2009年华北电力大学824传热学考研专业课真题及答案

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1、考研学习中,专业课占的分值较大。对于考研专业课复习一定耍引起高度的重视,中公考研为大家整理了2009年华北电力大学824传热学考研专业课真题及答案,并且可以提供华北电力大学考研专业课辅导,希望更多考生能够在专业课上赢得高分,升入理想的院校。华北电力大学824传热学2009年硕士研究生入学考试试题及答案华北电力大学2009年硕士研究生入学考试初试试题以下为考试内容1、单层人平壁的两个表面分别维持均匀的温度^和〖2(&〉/2),平壁的导热系数随温度r线性变化/1=人(1+汾),其中人为某基准温度下的己知导热系数,

2、b为常数。试求平壁内的温度分布,并定性画出人于、小于、和等于o吋T樓内的温度分布ilh线。(20分)答案:由题意,沿平板厚度方向(义方昀),热流量为常数,即==常数dx由于A不变,故有卜£=常数。设心〉/2,当/?〉0时,兄然/1(门)〉2(f2),所以dtdxx=0dt,故溢度分布曲线如下图(a)所示。同理,b=0,6<0时的温度分布曲线如图中(b),(c)所示。術热流密度表达式:士倘喳2、漫射表而角系数具有哪些性质?有一正方体空腔P、j表而均具有完全漫射的性质,己知其互相正对的二个表面的辐射角系数为0.2

3、,试问W个相邻表而的辐射角系数是多少?(20分)答案:漫射表面角系数有三个性质:(1)角系数的相对性(互换性):A^1,2=^2^2,1这一性质也可以通过两个黑体表面间的辐射换热而获得。(2)角系数的完整性:对于N个表面包围丼形成一个封闭腔,那么根据角系数的定N义,1^7=17=1表面1为凸表面或平面=0;表面1为凹表面u矣0(3)角系数的可加性(分解性):设表面2由2a和2b两部分组成,则^1,2=^,2a+^,2b如右阁所示正方形空腔山题设Xu=0.2由角系数完整性:+Xl4+X,5+X16=1所以X

4、lt2+Xu-l-XL54-X1>6=0.8由正力*体对称性知:2=4=X,5=6=0.2可知两相邻表面的辐射角系数为0.23、温度为100()C的热水进入一个逆流换热器#•将5°C的冷水加热到30°C,冷水的流量为1.5蚣/s,热水的流fi为2.5权/s,总传热系数为800W/(m2-°C),请计算换热器的面积和效能各为多少?(水的比热容为4175J/(蚣'C))(20分)ZZZ"/答案:由热平衡方®行:=QmCp[(tl-tA、=p2(t2-t2)由题知:CpX-Cp2=4175J/(kg*°C)qm[

5、=2.^kg/s^/W2=^-^^s/s=100°Cz2Z=5°Ct2=30°C//z//z/故,丨=h-qm2(t2-Z,)/^tl=100-1.5(30-5)/2.5=85°C故效能£=

6、f一广

7、⑽x/&'-r2’=(30—5)/(100-5)=5/19-0.263换热器而积A=O/Z:•Az/W其中0)=以乂;'-t;、AZtnmin解得A=2.6m24、如果稳态导热问题的企部边界都以第二类边界条件给岀,则该问无解或无唯一解,请从物理概念上说明其理由,并指明什么条件下无解,什么条件K无唯一解。(20分)

8、答案:第二类边界条件即给定边界上的热流密度。从物理意义上说,物体具奋稳态温度分布的条件足,单位吋间在全部边界上流出的热足等于物体P、j部发出的热过,或者在没有P、j热源的情况卜‘,在全部边界上流出的总热M等于0,如果4:全部边界上给定热流边界条件,则稳态导热问题可能无解(不满足上述条件时)或温度场的解不确定(满足上述条件时),所以,全部给定笫二类边界条件的稳态异热的提法是不充分的。5、某液态金/,4的普朗特数巧接近0,某外掠平板梓柳对流换热的边界层能W:积分方程可以表示为.•办人=0请问:(1)上式的速度分布

9、《是否可以看作是主流來流速度为什么?(10分)⑵假定无S纲温度<9呈三次多项式分布,请求解恨餓温边界条件K局部的准则关系式。(15分)答案:(1)久表示的是动贷扩散能力与热朵扩散能力的一种朵度,当久接近于0时,流体流动边界S可以忽略不计,在边界上无速度梯度的变化,此时可以看作是主流来流速度(2)由题意知f+u33设壁温为~•y二0时:t=twK—=0>,=$时:t=tooK-^=()9y31-t由此可得各常数的值^z0=twa,=—tz2=0则温度分布rIV3tw—C...1-C..3.y+25,>,3若川z

10、u,为基准的过余温度表示,则温“4!卜分”槪②oooooo将①式带入到②式得:—f11~dx{2S.dy=aO^Hi!2St2J/2Sax+c乂当x=0时4=0,故c=o,即度分布表达式为0_3y128.2),=0OO由(1)知w二《*则jp--^-^u^dy=a~^,AJt、_An3_3況泥Nux=h,_xA31I1I〒ReJPr2=0.530ReiPr24V26、对通过大平板的一维非稳态导热问

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1、考研学习中,专业课占的分值较大。对于考研专业课复习一定耍引起高度的重视,中公考研为大家整理了2009年华北电力大学824传热学考研专业课真题及答案,并且可以提供华北电力大学考研专业课辅导,希望更多考生能够在专业课上赢得高分,升入理想的院校。华北电力大学824传热学2009年硕士研究生入学考试试题及答案华北电力大学2009年硕士研究生入学考试初试试题以下为考试内容1、单层人平壁的两个表面分别维持均匀的温度^和〖2(&〉/2),平壁的导热系数随温度r线性变化/1=人(1+汾),其中人为某基准温度下的己知导热系数,

2、b为常数。试求平壁内的温度分布,并定性画出人于、小于、和等于o吋T樓内的温度分布ilh线。(20分)答案:由题意,沿平板厚度方向(义方昀),热流量为常数,即==常数dx由于A不变,故有卜£=常数。设心〉/2,当/?〉0时,兄然/1(门)〉2(f2),所以dtdxx=0dt,故溢度分布曲线如下图(a)所示。同理,b=0,6<0时的温度分布曲线如图中(b),(c)所示。術热流密度表达式:士倘喳2、漫射表而角系数具有哪些性质?有一正方体空腔P、j表而均具有完全漫射的性质,己知其互相正对的二个表面的辐射角系数为0.2

3、,试问W个相邻表而的辐射角系数是多少?(20分)答案:漫射表面角系数有三个性质:(1)角系数的相对性(互换性):A^1,2=^2^2,1这一性质也可以通过两个黑体表面间的辐射换热而获得。(2)角系数的完整性:对于N个表面包围丼形成一个封闭腔,那么根据角系数的定N义,1^7=17=1表面1为凸表面或平面=0;表面1为凹表面u矣0(3)角系数的可加性(分解性):设表面2由2a和2b两部分组成,则^1,2=^,2a+^,2b如右阁所示正方形空腔山题设Xu=0.2由角系数完整性:+Xl4+X,5+X16=1所以X

4、lt2+Xu-l-XL54-X1>6=0.8由正力*体对称性知:2=4=X,5=6=0.2可知两相邻表面的辐射角系数为0.23、温度为100()C的热水进入一个逆流换热器#•将5°C的冷水加热到30°C,冷水的流量为1.5蚣/s,热水的流fi为2.5权/s,总传热系数为800W/(m2-°C),请计算换热器的面积和效能各为多少?(水的比热容为4175J/(蚣'C))(20分)ZZZ"/答案:由热平衡方®行:=QmCp[(tl-tA、=p2(t2-t2)由题知:CpX-Cp2=4175J/(kg*°C)qm[

5、=2.^kg/s^/W2=^-^^s/s=100°Cz2Z=5°Ct2=30°C//z//z/故,丨=h-qm2(t2-Z,)/^tl=100-1.5(30-5)/2.5=85°C故效能£=

6、f一广

7、⑽x/&'-r2’=(30—5)/(100-5)=5/19-0.263换热器而积A=O/Z:•Az/W其中0)=以乂;'-t;、AZtnmin解得A=2.6m24、如果稳态导热问题的企部边界都以第二类边界条件给岀,则该问无解或无唯一解,请从物理概念上说明其理由,并指明什么条件下无解,什么条件K无唯一解。(20分)

8、答案:第二类边界条件即给定边界上的热流密度。从物理意义上说,物体具奋稳态温度分布的条件足,单位吋间在全部边界上流出的热足等于物体P、j部发出的热过,或者在没有P、j热源的情况卜‘,在全部边界上流出的总热M等于0,如果4:全部边界上给定热流边界条件,则稳态导热问题可能无解(不满足上述条件时)或温度场的解不确定(满足上述条件时),所以,全部给定笫二类边界条件的稳态异热的提法是不充分的。5、某液态金/,4的普朗特数巧接近0,某外掠平板梓柳对流换热的边界层能W:积分方程可以表示为.•办人=0请问:(1)上式的速度分布

9、《是否可以看作是主流來流速度为什么?(10分)⑵假定无S纲温度<9呈三次多项式分布,请求解恨餓温边界条件K局部的准则关系式。(15分)答案:(1)久表示的是动贷扩散能力与热朵扩散能力的一种朵度,当久接近于0时,流体流动边界S可以忽略不计,在边界上无速度梯度的变化,此时可以看作是主流来流速度(2)由题意知f+u33设壁温为~•y二0时:t=twK—=0>,=$时:t=tooK-^=()9y31-t由此可得各常数的值^z0=twa,=—tz2=0则温度分布rIV3tw—C...1-C..3.y+25,>,3若川z

10、u,为基准的过余温度表示,则温“4!卜分”槪②oooooo将①式带入到②式得:—f11~dx{2S.dy=aO^Hi!2St2J/2Sax+c乂当x=0时4=0,故c=o,即度分布表达式为0_3y128.2),=0OO由(1)知w二《*则jp--^-^u^dy=a~^,AJt、_An3_3況泥Nux=h,_xA31I1I〒ReJPr2=0.530ReiPr24V26、对通过大平板的一维非稳态导热问

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