上海理工01-08年傳熱學(xué)考研試題

1、120012001年上海理工大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試試題年上海理工大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試試題考試科目：傳熱學(xué)準(zhǔn)考證號：得分：一、問答題（每題5分）1有三層平壁組成的復(fù)合壁，已測得各層壁面溫度依次為600℃、500℃、300℃、60℃，在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱情況下，問哪一層熱阻最??？2說明非穩(wěn)態(tài)可以采用集總參數(shù)法求解的條件，并說明其物理意義。3怎樣才能改善熱電偶的溫度響應(yīng)特性？4直管內(nèi)紊流對流換熱中，其他條件相同時(shí)，相同的流速或相同的流量條件下粗管和細(xì)

2、管的對流換熱系數(shù)哪個(gè)大？有何證據(jù)？5不凝性氣體對膜狀凝結(jié)換熱有什么影響？其機(jī)理是什么？6何為灰體？引入灰體概念對計(jì)算輻射換熱有什么意義？7試比較黑表面、溫射灰表面、重輻射面的有效輻射和本身輻射的關(guān)系。8舉例說明強(qiáng)化單相強(qiáng)制對流換熱的基本思想。9從傳熱觀點(diǎn)看，為什么暖氣片一般都放在窗戶下面？10試說玻璃溫室效應(yīng)的原理。二、計(jì)算題（一、二題每題13分，第三題14分）1水以2kgs的流量流過內(nèi)徑為40mm的管子，管內(nèi)表面的溫度保持100℃。問

3、需要多長的管子才能把水溫從25℃加熱到75℃。（比熱Cp=4.141kJ(kg.k)動力粘度μ=547106N.s㎡導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.643W(m℃)密度1000kgPr=3.56不需要修正）2.考察一長4m寬3m的房間地板和天花板之間的距離為2.5m房間的四個(gè)墻壁是絕熱的由于使用了電阻加熱器使地板表面保持均勻溫度30℃天花板的溫度為12℃地板對天花板的角系數(shù)為0.29若所有表面的黑度都為0.9問地板與天花板間的凈輻射熱量是多少墻壁的溫度

4、是多少3.一臺逆流式換熱器剛投入工作時(shí)在下列參數(shù)下運(yùn)行:熱流體進(jìn)口溫度t1′=360℃出口溫度t1″=300℃冷流體進(jìn)口溫度t2′=30℃出口溫度t2″=200℃熱流體的質(zhì)量流量G1與比熱C1的乘積2500W℃?zhèn)鳠嵯禂?shù)800W(㎡℃).運(yùn)行一年后發(fā)現(xiàn)在G1C1、冷液體的G2C2及t1′、t1保持不變的情形下，冷流體只能被加熱到162℃，而熱流體的出口溫度則高于300℃，試確定此情況下的污垢熱阻及熱流體的出口溫度。三、推導(dǎo)題（每題5分）1

5、一側(cè)面絕熱的棒，一端x=0處，溫度為t0，另一端x=L處，溫度為t0，該棒的橫截面積按線性規(guī)律變化fx=x0(1xL)，f0為x=0處的截面積，材料的導(dǎo)熱系數(shù)λ=λ0exp(tt0)，試推導(dǎo)通過該棒的熱流量。2假定順流式換熱器中傳熱系數(shù)k與兩種流體的溫差成線性關(guān)系，k=ab△t其中a、b為已知常數(shù)，△t為任一截面上的局面溫差，試證明換熱器的總傳熱量為：ln[()]ktktQFktkt??AAAA式中k′、k″分別為換熱器入口端和出口端的

6、傳熱系數(shù)，△t′、△t″分別為換熱入口端和出口端的兩種流體溫差，F(xiàn)為傳熱面積。（推導(dǎo)中假定水當(dāng)量GC為常數(shù)，流體無相變發(fā)生）3℃的叉流式換熱器，使160℃的熱機(jī)油通過殼側(cè)，冷水則在10根八流程、管徑為25mm的薄壁管中流過（如圖示）。書籍管內(nèi)水的換熱系數(shù)為3000W(m℃)、比熱為4187J(kg℃)，管外油的換熱系數(shù)為400W(m℃)、比熱為2350J(kg℃)，忽略管壁導(dǎo)熱熱阻。求：（1）若油離開換熱器為100℃，油的流量為多少？（

7、2）為達(dá)到設(shè)計(jì)要求，每根管子的長度為多少？（本題可作逆流考慮）20032003年上海理工大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試試題年上海理工大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試試題考試科目：傳熱學(xué)準(zhǔn)考證號：得分：一、簡答題1（７分）角系數(shù)是個(gè)純幾何因子的結(jié)論是在什么假定下得到的？2（７分）寫出無因次準(zhǔn)則數(shù)Ｎu和Bi的表達(dá)式，說明它們的物理意義。這兩個(gè)準(zhǔn)則數(shù)有何區(qū)別？3（７分）在大氣壓下同樣的兩水滴在表面溫度分別為120℃和400℃的鐵鍋上，試問哪個(gè)鐵鍋上的水先被燒干

8、？為什么？4（７分）對管式內(nèi)強(qiáng)制對流換熱，若采用短管或彎管可以化流體的熱，這是何道理？5（8分）對非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱而言，導(dǎo)熱微分議程中只出現(xiàn)熱擴(kuò)散系數(shù)。因此，是否可以這樣說，此時(shí)的導(dǎo)熱淚盈眶過程只與表征導(dǎo)熱能力快慢的熱擴(kuò)散系數(shù)a有關(guān)，而與表征導(dǎo)熱能力大小的導(dǎo)熱淚盈眶系數(shù)無關(guān)，為什么？?6（７分）熱水在兩根相同的管道內(nèi)以相同的流速流動，管外分別用空氣和水來冷卻。運(yùn)行一階段時(shí)間后，兩管內(nèi)產(chǎn)生相同厚度的水垢。問：水垢的產(chǎn)生對哪一根管道的傳熱系數(shù)影響

9、更大？7（７分）農(nóng)村中常使用的太陽能灶的受熱面往往涂上黑色，但工廠的車間中使用的輻射采暖板卻不涂黑色，試說明其中的道理。二、計(jì)算題（共5題，每題20分）1用熱電偶測量電烤箱中的溫度變化。熱電偶表面積A，體積V，物性均為常數(shù)。電烤箱內(nèi)的空氣溫度隨時(shí)間的變化可看成是線性的，即tf=BB為一常數(shù)。熱電偶與空氣的對流??換熱系數(shù)為h。求在電烤箱開始工作后，熱電偶的顯示溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系。（設(shè)該問題可以用集總參數(shù)法求解）。2一溫度為tfo的常物

10、性液體以質(zhì)量流量G穩(wěn)定流過一圓，圓管直徑為D，圓管處于均勻的壁溫tw，液體與管子間的對流換熱系數(shù)為h。求液體平均截面溫度隨管長的變化關(guān)系t=tf(x)３。如圖所示兩個(gè)半徑R=20cm的半球球殼，其內(nèi)表面溫度與黑度分別為。t1=120℃、?1=0.8；t2=30℃、2=0.9，這兩個(gè)半球之間夾有一層遮熱板，其兩面的黑度分別為??m1=0.8、m2=0.02。?（1）畫出該輻射系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)圖；（2）計(jì)算各表面熱阻及空間熱阻；（3）求加了遮熱板

11、后兩半球之間的輻射換熱量；（4）求遮熱板的平衡溫度Tm。圖如右圖如右4有一傳熱面積為7m2換器，冷流液體作逆流布置。冷流體的進(jìn)口溫度分別t’1=70℃，t’2=40℃，冷流體的緲諼緲愛露為5.5℃。質(zhì)量流量m1、m2分別為4.0kgs和4.5kgs，已知冷熱流體的比熱淚盈眶分別為：Cp1=4183Jkg℃Cp2=4174Jkg℃。（1）計(jì)算換熱器的傳熱系數(shù)k。（2）換熱器運(yùn)行一年后，在流量和進(jìn)口溫度不變的情況下，冷流體的出口溫度降為54