东北电力传热学考研真题2006

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1、2006硕士研究生入学试题考试科目:(411)传热学适用专业:(080701)工程热物理(080702)热能工程(080704)流体机械及工程(答案必须写在答题纸上,写在试题或其他纸上无效)一、填空（18分，每空1.5分）（1）物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称为。（2）常物性、无内热源的一维稳态导热微分方程是。（3）第二类边界条件是。（4）非稳态导热中忽略物体内部导热热阻的简化分析方法称为。（5）当Pr<1时，热边界层的厚度流动边界层的厚度。（6）大

2、空间自然对流换热处于湍流时，表面传热系数与无关的特征，称为自模化。（7）凝结换热分为珠状凝结和两种，其中的表面传热系数更大些。（8）5个等温、常物性表面构成的封闭系统，此系统一共有个角系数。（9）在热辐射分析中，把光谱吸收比与波长无关的物称为。（10）角系数的相对性应表示为。（11）换热器热计算的计算方法有平均温差法和两种方法。二、简答题（48分，每题8分）1.导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什麽？哪些是物性参数，哪些是与过程与有关？2.分别写出Bi、Nu、Gr各准则的表达式，并说明各物理含义。3.

3、试用传热学来解释，室温都是20℃时，夏天只穿衬衣就可以，而为什麽冬天穿衬衣就会感到冷？4.从实际物体辐射换热的角度分析说明，为什麽玻璃和透明塑料薄膜可制成暖棚？5.试解释为什么高温过热器一般采用顺流与逆流的混合布置？6.写出换热器的效能和传热单元数的表达式，并说明它们的物理意义。三、计算题1．（13分）有一可忽略其内部导热热阻，初始温度为500℃的金属大平板，放到20℃大厂房里冷却，30秒后该板温度为300℃，试确定该板的时间常数；并计算金属板温度到100℃所需时间？2．（13分）压力为1.01325×105

4、Pa的饱和水蒸气在高0.5m的竖管上凝结，壁面温度保持80℃，凝结量为50kg/h时，管径应多大？33．（15分）水以0.9kg/s的流量在内径为30mm的管内流动，管子内表面温度为100℃，进口处水的温度为40℃。试求水被加热到80℃时所需管长。（不考虑修正）4．（15分）有一烟筒的表面发射率为0.9，表面温度为100℃，外径为0.2m。该烟筒水平穿过室温为20℃，墙壁的温度为17℃的大房间，烟筒在大房间内的长度为5m。试计算烟筒在大房间的总散热量。5．（16分）有一台壳管式换热器用来冷凝1.01325×1

5、05Pa的饱和水蒸气.要求每小时内冷凝180kg蒸汽。冷却水的入口温度为25℃，出口温度为60℃，设传热系数为1800W/(㎡.k)，蒸汽凝结汽化潜热为2257.1kJ/(kg.k)试求所需的传热面积。四、（12分）图1中所示的有内热源、常物性的二维导热区域，一个界面为绝热，其余界面与温度为tf℃的流体发生对流换热，其表面传热系数为hW/(㎡.k)，内热源为W/m3.，试列出节点2、5、4、9的离散方程式。（节点方程不必整理）（图中沿x方向节点间距为Δx；y方向节点间距为Δy）。绝热面123456y789x图

6、13附：部分计算公式管内强制对流旺盛湍流实验关联式竖壁层流膜状凝结平均表面传热系数大空间自然对流换热的实验关联式膜状凝结时的雷诺数空气的物理性质表t℃λ×102w/(kg.k)ν×106m2/sPr402.7616.960.699502.8317.950.698602.9018.970.696水的物理性质表t℃ρkg/m3CpkJ/(kg.k)λ×102w/(m.k)η×106kg/(m.s)ν×106m2/srkJ/kgPr40992.24.17463.5653.30.6592405.94.3160983.

7、24.17965.9469.90.4782357.62.9980971.84.19567.4355.10.3652309.02.2190965.34.20868.0314.90.3262283.11.95100958.44.22068.3282.50.2952257.11.75注p=1.01325×105Pa对应的饱和温度为100℃。3