请写出二维直角坐标系中的导热微分方程。（2）请写出第三类边界条件下，边界上任一节点用相邻节点和环境温度表示的差分方程式（设表面传热系数为h，环境温度为T）。北京科技大学2003年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题一、简要回答下列问题（每小题8分）1、写出下列准则的表达式，并注明各量的物理意义:Bi Fo Gr Nu Re Eu2、在工业用换热器中，有的将肋片装在圆管的内表面，圆管外表面为光管；有的换热器正好相反，为什么？举例说明。3、为什么称大容器饱

24、和沸腾中的临界热流为沸腾危机或烧毁点？4、试述强化管内流体对流换热常采用的方法，并简述理由。5、什么是灰体？在实际工程计算中我们把物体表面当作灰体处理应满足什么条件？而又为什么要满足这样的条件？二、（20分）外径为60mm ,表面温度为200的蒸汽管道，外绝缘层为100mm的正方形截面，绝热材料导热系数为0.1W/(m·K),绝热层外表温度为50。试计算每米长管道的热损失。若用同样多的材料做成圆形截面，热损失又是多少？（可假设两种情况下绝热层外表面与环境的对流换热系数相同）三、（20分）如图中所示，位于导热系数分别为和两种材料界面处的节点O 。试推导出稳态状况下，无内热生成的有限差分

25、方程，若划分网格时令x = y ，则此导热问题的有限差分方程可简化为何种形式。四、（25分）一套管式换热器，饱和蒸汽在内管中凝结，使内管的外壁温度保持在100。初温为25、质量流量为0.8kg/s的水从套管换热器的环形空间流过，换热器外壳绝热良好。环形夹层内管外径为40mm，外管内径为60mm，试确定把水加热到55时所需的套管长度及管子出口截面处的局部热流密度。 （不考虑温差修正，水的物性参数为： =0.635W/（m·K），=653.3×Pa·s，=4174J/（kg·K），Pr=4.31）五、（25分）如图所示，由半径为1m的1/4圆的两直径及圆周所

26、组成的通道，在垂直纸面方向无限长。表面1的温度和发射率分别为=200，=0.2，表面2温度和发射率分别为t=27，=0.7,表面3的发射率为=0.5，单位长度热流=1000W/m。试确定表面3的温度和表面1，2的单位长度净辐射换热量。六、（20分）用热电偶测温计测得炉膛烟气温度=798。设已知水冷壁管外表面温度=580，烟气对测温计表面的对流换热系数=60W/（·），烟气可近似地当做透明介质，测温计表面的黑度=0.3，测温计由于导热而产生的测温误差可以略去不计。试求炉膛烟气的真实温度和测温计由于辐射换热产生的测温误差。七、（25分）试证明：在两个平行板之间加上n块遮热板后，辐射换热量

27、将减小到无遮热板时的。（设各板均为漫灰表面，且发射率相同）八、（20分）由三个灰体表面组成的封闭辐射系统中，三个面的面积分别为、和，三个面的辐射率分别为、和，三个面上的温度分别为、和，试画出该辐射系统的等效辐射网络图，并列出求解此辐射系统的节点方程组。北京科技大学2004年硕士学位研究生入学考试试题一、（30分，每小题6分）简要回答下列问题1、试分析气体辐射的特点。2、名词解释：热导率、对流换热系数、辐射常数以及材料的热辐射率。3、解释下列名词：层流边界层、湍流边界层、湍流核心、粘性底层、主流区、雷诺类比。4、为什么改变内部流动截面形状会改变换热效果？试用充分发展湍流的对流换热公式N=0.02

28、3解释之。5、扼要阐明下列相似准则的表达式和物理意义： Bi Fo Gr Nu Re Eu二、（20分）试给出图1所示平板温度分布T（x）的解析表达式，设平板在和处分别有均匀的表面温度和，导热系数随温度线性变化：k=（1+bT）。三、（20分）考察两个漫射的无限大的平行灰表面，其相隔距离很小，若两表面的黑度均为0.8，为了要使两表面之间的辐射热流减少至原来的1/10，问所放置在其之间的很薄、且导热热阻可以忽略的辐射热屏的黑度应是多少？四、（30分）一个套管式换热器，饱和蒸汽在内管中凝结，使内管外壁温度保持在100，初温为25、质量流量为0.8kg/s的水从套管换热器的环形空间中流过，换热器外壳

29、绝热良好。环形夹层内管外径为40mm，外管内径为60mm，试确定把水加热到55时所需的套管长度以及管子出口截面处的局部热流密度。不考虑温差修正，水的物性参数如下：导热系数（或称热导率）=0.635W/(m·)；动力粘度=653.3×Pa·s；比热=4174J/(kg·)；普朗特数Pr=4.31。管槽内旺盛紊流流体与壁面间的对流换热的准数方程为Nu=0.023。五、（25分）两个直径为0.8m和为1.2m的同心球，中间有空气隔开，两球的表面温度分别为=400K和=300K。a. 若两球是黑表面，问它们之间的净辐射能交换是多少？b. 若两球是黑度=0.5和=

30、0.05的漫射灰表面，它们之间的净辐射能交换是多少？c. 若增加至20m，且=0.5，=0.05和=0.8m，问两表面之间的净辐射能交换是多少？若其他条件保持不变，将外表面作为黑表面（=1），问所导致的误差是多少？六、（25分）对图2所示的圆截面直肋的一维稳态、无内热源、常物性导热问题，试分别列出节点m和端部节点M的离散方程式。已知圆截面的直径为d。七、（25分）试解释换热器和蓄热室的工作原理，它们各自的优缺点有哪些？请列举强化换热器和蓄热室换热的措施各3项。八、（25分）一具有漫射-灰表面且黑度为0.6的热电偶，用其测量流过一大管道内的气体温度，热电偶的指示温度为180，管壁黑度为0.85且

31、具有均匀温度为450，若热电偶和气流之间的对流换热系数为125W/（·K），略去热电偶的导热损失，求气流的真实温度。北京科技大学2005年硕士学位研究生入学考试试题一、（40分，每题10分）回答下列问题：1、分别写出Bi、Nu相似准则数的表达式，请说明其物理意义，并比较Bi、Nu的异同。2、对于管内强制对流换热，为何采用短管和弯管可以强化流体的换热？3、有人认为：“重辐射面（绝热辐射面）既然没有净得失热量，它的存在也就对整个系统不起任何作用。”这一看法对不对？为什么？4、炉气（烟气，燃烧产物）黑度的计算公式是什么？试解释此公式的物理含义。二、（20分）一根6m长，2kW功率的电阻丝是

32、由直径为0.2cm的不锈钢（k=15.1W/m·K）制成。电阻丝的工作环境温度为30，表面对流换热系数为140W/·K。试求解电阻丝稳定工作时横截面上的温度分布表达式及表面温度值。三、（20分）水以2kg/s的质量流量流过直径为40mm，长为4m的圆管，管壁温度保持在90，水的进口温度为30。求水的出口温度和管子对水的散热量。（水的物性参数为k=0.653 W/m·K，= 4.174kJ/kg·K，Pr=4.31，=653.3×Pa·s ，水在管内对流换热经验公式为Nu=0.023）四、（20分）有一内腔为0.2m×0.2m

33、×0.2m的正方形炉子，被置于室温为27的大房间中。炉底电加热，底面温度为427，=0.8，炉子顶部开口，内腔四周及炉子底面以下均敷设绝热材料。试确定在不计对流换热的情况下，为保持炉子恒定的底面温度所需供给的电功率。炉底对炉侧墙的角系数等于0.8。五、（20分）一具有漫射灰表面且黑度为0.6的热电偶，用其测量流过一大管道内的气体温度，热电偶的指示温度为180，管壁黑度为0.85且具有均匀温度为450，若热电偶和气流之间的对流换热系数为125W/（·K），略去热电偶的导热损失，求气流的真实温度。六、（15分）试给出图1所示平板温度分布T（x）的解析表达式，设平板在和处分别有均

34、匀的表面温度和，导热系数随温度线性变化：k=（1+bT）。七、（15分）以逆流式换热器为例，试推导换热器设计公式Q=KtF中平均温压t的计算式：t=八、（15分）试解释换热器和蓄热室的工作原理，它们各自的优缺点有哪些？请列举强化换热器和蓄热室换热的措施各3项。九、（15分）已知平板跨流的局部对流发热系数是按变化。其中x是指距平板前沿（x=0）的距离。求自前沿到平板上某个位置x的平均对流放热系数与在x处的局部对流放热系数之比。北京科技大学2006年硕士学位研究生入学考试试题一、（30分，每小题5分）简要回答下列问题1、假定不可压缩，牛顿型流体，常物性，无内热源，忽略摩擦产生的耗散热，试写出二维稳

35、态对流换热微分方程组，并说明其中各项的物理意义。2、对于第一类边界条件的稳态导热问题，其解析解与导热系数有没有关系？3、发生在一个短圆柱中的导热问题，在哪些情形下可以按一维问题来处理？4、对管内强制对流换热，为何采用短管和弯管可以强化流体的换热？5、名词解释：有效辐射、表面辐射热阻、重辐射面、遮热板及灰体。6、试述基尔霍夫对灰体的应用，简要说明该定律在辐射换热计算中的作用。二、（20分）一块初温为的平板（单侧表面积为A，厚度为L），一侧表面突然受到恒定热流密度的加热，另一侧表面则受到温度为的气流冷却，表面传热系数为h。设内热阻可以不计，其它物性参数均已知。试列出物体温度随时间变化的微分方程式并

36、求解之。三、（25分）一蒸汽管道的保温层外包了油毛毡，表面发射率为0.93，温度为330K，外径为0.22m。该管道水平地穿过室温为22的房间，在房内长度为6m。空气的物性参数如下：导热系数（或称导热率）=0.0276W/（m·）;运动粘度=16.96×/s;普朗特数Pr=0.699。横圆柱表面自然对流换热的准数方程为Nu=0.48。试计算蒸汽管道在该房间内的总散热量。四、（25分）利用一同心套管式换热器，将流量为225kg/h、比热为4188J/kg·K的水由35加热至95，并用流量为225kg/h、比热2095J/kg·K和温度210kg/h的油作为

37、热流体。若总传热系数为550W/（·K），且管外径为100mm。求（1）该换热器是逆流式还是顺流式；（2）换热器的长度。五、（25分）两个直径为0.8m和为1.2m的同心球，中间有空气隔开，两球的表面温度分别为=400K和=300K。a. 若两球是黑表面，问它们之间的净辐射能交换是多少？b. 若两球是黑度=0.5和=0.05的漫射灰表面，它们之间的净辐射能交换是多少？c. 若增加至20m，且=0.5，=0.05和=0.8m，问两表面之间的净辐射能交换是多少？若其他条件保持不变，将外表面作为黑表面（=1），问所导致的误差是多少？六、（25分）用单层遮热罩抽气式热电偶测量一设备中的气流温

38、度，如图所示。已知设备内壁为90，热接点和遮热罩表面黑度均为0.6，气体对热接点及遮热罩的换热系数分别为40W/（·K）及25 W/（·K）。当气流真实温度为=180时，热电偶的指示值是多少？七、（25分）建立如图所示壁面内拐角节点A的温度的离散方程式。壁面外表面与流体（温度为）对流换热，表面传热系数h壁面内有内热源，单位体积内内热源强度为，壁面按二维稳态导热问题处理。八、（25分）考察两个漫射的无限大的平行灰表面，其相隔距离很小，若两表面的黑度均为0.8，为了要使两表面之间的辐射热流减少至原来的1/10，问所放置在其之间的很薄、且导热热阻可以忽略的辐射遮热板的黑度应是多少

39、？北京科技大学2007年硕士学位研究生入学考试试题一、（30分，每小题5分）简要回答下列问题1、请写出直角坐标系中，非稳态，有内热源，常导热系数的导热微分方程表达式，并说明表达式中各项的物理意义。2、在用裸露热电偶测定气流的非稳定稳定场时，怎样可以改善热电偶的温度响应特性？3、采用集总参数法求解物体非稳态导热时，需满足什么条件?说明为什么要满足此条件。4、解释现象：一条架空敷设的电缆使用时发现绝缘层超温，为降温特剥去一层绝缘材料，结果发现温度更高。5解释名词：接触热阻，沸腾的临界热流密度，入口效应，黑体，温室效应。6、为强化传热，可采取哪些具体措施？二、（20分 ）半径为的圆球，其热导率（导热

40、系数）为，单位体积发热量为，浸在文档为的流体中，流体与球表面间的对流换热系数为h 。求稳态时圆球内的温度分布，并计算当=0.1m, =4.5W/(m·K)，=5000W/，h=15 W/（·K），=20时，球内的最高温度。三、（25分）在一次对流换热试验中，10的水以1.6m/s的流速流入内径为28mm、外径为32mm、长 1.5m的管子。管子外面均匀地缠绕着电阻带作为加热器，其外还包有绝热层。设加热器总功率为42.05kW，通过绝热层的散热损失为2%,管材的导热系数为18 W/(m·K)。试确定：（1）管子出口处的水的平均温度；（2）管子外面的平均壁温。已知管内

41、对流换热的准则数方程为：=0.023，在平均温度下，水的物性参数如下：=999kg/，c=4187J/kg·K，=0.5865 W/(m·K)，=1.156×/s，Pr=8.27。四、（25分）两漫灰平行平板间存在着辐射换热，并保持表面温度>,表面发射率分别为和。为减少两板间的辐射热流，用一个两侧面发射率不同（分别为和，且< ）的遮热板将两板隔开。问（1）为使两板之间的辐射换热有最大的减少，遮热板应如何放置?即应该将该板发射率小的（）还是大的（）一面朝向温度为的平板？（2）上述两种放置方式中，哪一种使遮热板温度更高？五、（25分）长方体加热炉顶面（2m

42、×2.5m）被加热，温度保持800，表面发射率为0.8，底面（2m×2.5m）温度为80，可以看作是黑体；四壁（4个2.5m×2.5m）近似是绝热的，发射率均为0.8。已知炉顶与炉底之间的角系数等于0.17。求：（1）画出针对此问题的辐射网络图；（2）四壁的温度；（3）加热炉顶面内埋设的电加热器的总功率（不考虑对环境的散热损失）。六、（25分）利用一同心套管式换热器，将流量为225kg/h，比热为4188J/kg·K的水由35加热至95，并用流量为225kg/h，比热2095J/kg·K和温度210的油作为热流体。若总传热系数为550 W/（&

43、#183;K），且管外径为100mm。求（1）该换热器是逆流式还是顺流式；（2）换热器的长度。七、（25分）建立如图所示壁面内拐角节点A的离散方程式。壁面外表面与流体（温度为）对流换热，表面传热系数h，壁面内有内热源，单位体积内内热源强度为，壁面按二维稳态导热问题处理。八、（25分）分别画出如下两表面间的自然对流流动示意图：（1）两平板倾斜，热面在下，冷面在上；（2）两倾斜平板，上下面等温，置于大气温度（> ）中；（3）两热竖壁组成的封闭有限矩形空间（上下表面绝热）。北京科技大学2008年硕士学位研究生入学考试试题一（30分，每小题5分）简要回答下列问题：1、名词解释：热导率、对流换热系

44、数、黑体辐射常数、发射率和总传热系数k。2、分别写出毕渥述Bi、努塞尔数Nu、雷诺数Re、傅里叶数Fo和格拉晓夫Gr相似准则数的表达式，并请说明其物理意义。3、常物性、无内热源的稳态导热方程2f=0中不包含任何物性参数，这是否说明导热物体中的温度分布与导热物体的物性无关，为什么？4、热水在两根相同的管内以相同流速流动，管外分别采用空气和水进行冷却。经过一段时间后，两管内产生相同厚度的水垢。试问水垢的产生对采用空冷还是水冷的管道的传热系数影响较大？为什么？5、何谓灰体？这种物体表面在现实中并不存在，那为什么可以用于实际物体表面间的辐射换热计算？6、试用热阻概念说明辐射遮热板为什么能够“遮热”？板

45、表面的发射率对遮热作用有什么影响？二（20分）有一体积为V，表面积为的物体。假设物体内部导热热阻很小，可以忽略，则物体在同一时刻各点的温度相同。物体与温度为的环境发生对流换热，换热系数为，若物体热导率、密度和比热容C均为已知常数，且物体初始温度为。请推导物体温度随时间的变化函数t=f()。三（25分）采用测定铂丝电阻的方法可间接测出横掠铂丝的空气速度。现测得铂丝直径0.1mm，长10mm，电阻为0.2，通过的电流为1.2A，表面温度为200，空气温度为20。已知Nu=0.911,空气的物性参数见下表。假定辐射热损失可忽略不计，试确定空气的来流速度。附： 空气的物性参数温度t，热导率×

46、，W/（m·k）运动粘度v×，/s普朗特数Pr202.5915.060.7031103.2724.290.6872003.9334.850.680四（25分）在一热处理过程中，将温度为220的金属薄板竖直地置于温度为20，流速为7m/s的空气气流中。平板沿流动方向长度为3m，宽度为2m，如图1所示。测得作用于平板的摩擦阻力为0.86N。试确定该金属板与空气间的对流换热系数和传热量。空气的物性参数为：=1.204kg/,=1.007kJ/kg·K，Pr =0.7309。五（25分）设有如图2所示的几何体，半球表面是绝热的，底面被一直径（D=0.2m）分为1、2两部分

47、。表面1为灰体，=550 K，黑度=0.35；表面2为黑体，=330 K。求：（1）画出相应的辐射网络图；（2）半球表面3的温度；（3）表面1的净辐射热损失。六（25分）一顺流套管式换热器，利用温度为60的己二醇（比热为2500 J/kg·）来加热流量1.3kg/s，入口温度20的甘油（比热为2400 J/kg·）。换热器出口处两流体温差为15.该换热器可视为平壁传热，已知甘油侧换热系数为450W/·，己二醇侧换热系数为515 W/·，传热面积为7.6。求：（1）传热量；（2）甘油的出口温度；（3）己二醇的流量。七（25分）有一台采暖用的散热器，用管内的热水来加热管外的空气。为了提高散热器的散热效果，有人提出采用管外加装肋片，并将原来的钢管换成铜管，试