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，問哪一層熱阻最小？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，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在下列參數(shù)下運行: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。運行一階段時間后，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）計算換熱器的傳熱系數(shù)k。（2）換熱器運行一年后，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