上海理工0108年传热学考研试题.docVIP

2001年上海理工大学硕士研究生入学考试试题 考试科目：　传热学　　准考证号：　　　　　　得分：　　　　　　 问答题（每题5分） 1．有三层平壁组成的复合壁，已测得各层壁面温度依次为600℃、500℃、300℃、 60℃ ，在稳态导热情况下，问哪一层热阻最小？ 2．说明非稳态可以采用集总参数法求解的条件，并说明其物理意义。 3．怎样才能改善热电偶的温度响应特性？ 4．直管内紊流对流换热中，其他条件相同时，相同的流速或相同的流量条件下粗管和细管的对流换热系数哪个大？有何证据？ 5．不凝性气体对膜状凝结换热有什么影响？其机理是什么？ 6．何为灰体？引入灰体概念对计算辐射换热有什么意义？ 7．试比较黑表面、温射灰表面、重辐射面的有效辐射和本身辐射的关系。 8．举例说明强化单相强制对流换热的基本思想。 9．从传热观点看，为什么暖气片一般都放在窗户下面？ 10．试说玻璃温室效应的原理。 二、计算题（一、二题每题13分，第三题14分） 1．水以2kg/s的流量流过内径为40mm的管子，管内表面的温度保持100℃。问需要多长的管子才能把水温从25℃加热到75℃。（比热Cp=4.141kJ/(kg.k),动力粘度μ=547×10-6N.s/㎡,导热系数λ=0.643W/(m·℃),密度 1000kg/ ,Pr=3.56,不需要修正） （2）求出温度分布表达式； （3）确定平板中的最高温度及位置。 2．（8分）如图所示为二维无内热源、常物性的稳态导热，边界节点1、2、3和5所在边界与温度为tf的流体进行对流换热对流换热系数为h。设物体的导热系数为λ，试根据元体平衡法，列出节点3、节点7产差分离散方程式。 3．（16分）水以3m/s的流速流过内径d=20mm且具有均匀壁温tw=50直管道，水的进口温度为30℃，出口温度为40℃，求： （1）管内对流换热系h；（2）管道长度。 水的特性参数 T ℃ Cp kJ/(kg.k) ρ kg/m3 ν (m2/s) λ (m2/s) Pr 30 4.174 995.7 0.805×10-6 0.618 5.42 40 4.174 992.2 0.659× 10-6 0.635 4.31 4（16分）一块5m高、1m宽的漫射灰体平板表面，从一辐射源得到投入辐射800w/m2，背面绝热，环境和空气温度为27℃，平衡时平板温度为77℃，求：（1）平板自然对流换热的热流量；（2）平板的辐射热流量；（3）平板表面的黑度。 空气为常物性： υ=2.354×10-5m2/s , β=2.65×10-3K-1 λ=0.032W/(m℃), Pr=0.695 可供选用的准则方程式：Nu=0.59(GrPr)1/4, (GrPr109) Nu=0.12(GrPr)1/3, (GrPr109) 5．（16分）设计一个把总流量为2.5kg/s的水从15℃加热到85℃的叉流式换热器，使160℃的热机油通过壳侧，冷水则在10根八流程、管径为25mm的薄壁管中流过（如图示）。书籍管内水的换热系数为3000 W/(m℃)、比热为4187J/(kg℃)，管外油的换热系数为400 W/(m℃)、比热为2350 J/(kg℃)，忽略管壁导热热阻。求：（1）若油离开换热器为100℃，油的流量为多少？（2）为达到设计要求，每根管子的长度为多少？（本题可作逆流考虑） 2003年上海理工大学硕士研究生入学考试试题 考试科目：　传热学　　准考证号：　　　　　　得分：　　　　　　 一、简答题 1．（７分）角系数是个纯几何因子的结论是在什么假定下得到的？ 2．（７分）写出无因次准则数Ｎu和Bi的表达式，说明它们的物理意义。这两个准则数有 何区别？ 3．（７分）在大气压下同样的两水滴在表面温度分别为120℃和400℃的铁锅上，试问哪个铁锅上的水先被烧干？为什么？ 4．（７分）对管式内强制对流换热，若采用短管或弯管可以化流体的热，这是何道理？ 5．（8分）对非稳态导热而言，导热微分议程中只出现热扩散系数。因此，是否可以这样说，此时的导热泪盈眶过程只与表征导热能力快慢的热扩散系数a有关，而与表征导热能力大小的导热泪盈眶系数无关，为什么？ 6．（７分）热水在两根相同的管道内以相同的流速流动，管外分别用空气和水来冷却。运行一阶段时间后，两管内产生相同厚度的水垢。问：水垢的产生对哪一根管道的传热系数影响更大？ 7．（７分）农村中常