2018年西安建筑科技大學(xué)考研專業(yè)課真題812 傳熱學(xué)

1、第2頁第1頁f西安建筑科技大學(xué)2018年攻讀碩士學(xué)位研究生招生考試試題(答案書寫在本試題紙上無效?？荚嚱Y(jié)束后本試題紙須附在答題紙內(nèi)交回答案書寫在本試題紙上無效?？荚嚱Y(jié)束后本試題紙須附在答題紙內(nèi)交回)共4頁8、比較順流式與逆流式換熱器的優(yōu)缺點(diǎn)。二、推導(dǎo)證明題（共2題，每題12分，共24分）考試科目:適用專業(yè):（812）傳熱學(xué)供熱、供燃?xì)狻⑼L(fēng)及空調(diào)工程、建筑學(xué)、建筑與土木工程1、如圖3所示的二維、穩(wěn)態(tài)、有均勻內(nèi)熱源?[Wm3]的導(dǎo)熱體，導(dǎo)

2、熱系數(shù)?為常數(shù)。一側(cè)邊界受均勻熱流qw的作用，試寫出節(jié)點(diǎn)(i，j)的離散方程。設(shè)?x??y。2、一厚度為?的大平壁，導(dǎo)熱系數(shù)?為常數(shù)。平壁具有圖3均勻內(nèi)熱源?[Wm3]。平壁x?0側(cè)絕熱，x??側(cè)與溫度為t的流體接觸，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h。試寫出該穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的完整數(shù)學(xué)描述，并推導(dǎo)出平壁內(nèi)的溫度分布表達(dá)式。三、計(jì)算題（共4題，共78分）（計(jì)算所需查表的參數(shù)見最后頁附錄）1、（18分）有兩塊同樣材料的平壁A和B，已知A的厚度為B的兩倍，兩平壁

3、從同一高溫爐中取出置于同一冷流體中淬火，流體與平壁表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)近似認(rèn)為是無限大。已知B平壁中心點(diǎn)的過余溫度下降到初始過余溫度的一半需要12min，問平壁A達(dá)到同樣的溫度需要多少時(shí)間？2、（20分）一套管式換熱器，飽和蒸汽在內(nèi)管中凝結(jié)，使內(nèi)管外壁溫度保持在100℃，而初溫為25℃，質(zhì)量流量為0.8kgs的水從套管換熱器的環(huán)形空間中流過，換熱器外殼絕熱良好。環(huán)形夾層內(nèi)管外徑為40mm，外管內(nèi)徑為60mm，試確定把水加熱到55℃時(shí)所需的

4、套管長度。不考慮溫差修正。3、（20分）一半球型容器，r?1m，底部的圓形面積上有溫度為200℃的輻射表面1和溫度為40℃的吸熱表面2（見右圖4），它們各占圓形面積之半。12表面均系灰表面，?1??2?0.8。容器壁面3是絕熱表面。試畫出其輻射換熱網(wǎng)絡(luò)圖，并計(jì)算表面1、2間的凈輻射換熱量和容器壁3的溫度。圖4一、分析簡答題（共8題，每題6分，共48分）1、一維無內(nèi)熱源、大平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的溫度場如圖1所示。試說明它的導(dǎo)熱系數(shù)?是隨溫度增加而

5、增加，還是隨溫度增加而減?。?、什么是時(shí)間常數(shù)？試分析測量恒定的流體溫度時(shí)，時(shí)間常數(shù)對測量精度的影響。3、厚度為?，導(dǎo)熱系數(shù)為?，初始溫度均勻并為t0的無限大平板，兩側(cè)突然暴露在溫度為tf（tf?t0），表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h的流體中。圖1試定性畫出當(dāng)Bi???和Bi?0時(shí)平壁內(nèi)部和流體層中溫度隨時(shí)間的變化曲線。h??4、邊界層中溫度變化率的絕對值何處最大？有人說，對于一定表面?zhèn)鳠釡夭睿╰?t）的同?t?yfw種流體，可以用壁面處溫度梯度絕對

6、值的大小來判斷表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的大小，你認(rèn)為對嗎？5、從改善散熱角度，戶外變壓器外殼上的顏色應(yīng)涂成深色還是淺色？6、氣體輻射有何特點(diǎn)，氣體能看作灰體嗎？7、有兩根材料不同，厚度均為2?的等截面直肋A和B，處于相同的換熱環(huán)境中，肋基溫度均為t0，肋端絕熱。它們的表面均被溫度為t?，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h為常數(shù)的流體所冷卻，且??1??h。圖2現(xiàn)測得材料A和B內(nèi)的溫度分布如附圖2所示，試分析材料A和B導(dǎo)熱系數(shù)的大小。第4頁第3頁3、水的的物性西安建筑科

7、技大學(xué)2018年攻讀碩士學(xué)位研究生招生考試試題(答案書寫在本試題紙上無效。考試結(jié)束后本試題紙須附在答題紙內(nèi)交回答案書寫在本試題紙上無效。考試結(jié)束后本試題紙須附在答題紙內(nèi)交回)共4頁考試科目:（812）傳熱學(xué)適用專業(yè):供熱、供燃?xì)狻⑼L(fēng)及空調(diào)工程、建筑學(xué)、建筑與土木工程4、（20分）（計(jì)算所需物性見附錄2）一個(gè)同心套管式換熱器中熱水和冷水的進(jìn)口溫度分別為200℃和35℃，熱水和冷水的流量分別為42kgh和84kgh，熱水和冷水的比熱為4.

8、24kJ(kg?K)和4.18kJ(kg?K)。假設(shè)傳熱系數(shù)為180W(m2?K)(1)該換熱器所能達(dá)到的最大熱流量是多少？(2)若換熱器的傳熱面積為0.33m2并以逆流式工作，求流體的出口溫度？(3)若換熱器以順流式工作，且其長度很長，問對于所規(guī)定的進(jìn)口狀態(tài)，換熱器能夠達(dá)到的最大可能的熱流量是多少？此時(shí)換熱器的效能為多少？附錄：1、管內(nèi)受迫流動準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式：Nu?0.023Re0.8Pr0.4(t?t)wfNu?0.023Re0.8Pr

9、0.3(t?t)適用范圍：(ld)?60，Re?104，Pr?0.7~160wfNu?1.86Re13Pr13(d)13(?f)13適用范圍：Re?200，Pr?0.48~16700l?w2.換熱器逆流布置的效能：1?exp[?NTU(1?Cmin)]??Cmax1?Cminexp[?NTU(1?Cmin)]CmaxCmaxt℃?kgm3cpkJ(kg?K)??102W(m?K)??106m2sPrm2s20998.24.18359.9

10、1.0067.0230995.74.17461.80.8055.4240992.24.17463.50.6594.3160983..14.17965.90.4782.9980971.84.19567.40.3652.21100958.44.22068.30.2951.75120943.14.25068.60.2521.47140926.14.28768.50.2171.26160907.04.34668.30.1911.10180886