同济大学815传热学历年考研真题及答案.doc

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1、同济大学1993年硕士研究生入学考试传热学试题1、二根水平放置的圆管，他们的表面温度相同，长度也一样，粗管直径为细管直径的10倍。已知均被空气自然电流冷却，细管自然对流换热的GrPr=104，试求此两根管子表面对流换热系数的比值及换热量的比值。（10分）2、在换热器中一种流体由过热蒸汽冷却成过冷液体，另一种液体无相变，试分析在顺流、逆流条件下二种流体温度沿程变化。此时换热器中的平均传热温差应如何计算？（10分）3、一面积为20m2的平板集热器，对太阳辐射的吸收率为0.15，表面温度为60℃，大气温度为18℃，

2、天空的有效辐射温度为-10℃，板表面的对流换热系数h=3W/m2.k，太阳队集热器的投射辐射为800W/m2。如将水从15℃加热到45℃，则1小时集热器可供多少水量？（已知水的比热c=4.174KJ/kg.℃）(10分)4、水银温度计的芯温泡长15mm，直径为5mm，其物性参数ρ=8000kg/m3，c=430J/kg.k，λ=10W/m.k。它的初始温度为25℃，将其突然插入温度为120℃的气流中，温泡表面的换热系数为95W/m2.k,试问当测温时的过余温度为初始过余温度的1%和0.1%，其温度指示值是多少

3、？达到该温度所需的时间为多少？试对计算结果进行讨论。（20分）同济大学1994年硕士研究生入学考试传热学试题一、问答题（15分）1、对于二维稳态导热过程能否将表面对流换热量转换成内热源产生的热量？1、为了增强油冷却器（有水作冷却剂）传热效果，如果用提高冷却水流速的方法，试分析其效果。2、辐射表面特性中什么是漫表面、灰表面，它们之间又有何联系？一、计算题（35分）1、一外径d0=300mm的蒸汽管道，蒸汽温度为400℃，管道外包了一层厚度为65mm的材料A，测得其外表面的温度为40℃，但材料A的导热系数无法查得

4、。为了知道热损失情况在材料A外又包了一层厚为20mm导热系数λB=0.2W/m.k的材料B，测得材料B的外表温度为30℃，内表面温度为180℃。试推导未包材料B的管道热损失核材料A的导热系数λA。（10分）2、一平板型太阳能集热器的吸热表面对太阳辐射的吸收率为0.92，表面发射率为0.15，集热器的面积为20m2，表面温度为80℃，周围空气温度为18℃，表面对流换热的表面传热系数为3W/（m2.k）。当集热器表面的太阳总辐射照度为800W/m2，天空的温度为0℃时，试计算该集热器所用到的太阳辐射热和它的效率。

5、（10分）[书P250]3、一根通电流直径为0.2mm的金属丝，被20℃的空气流以30m/s的速度横向垂直吹过，由金属电阻推知此金属丝的温度为24.5℃。气流速度发生变化致使金属丝的温度变为26.6℃，试求改变后的气流速度。（15分）同济大学1995年硕士研究生入学考试传热学试题一、概念题（每题6分）1、试分析流体外掠单圆管时速度边界层的发展情况以及局部对流换热系数变化趋势。1、使用热电偶测量流体瞬时温度时，应如何考虑所选用热电偶的热物性参数、感温接点的几何参数和换热条件等？2、导温系数a和导热系数λ对对流换

6、热系数h的影响有何不同？3、试讨论下面三个准则数的物理意义及应用场合：（1）普朗特准则数Pr（2）施密特准则数Sc（3）刘伊斯准则数Le一、计算题（每题13分）1、为在一个10mm直径的钢球上，涂一层彩色的装饰膜，需在75的炉子中烘烤，然后把它从炉子中拿出来，放在t=23℃，u=10m/s的空气中进行冷却，试计算球温冷却到35℃时，所需要的时间。已知：铜球的物性参数：ρ=8933kg/m3，λ=399W/（m2.k），c=387kJ/(kg.k)空气的物性参数：tf=23℃时,λ=2.61×10-2W/（m2

7、.k）ν=15.34×10-6m2/sμ=18.25×10-6(N.s)/m2，Pr=0.702tw=55℃时，μ=19.85×10-6(N.s)/m2外掠圆球流动换热准则关系式为:Nu=2+(0.4Re0.5+0.006Re0.64)Pr0.4(μf/μw)0.252、一车间内，有一根外径为170mm，内径为160mm的蒸汽通道，管道的导热系数λ1=58W/（m2.k），在管道外壁覆盖一层保温材料，厚度为30mm，导热系数λ2=0.058W/（m2.k），蒸汽管道的内侧的内侧表面温度tw1=350℃，隔热保

8、温层外表面的发射率ε=0.9.已知车间内空气温度tf=25℃，对流换热系数hc=5.6W/m2.k,周围环境温度ts=27℃,试求每米蒸汽管道的热损失。同济大学1996年硕士研究生入学考试传热学试题一、问答题（20分）1、短圆柱体在加热炉中被加热时，其最高温度和最低温度各在何处？可采用什么方法来确定这些地点的温度。2、试说明黑体、灰体和实际物体（固体）的辐射特性和吸收特性的异同。3、试绘出顺流时，冷