华电保定专业课2002-2010年考研真题及答案-传热学.doc

华北电力大学2002年硕士研究生入学考试试题 一简答题（每小题6分，共36分） 1写出傅立叶导热定律的数学表达式，式中没有出现时间变量，为什么同样可以分析非稳态导热问题？ 2．在对实际传热问题的分析计算中，采用合理的假设可以使问题得到很大的简化，请举两个导热问题的例子给以说明。 3写出基尔霍夫定律的不同数学表达式，并给出其适用的条件。 4沸腾换热过程的临界热流密度是如何定义的？对电加热沸腾换热的设备，控制临界热流密度有何意义?5．分析室内暖气片的散热过程，各个环节有哪些热量传递方式？在热水温度一定的情况下，你能提出一些提高暖气片散热量的措施吗？ 6．影响自然对流换热的因素有哪些？ 二[12分] 一个功率为的电烙铁，其形状可近似看作一个半径很小的短圆柱，初始放在室内，然后瞬间通电加热。 （1）分析并列出加热过程中烙铁温度随时间变化的微分方程式（注明式中符号的名称）； （2）给出最终稳定后确定烙铁温度的关系式。 三、[15分] 在一对流换热的实验中，的水以的速度流入内径为、外径为、长的管子。管子外表面均匀地绕着电阻带作为加热器，其外还包有保温层。加热器的总功率为，通过保温层的散热损失为，试确定： （1）?管子出口处的平均水温； （2）?管子内表面的传热系数； （3）?管子外表面的平均壁温。 [水的物性参数如下：，，，，；管材的导热系数为；管内对流换热的实验关联式：层流：，紊流：，不需考虑入口效应]四、[12分] 直径为的球内表面，被一水平面划分成相等的上、下两部分，上、下部分的结合处完全绝热。上半球温度为，发射率为0.8；下半球温度为，发射率为0.6。球面为漫射灰体。试确定上、下两球表面的辐射换热量？ 五、[15分]考察一同心套管式换热器，该换热器的特点是具有均匀的总传热系数，并在下列条件下工作： ? ? ? ? 质量流量 比热容 进口温度 出口温度 冷流体 0.125 4200 40 95 热流体 0.125 2100 210 求： 热流体出口温度， 换热器的效能是多少， 对于最小的尺寸和重量要求, 换热器应以顺流式还是逆流式工作? 对于这两种流动条件所需的面积比是多少? 六、[10分] 一锅炉省煤器的管子尺寸为外径、壁厚，管材的导热系数为，若烟气侧的总换热系数（包括对流和辐射）为，管内水侧换热系数为。试求： （1）计算省煤器的传热系数（传热面积以管外表面为基准）， （2）分析管壁热阻及两侧换热热阻对传热系数的影响， （3）长时间运行后传热过程会发生什么变化？ 华北电力大学2003年硕士研究生入学考试试题 一、选择和填空（每小题5分，共50分） 1为了强化换热器的换热效果，应主要降低表面传热系数?????（大；小）的一侧的热阻。 2国家标准规定，凡平均温度不高于时导热系数不大于?的材料称为保温材料。 3．（华电，03）若炉膛内的火焰温度在，则炉膛火焰中最大光谱辐射能量所对应的波长约为。 4．（华电，03）在圆筒壁稳态导热问题中, 当内壁温度 小于外壁温度 时, 其壁内温度分布应为下图中的? ?。 5．（华电，03）研究对流换热的一种方法是比拟法，它是指通过研究传递和 动量 传递之间的共性，以建立表面传热系数与阻力系数相互关系的方法。 6．（华电，03）蒸气与低于饱和温度的壁面接触时有两种不同的凝结方式，它们分别是 珠状凝结 和 膜状凝结 。 7．（华电，03）一长圆管被置于方形通道的正中间，如本题附图所示，则角系数为。 8．（华电，03）在常温下下列工质的数最小的是? （.水； .空气； .水银； .11号润滑油）。 9一无内热源的无限大平板中的温度分布可以表示成的形式，其中和为已知的常数，导热系数为。此时刻在的表面处的热流密度为。 10．（华电，03）自然对流换热的格拉晓夫数表示??（.惯性力与粘性力； .浮升力与粘性力； . 浮升力与惯性力）之比的一种度量。 二、问答题（每小题10分，共60分） 1一个常物性、无内热源的二维非稳态导热问题，在直角坐标系中利用数值方法进行求解，试列出内部节点的显示格式差分方程。 2．（华电，03）利用遮热板可以减少两个辐射表面之间的辐射量。若保持两侧平板温度不变，所放遮热板的位置对减弱辐射换热量的效果有无影响？若遮热板两侧的发射率（黑度）不同，正向与反向放置对减弱辐射换热量又有无区别？遮热板的温度有无区别？遮热板两侧的发射率不同对减弱辐射换热量3．（华电，03）如本题附图中所示放置于大容器内的小容器中的水能否发生沸腾现象？并解释。高于液体饱和温度 ，又因为大小容器介质均为水，则小容器沸腾 传热的驱动力，，则小容器中的水不能沸腾