上海交大传热学考题(A)-答案
2004－2005学年传热学考试试题（A ）答案
一 回答下列5题（25分） 答：略
二 如右图所示，在图中画出节点（i ，j ）的控制区域，并试导出其二维稳态导热时的离散方程。已知右侧壁绝热；顶端处于温度为f t 的流体中，换热系数为h ，有内热源为Φ
；网格均匀划分，且y x ?=?；材料的导热系数为λ。（10分） 解：
04
)(222,,1,,,1=Φ??+-?+?-?+?-?--
y x t t x h y t t x x t t y j i f j i j i j i j i λλ
y x ?=?时，04
)(22
22,,1,,,1=Φ?+-?+-+---
x t t x h t t t t j i f j
i j i j
i j i λ
λ
也可以化简为：Φ?+?++=?+--
λ
λλ
2)2(21,,1,x t x
h t t t x
h f j i j
i j i
三 由两种不同材料组成的一维复合平板如图1所示，左侧表面(0=x )保持恒温t 0，右侧表面（B A L L x +=）暴露于温度为∞t （∞>t t 0）、对流换热系数为h 的气流中，忽略复合平板与环境的辐射换热和接触热阻。（15分）
1 给出通过复合平板的稳态热流密度q 的计算
公式； 2 推导稳态时，平板A 和B 分界面温度t 1的计算公式； 3 假设导热系数B A λλ>，画出x 从0到∞的稳态温度分布趋势。
解：令 h
R L R L R h B B B A A A 1
,,===λλ
1 h
L L t t q B B A A 10++-=
∞
λλ
2 A A
A B B A A A
A
B B A A qR t L
h
L L t t t t L t
t h L L t t q -=?++--
=?-=++-=
∞∞00011
0011λλλλλλ
或：h
B A A h B A
A
B B R R R t R t R R t L t t h L t t q ++++=
?-=+-=
∞
∞
011
01)(1λλ
t 0t ∞, h
3 如下图所示
四 对流换热（15分）
1. 如右图所示，温度为K 300=∞T 的冷气体以m /s 20=∞u 的流速平行地吹过一快平板（平板一边与来流垂直），平板的长和宽均为2m ，采用一组非常薄的电加热器使平板维持均匀温度在K 500=w T 。流体的导热系数、密度、比热和运动粘度分别为：)K m (W 0
2.0?=λ，
3m kg 1=ρ，)K kg (J 1000?=p C ，s m 10225-?=ν。试回答下列问题：
（1）计算普朗特数（Pr ）、雷诺数（Re ）；判断平板末端的流动是层流还是湍流，如果是湍流，请计算临界距离c x （注：临界雷诺数可取5105Re ?=c ） （2）计算气体带走的总热流量（q ）；
解： （1）1K kg J 1000m kg 1K
m W 02
.0s m 102Pr 32
5
=?????===-p c a ρλνν 5625
105102m 102m 2s m
20
Re ?>?=??==-∞νl u ，因此末端流动处于湍流状态 m 5.0s
m
20s m 102105Re 2
5
5=???=
?=-∞u x c c ν
（2）a 层流部分换热：
52
.469m W
78.185.002.052.469 1)105(664.0 Pr
Re 664.02333.05.053333
.05.0=?=?=????==?=
K
h x h Nu c c c
c c
kW 756.3)300500(25.078.18)(=-???=-=∞T T A h q w c c c
s
m 20K 300==∞∞u T
末端
起始端
b 湍流部分换热：
()
kW
79.215.021********.00296.020020296.0)(Pr Re 0296.0)
()
()(544455
43
154=-??
?
?
???????=??? ???
??-?=-?=-?=-=
-∞∞∞∞∞?
?
?
?
dx
x x u T T l dx
x
T T l dx
h T T l T T dx l h q l x w l
x x w l
x t w w l
x t t c
c
c
c
λλ
c 总热流量：kW 55.2579.21756.3=+=+=t c q q q
也可以采用平均换热系数进行计算，即公式（5－42），p.150
kW 55.25200494.31)(=??=-=∞T T A h q w m
五 一个逆流换热器，热工质在管内流动，冷却水在管外流动。工质的进出口温度分别为：C t h
?='80，C t h ?=''55，质量流率为m in 1800kg q mh =，比热)(0.2K kg kJ c h ?=；冷却水的进口温度为C t c
?='20，其质量流率为m in 1500kg q mc =，)(18.4K kg kJ c c ?=；金属光管内径mm d i 50=，壁厚为mm 2=δ，导热系数为)45K m W ?。管内工质的对流换热系数
)(8002K m W h i ?=，水侧的对流换热系数)(20002K m W h o ?=，请确定该换热器所需要的管外侧换热面积A o ？ （20分）
解：（1）换热量kW K K K kg s kg
T T c q h h h mh 1500)328353(kJ 2m in
60m in 1800
)(=-???=
''-'=Φ （2）冷却水出口温度c
t ''：
C
K K K kg s kg kW
T c q T T T c q c c
mc c c c c mc ?==+??='+Φ
=
''?'-''=Φ35.3435.307293kJ 18.4m in
60m in 1500
1500)(
（3）对数平均温差C t t t t t m ?=-----=???-?=
?09.40)2055()
35.3480(ln )
2055()35.3480(ln
min
max min max
（4）总传热系数k
)
(38.5270005
.000004618.000135.01
20001
05.0054.0ln 452054.005.0054.080011
1
ln 211
2K m W h d d d d d h k o
i o o i o i ?=++=
+
?+=
++=
λ
（5）换热面积A o ：m o t k A ?=Φ ? 22395.7009.4038.527101500m K
K
m W
W
t k A m
o =???=
?Φ
=
六 如右图所示，半球表面是绝热的，底面被一直径（m d 2.0=）分为1、2两部分。表面
1为灰体，K T 5501=，发射率35.01=ε；表面2为温度K T 3302=的黑体，回答下列问题（15分）
（1）计算角系数)21(,3+X ，2,1X ，3,1X ，3,2X
（2）画出热网络图（注：热阻为无穷大时，相当于断路） （3）计算表面1和表面2之间的换热量
解：（1）5.02
422)
21(,321)21(,33==?=+++d d X A X A ππ；13,23,1==X X ；02,1=X （2）这是一个三表面组成的辐射换热系统，但由于表面2 为黑体，而且表面3为绝热表
面，因此，其热网络图如下所示，
1
2 3
11111εεA R -=
E 2,112,11X A R =1J E J =33b
又由于 ，故此，此处相当于断路，这样，上图就可以表示为如下所示
的二个表面网络图
（3）22.1188
35.035.01121111=?-=-=d A R πεε；02
=R ；66.6341
123,113,23,1====d X A R R π W R R R E E b b 39.184
312
1=++-=
Φ
∞→=2
,112,11X A R 1J 1b E 1R 22b E J
=33b E J =3,2R 3,1R
传热学基础试题及答案
传热学基础试题 一、选择题1．对于燃气加热炉：高温烟气→内炉壁→外炉壁→空气的传热过 程次序为A.复合换热、导热、对流换热 B.对流换热、复合换热、导热 C. 导热、对流换热、复合换热 D.复合换热、对流换热、导热2．温度对辐射 换热的影响（）对对流换热的影响。大于 D.可能大于、小于 C. 小于 A.等于 B.2℃的壁面，2777）、温度为3．对流换热系数为1000W/（m℃ 的水流经·K）其对流换热的热流密度为（ 24 42×1010W/mW/m ×2424 W/m W/m ××1010),r
《传热学期末复习试题库》含参考答案
传热学试题 第一章概论 一、名词解释 1．热流量：单位时间所传递的热量 2．热流密度：单位传热面上的热流量 3．导热：当物体有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。 4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。 5．辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。 6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。 7．对流传热系数：单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8．辐射传热系数：单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9．复合传热系数：单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间的传热量。 二、填空题 1．热量传递的三种基本方式为、、。 （热传导、热对流、热辐射） 2．热流量是指，单位是。热流密度是指，单位是。 （单位时间所传递的热量，W，单位传热面上的热流量，W/m2） 3．总传热过程是指，它的强烈程度用来衡量。 (热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，总传热系数) 4．总传热系数是指，单位是。 （传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间的传热量，W／(m2·K)） 5．导热系数的单位是；对流传热系数的单位是；传热系数的单位是。 （W／(m·K)，W／(m2·K)，W／(m2·K)）
2009&2010上海交大考研传热学真题(回忆版)
上海交通大学2009传热学考研试题回忆版 一、简答题（部分） 1、用传热原理解释手握铁棒和木棒一端，另一端置于火中时铁棒感觉较热？冬天把手放在铁板和木板上感觉铁板较凉？ 2、热辐射三个基本定律？并简述其相互关系？ 3、用传热解释塑料大棚的温室现象？ 4、解释在北方冬天的窗户为什么用双层玻璃？并且在什么情况下效果最好？ 二、问答 1、关于凝结的推导题，是杨世铭主编的传热学的课后习题 2、关于对流传热的，考了入口段 三、计算 1、三个面的辐射网路图，并计算A面的散热量 2、传热过程，不是很难的 上海交通大学2010传热学考研试题回忆版 简答题8道，分析说明题4道，计算题5道，回忆顺序可能不一致 一．简答题 1．传热有哪几种方式，各有什么特点 2．强制对流和自然对流各有哪几种流态，判别的准则数各是什么，给出具体表达式 3．冬天，一手拿木棒，一手拿铁棒，另一端都放火上烤，铁棒的感觉到热；夏天，一手摸木板，一手摸铁板，铁板的感觉到凉，用传热原理说明原因 4．北方窗户采用双层窗户隔热，其原因是什么，隔热条件是什么 5．画出水被加热沸腾的曲线，说明为什么1滴水滴在130度的钢板上比420度的钢板上先烧干 6．有人说d2t/dx2=0的一维稳态导热温度分布与导热系数无关，因为里面没有λ，请说明这种看法对不对，为什么 7．沸腾传热与冷凝传热的强化原则是什么，请在改善表面结构上给出具体措施 8．推导有效辐射与投入辐射的关系，并说明有效辐射有哪几部分组成 二．分析题 1．一厂的热电偶上标有时间常数1S，给出其具体表达市，用传热知识说明标注是否准确，为什么 2．自己划分网格，给出如图所示的
传热学试题库含答案
《传热学》试题库 第一章概论 一、名词解释 1．热流量：单位时间内所传递的热量 2．热流密度：单位传热面上的热流量 3．导热：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。 4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。 5．辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。 6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。 7．对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8．辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9．复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量。 四、简答题 1．试述三种热量传递基本方式的差别，并各举1～2个实际例子说明。 （提示：从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式） 2．请说明在传热设备中，水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止? （提示：从传热过程各个环节的热阻的角度，分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况）3. 试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别，它们各自的单位是什么? （提示：写出三个系数的定义并比较，单位分别为W/(m·K)，W/(m2·K)，W/(m2·K)） 4．在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义? （提示：分析热阻与温压的关系，热路图在传热过程分析中的作用。） 5．结合你的工作实践，举一个传热过程的实例，分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。 （提示：学会分析实际传热问题，如水冷式内燃机等） 6．在空调房间内，夏季与冬季室内温度都保持在22℃左右，夏季人们可以穿短袖衬衣，而冬季则要穿毛线衣。试用传热学知识解释这一现象。 （提示：从分析不同季节时墙体的传热过程和壁温，以及人体与墙表面的热交换过程来解释这一现象（主
上海交大传热学考题(A)-答案
2004－2005学年传热学考试试题（A ）答案 一 回答下列5题（25分） 答：略 二 如右图所示，在图中画出节点（i ，j ）的控制区域，并试导出其二维稳态导热时的离散方程。已知右侧壁绝热；顶端处于温度为f t 的流体中，换热系数为h ，有内热源为Φ ；网格均匀划分，且y x ?=?；材料的导热系数为λ。（10分） 解： 04 )(222,,1,,,1=Φ??+-?+?-?+?-?-- y x t t x h y t t x x t t y j i f j i j i j i j i λλ y x ?=?时，04 )(22 22,,1,,,1=Φ?+-?+-+--- x t t x h t t t t j i f j i j i j i j i λ λ 也可以化简为：Φ?+?++=?+-- λ λλ 2)2(21,,1,x t x h t t t x h f j i j i j i 三 由两种不同材料组成的一维复合平板如图1所示，左侧表面(0=x )保持恒温t 0，右侧表面（B A L L x +=）暴露于温度为∞t （∞>t t 0）、对流换热系数为h 的气流中，忽略复合平板与环境的辐射换热和接触热阻。（15分） 1 给出通过复合平板的稳态热流密度q 的计算 公式； 2 推导稳态时，平板A 和B 分界面温度t 1的计算公式； 3 假设导热系数B A λλ>，画出x 从0到∞的稳态温度分布趋势。 解：令 h R L R L R h B B B A A A 1 ,,===λλ 1 h L L t t q B B A A 10++-= ∞ λλ 2 A A A B B A A A A B B A A qR t L h L L t t t t L t t h L L t t q -=?++-- =?-=++-= ∞∞00011 0011λλλλλλ 或：h B A A h B A A B B R R R t R t R R t L t t h L t t q ++++= ?-=+-= ∞ ∞ 011 01)(1λλ t 0t ∞, h
传热学试题(答案)
Nu准则数的表达式为（A ） 根据流体流动的起因不同，把对流换热分为（ A） A．强制对流换热和自然对流换热B．沸腾换热和凝结换热 C．紊流换热和层流换热D．核态沸腾换热和膜态沸腾换热 雷诺准则反映了（ A） A．流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 B．流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 C．对流换热强度的准则 D．浮升力与粘滞力的相对大小 彼此相似的物理现象，它们的（ D）必定相等。 A．温度B．速度 C．惯性力D．同名准则数 高温换热器采用下述哪种布置方式更安全？（ D） A．逆流B．顺流和逆流均可 C．无法确定D．顺流 顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃，冷流体进出口温度分别为20℃和40℃，则其对数平均温差等于（） A．60.98℃B．50.98℃ C．44.98℃D．40.98℃ 7．为了达到降低壁温的目的，肋片应装在（ D） A．热流体一侧B．换热系数较大一侧 C．冷流体一侧D．换热系数较小一侧 黑体表面的有效辐射（ D）对应温度下黑体的辐射力。 A．大于B．小于 C．无法比较D．等于 通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为（ D） A．W B．W／m2 C．W／m D．W／m3 格拉晓夫准则数的表达式为（D ） .由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) A.热辐射 B.热对流 C.导热 D.都不是 准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( D ) A.增加流体流度 B.设置肋片 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 冷热流体的温度给定，换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A ) A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增加，有时减小 将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是( D )
交大传热学2013-2014传热学A答案
一、 填空题（23分） 1.1. （3分）温度梯度的数学表达式为 ，它表示在等温面的 法线方向 上，单位长度的 温度变化率 最大。 1.2. （2分）黑体是指 反射比和透射比 为0的物体，白体是指 反射比为1 的物体，透明体是指 穿 透率为1 的物体，灰体是指 光谱吸收比 与 波长 无关的物体。 1.3. （4分）集中参数法中时间常数的定义式 ；时间常数可以看作 物体对流体温度变 化响应快慢 的指标。 1.4. （3分）大容器饱和沸腾曲线可分为 自然对流区、核态沸腾区、 过渡沸腾区 和 模态沸腾区 四 个区域，其中 核态沸腾 区域具有温差小、热流大的传热特点。 1.5. （4分）强制对流和自然对流分别存在以下两种流动形态： 层流 和 湍流 ，判断强制对流和自 然对流流动形态的准则数分别是 雷诺数Re 和 格拉晓夫数Gr 。 1.6. （3分）材料成形工业中称为吸热系数的物理量，除与导热系数成正比外，还与 密度 和 比热 物性有关，它的大小代表了物体向 与其接触的高温物体吸热 的能力。 1.7. （4分）热水瓶内胆瑕疵后，其瓶胆夹层形成的很薄的气隙间的复合传热，忽略对流换热可以认 为是 热传导 和 热辐射 两种基本换热方式并联的换热现象。其中各自的计算公式为 ，和 。 二、 简答题（35分） 2.1. （6分）有一非稳态系统,无内热源，常物性二维导热物体,在某一瞬时的温度分布为 x y t cos 22 =， 试根据导热微分方程判断该导热物体内部点1,0==y x 处的温度是随时间增加逐渐升高，还是逐渐降低。 二维非稳态无内热源常物性的导热方程： （2分） 将t=2y 2 cosx 带入上式， （2分） （2分）
过来人分享上交大动力工程及工程热物理考研经验
过来人分享上交大动力工程及工程热物理 考研经验 一、关于上海交通大学考研心态： 虽然今年顺利考上，但我个人觉得上海交通大学考研不易，大家首先要端正心态。不要把上交想的太好考而心比天高，我在论坛上，贴吧见过许多心高气傲的人，自己觉得自己很厉害，记住永远不要觉得自己很厉害，你如果很厉害本科就该在交大，而你现在想考研交大说明你还有很大的空间需要提高自己。把上交定为自己的考研目标需要付出很大的努力，光靠嘴巴上说说没用，需要踏踏实实的学习。还有不要把上交想得太难考而不敢去考，有些人很努力反而没自信，结果分数考得很高，但是没报交大，挺遗憾的。所以考交大，先要做的是端正自己的心态。不妨好好花一个晚上仔细审视一下自己，自己究竟处于一个什么样的位次。 二、关于初试基础课： 1、数学： 对于数学，我觉得要多做题，要多花时间。数学花的时间可以说是考研中最多的，也可以说是决定着考研的成败，今年数学一挺难的，许多同学都考得其实挺差的，有好多都没过线，我今年可以说是占了数学的便宜，120多分数不算很高，但今年数学120多考上海交通大学机动学院是足够了。有些同学全书只看了一遍，有些甚至全书都没看完，就上考场了，这样做的后果就是知识点都不熟，最后数学考得很差。数学题做的不够是很危险的，今年数学一填空选择出的有点怪，好多同学上来就蒙掉了，我前面小题花的时间也很多，但基本最后排除法不确定的题目倒是比较少，结果前面小题做的还行，所以最后数学考得还比较满意。大家可能在下面做考研真题的时候觉得蛮简单的，但一旦到了考场上，在那种高压的环境下，你能力能发挥出七成就不错了，我感觉，有些题，有些知识点你可能会，但是你不熟，所以你得不出来它的正确答案，结果就算错了或者没写出来。而多做题就是训练你对知识点的熟悉程度，不熟在考场上等于不会。 2、英语： 我英语算是比较糟糕的，六级450+，考研英语考得不差，觉得可能自己做题方法比较有效，我做考研阅读题的时候，一定会把短文读懂再做题，就算不是全懂，一般也是懂了八成，所以做阅读理解的时候就不会猜，英语阅读千万不要猜，一般猜的答案自己心里会很虚，合理分配时间，确保各个部分都有时间写，这样你才能考完英语后有底。当然，这个我英语不太好其实，所以我这个可能更适合六级成绩在450左右的同学，总之做英语题要相信自己，只要每个短文都基本读懂了，过线一点问题没有，要是做题时短文读得稀里糊涂的就把答案选出来了，这样同学要当心了。 3、政治： 政治我觉得没什么可说的，只是想说不必报班，数学，英语，专业课都不必报班，考研考的是自己，任何人都决定不了你能不能考上，唯有你自己。 4、专业课：
上海交通大学研究生入学考试试题
d 21m 第 3 题 附 图 N χ χ =0 χ =N 上海交通大学 1997年硕士研究生入学考试试题 试题名称 传热学（含流体力学） 答案必须写在答题纸上 传热学（含流体力学） 1、输气管道内的空气温度t f =100℃，流速u=1/s, 用一支插入套管中的水银温度计测量空气温度 （见附图），温度计的读数是铁管底部的温度t h , 已知铁套管与输气管道连接处的温度t 0=50℃, 套管长度h=140mm,外径d=12mm ，材料的导热 系数λ=58.2w/(m 2·℃)，试问测温误差为多少度？ 已知温度计套管的过余温度分布式为 ) ()]([0 mh ch h x m ch -=θ θ式中，综合参数 第1f u m λα/= ，铁管与空气间的对流换热的准则式为参数为λ=3.21×10-2w/(m ·℃)，ν=23.13×10-6m 2/s. 2、 如附图所示，厚δ初始温度为t o 的大平板 一侧被突然置于 ∞ t 的流体中冷却，另一侧保持 绝热，已知大平板材料的导热系数，密度和比热 分别为 λρ、c ，试导出大平板内节点 n=1,2,…N-1及边界节点n=0,N 的显式差分方程。 这里，N 表示平板的等分刻度数。 3、一辐射换热系统的加热面布置于顶部，底部为受热表面，顶部表 面1和底部表面2间隔为1m ，面积均为1×1 m 2。已知顶面的黑度ε1=0.2，t 1=727℃底面ε2=0.2，t 2=227℃。其余四侧表面的温度及黑度均相同，为简化计算， 可将它看成整体看待，统称F3，F3是地面绝热 表面，试计算1，2面之间的辐射换热量及表面 3的温度t 3,已知1，2面之间的角系数X 1，2=0.2 4、凝结液膜的流动和换热符合边界层的薄层性质，若把坐标X 取为 重力方向（见附图），则竖壁膜状凝结换热时的边界层微分方程组可表示为： 2 2 )(y u g d dp y u u u l l l ??++-=??+??μ ρχνχρ
传热学习题及参考答案
《传热学》复习题 一、判断题 1．稳态导热没有初始条件。（） 2．面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。（） 3．复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理（） 4．肋片应该加在换热系数较小的那一端。（） 5．当管道外径大于临界绝缘直径时，覆盖保温层才起到减少热损失的作用。（） 6．所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。（） 7．影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数，波动周期和深度。（） 8．普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。（） 9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程，也适用于非稳态导热过程。（） 10.相同的流动和换热壁面条件下，导热系数较大的流体，对流换热系数就较小。（） 11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写，它对任意形状物体内部和边界都适用。( ) 12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。 ( ) 13、温度不高于350℃，导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。 ( ) 14、在相同的进出口温度下，逆流比顺流的传热平均温差大。 ( ) 15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。 ( ) 16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式，是无条件稳定的。 ( ) 17、边界层理论中，主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。 ( ) 18、无限大平壁冷却时，若Bi→∞，则可以采用集总参数法。 ( ) 19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。 ( ) 20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。( ) 二、填空题 1．流体横向冲刷n排外径为d的管束时，定性尺寸是。 2．热扩散率（导温系数）是材料指标，大小等于。 3．一个半径为R的半球形空腔，空腔表面对外界的辐射角系数为。 4．某表面的辐射特性，除了与方向无关外，还与波长无关，表面叫做表面。 5．物体表面的发射率是ε，面积是A，则表面的辐射表面热阻是。 6．影响膜状冷凝换热的热阻主要是。
上海交通大学10年传热学真题回忆版
简答题8道，分析说明题4道，计算题5道，回忆顺序可能不一致 一．简答题 1．传热有哪几种方式，各有什么特点 2．强制对流和自然对流各有哪几种流态，判别的准则数各是什么，给出具体表达式 3．冬天，一手拿木棒，一手拿铁棒，另一端都放火上烤，铁棒的感觉到热；夏天，一手摸木板，一手摸铁板，铁板的感觉到凉，用传热原理说明原因 4．北方窗户采用双层窗户隔热，其原因是什么，隔热条件是什么 5．画出水被加热沸腾的曲线，说明为什么1滴水滴在130度的钢板上比420度的钢板上先烧干 6．有人说d2t/dx2=0的一维稳态导热温度分布与导热系数无关，因为里面没有λ，请说明这种看法对不对，为什么 7．沸腾传热与冷凝传热的强化原则是什么，请在改善表面结构上给出具体措施 8．推导有效辐射与投入辐射的关系，并说明有效辐射有哪几部分组成 二．分析题 1．一厂的热电偶上标有时间常数1S，给出其具体表达市，用传热知识说明标注是否准确，为什么
2．自己划分网格，给出如图所示的点的二维，稳态，有内热源，第三类边界条件的离散方程 3．冬天菜棚里的空气温度大于0度，但潮湿的地面仍然会结冰，为什么？并给出改善防冻的措施 4．液-气换热，管内是液，管外是气，现在要强化，可以增加管内流速，减少管壁导热系数，在管外加肋片，请问哪个最有效，为什么 三．计算题 1．图略，给了一个电熨斗，其实就是一维稳态平壁导热，左边是定加热功率Ф，右边是与环境对流（第三类边界条件），给出数学描述和边界条件，并求出温度分布 2．（1）求出辐射强度（2）求出在与平面法线成0度和60度时的定向辐射强度 3．一个水平管道，与外界发生自然对流，求与外界的换热量。考查辐射传热和水平管的自然对流，已经给出了2个自然对流的NU数的经验式，自己计算进行选择
传热学试题库含参考答案
传热学试题库含参考答案 《传热学》试题库 第一章概论 一、名词解释 1．热流量：单位时间内所传递的热量 2．热流密度：单位传热面上的热流量 3．导热：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。 4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。5．辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。 6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。7．对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8．辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温
度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9．复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量。四、简答题 1．试述三种热量传递基本方式的差别，并各举1～2个实际例子说明。 （提示：从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式） 2．请说明在传热设备中，水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止? （提示：从传热过程各个环节的热阻的角度，分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况） 3.试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别，它们各自的单位是什么? （提示：写出三个系数的定义并比较，单位分别为W/(m·K)，W/(m2·K)，W/(m2·K)）4．在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义? （提示：分析热阻与温压的关系，热路图在传热过程分析中的作
交大热能工程441分考研经历(810传热学完整回忆版+复试杂谈
我是2011年考上交机动学院热能工程的考生，从去年7月开始到现在，一直忙忙碌碌，担心，紧张…各种心情，现在终于可以暂时闲下来了，静静地等待录取结果的公布。在这个地方写下我半年多的考研经历，希望能对学弟学妹们有所帮助。 我初试考了441分，非常出乎我的意料，其中政治78，英语68，数学一150，传热学145。先把初试的专业课回忆一下吧，之前我发过一次，但有三道题没有想起来，这次整理的比较完整。 一、简答（共7题） 1、导热微分方程依据是什么基本定律，试用简洁的语言说明推导过程中的能量平衡关系式。 2、凝结换热和沸腾换热强化的原则是什么?据此判断凝结换热和沸腾换热的表面结构有什么特点。 3、什么是换热器？换热器的类型有哪三类 4、给出圆柱体导热可以看成一维问题至少两种边界条件 5、自然对流和强制对流换热各有哪些流态？判断流态的准则数是什么，分别给出表达式 6、边界层的定义及引入边界层的物理意义 7、什么是漫射体？漫射体的辐射能沿空间是否均匀分布？为什么 二、分析与推导（共4题） 1、特征长度的选取原则是什么？管槽内流动和外掠平板的特征长度通常选取什么？为什么？ 2、数值问题，给出了时间区域的划分和空间区域的划分，要求写出边界上一点的离散微分方程和内部一点的显示离散方程。 3、如附图所示，容器底部温度为tw( 传热学试卷 一.填空题：（共20分）[评分标准：每小题2分] 1．导温系数是材料 物体内部温度扯平能力 的指标，大小等于 λ/ρC 。 2．影响强制对流换热的主要因素有 流体的物性，状态，壁面结构。 3．动量传递和热量传递的雷诺比拟的解为5 /4Re 0296.0x x Nu =，适用条件是Pr=1。 4．影响膜状凝结传热的主要热阻是液膜层的导热热阻。 5．自膜化现象是对流换热系数与壁面尺寸无关，其发生的条件是流体处于湍流自然对流。 6．同一壳管式换热器，逆流布置时对数平均温压最大，顺流布置时对数平均温压最小。 7．在热辐射分析中，把单色吸收率与波长无关的物体称为灰体。 8．通常，把k m w ./12.0≤λ的材料称为保温材料。 9．有效辐射是单位时间内离开物体单位表面的辐射能，它包括本身辐射和反射辐射两部分。 10．傅立叶定律的数学表达式是x t A Q ??-=λ。 二．问答及推导题：（共50分） 1. 名词解释：（10分）[评分标准：每小题2分] ① 辐射力：单位表面积物体在单位时间内向半球空间发射得全部波长的能量. ② 热边界层：在壁面附近温度剧烈变化的薄层. ③ 导温系数：c a ρλ = 表示物体内部温度扯平的能力. ④ 膜状凝结：凝结液能很好的润湿壁面,在壁面上铺展成膜.液膜的热阻为主要热阻. ⑤ 太阳常数：大气层外缘与太阳射线相垂直的单位表面积所接受的太阳辐射能为1367W/m 2 2.试介绍三种强化管内湍流换热的措施，并说明措施的传热学原理。（10分） 答：三种方法（1）流速u 提高，（2）直径d 减小，（3）采用强化的换热面。 —————（6分） 原理n f f f Nu Pr Re 023.08.0= 或2.08 .0d u h ∝———————（4分） 3.根据大容器饱和沸腾曲线，饱和沸腾曲线可分为几个区段？其中哪个区段 具有温压小，换热强的特点？为什么在沸腾换热时必须严格监视并控制热 通量在临界热通量以内？（10分） 答：四个区段， 核态沸腾。———————（4分） 用DNB 监视的原因（1）DNB 之上q 随△t 变化亦小 （2）超过m ax q 时△t 猛增，可达到1000℃，易烧毁设备。———— ———（6分） 西安交通大学 “燃气轮机装置”课程教学大纲 英文名称：Gas Turbine in Power Generation 课程编号：ENP04309 学时：28 学分：1.5 适用对象：能源与动力工程学院：热动力工程专业 先修课程：蒸汽轮机原理、工程热力学、流体力学、传热学、燃烧学。使用教材及参考书： 教材：沈炳正黄希程编著《燃气轮机装置》（第二版），机械工业出版社 补充教材《压气机》，《燃气轮机装置》习题 参考书： [1]朱行键、王雪瑜著，《燃气轮机工作原理及性能》，北京，科学 出版社，1992.12，ISBN:7-03-003133-4. [2]翁史烈著，《燃气轮机性能分析》，上海，上海交通大学出版社， 1987.12，ISBN：7-313-00065-0 [3]焦树建编著，《燃气轮机燃烧室》，北京，机械工业出版社，1990， ISBN：7-111-02291-2 一．课程的性质、目的及任务 燃气轮机是21世纪能源动力电力工程的核心技术，燃气轮机及其燃气-蒸汽联合循环发电技术是一种高效、洁净的发电技术，自20世纪90年代以来已成为世界主流发电技术，近年在我国得到广泛的关注和积极的应用。 本课程涵盖了关于燃气轮机装置的基本理论及技术原理，进一步论述近十年来国际燃气轮机技术的最新发展现状及未来发展趋势，并 介绍近年来发展的部分理论和技术成果。学生通过本教材的学习，能够了解燃气轮机技术及发电装置在我国电力工业中的重要性，学习和掌握燃气轮机基本循环，燃气轮机装置各部件性能及联合循环与系统的理论知识。 二．教学基本要求 要求学生了解并掌握燃气轮机装置的基本构成，各部件的作用；掌握几种不同的燃气轮机热力循环的循环方式及性能特点，循环的基本参数；了解常规的联合循环的几种方案；了解燃烧室的工作特点及基本的燃烧过程；了解燃气轮机装置的变工况性能。 三．教学内容及要求 （一）绪论 教学内容：针对目前燃气轮机及其燃气-蒸汽联合循环发电技术的发展现状与趋势，论述燃气轮机技术在国际上的发展与应用情况以及在我国的发展与应用、面临的机遇及挑战、未来的发展趋势；概述了燃气轮机装置的组成、基本原理和工作过程。。 教学要求：了解目前的燃气轮机技术的发展状况及现进的燃气轮机发电技术；了解我国的燃气轮机工业的发展状况；掌握燃气轮机技术的发展趋势；掌握燃气轮机的基本构成。 （二）燃气轮机热力循环 教学内容：燃气轮机装置循环及其分类，发电用燃气轮机装置基本循环分析，包括循环性能、理想循环与实际循环、影响循环性能的因素等；燃气－蒸汽联合循环等的复合循环。 教学要求：重点掌握各循环的工作过程及性能特点，各循环热力参数与性能参数之间的关系；会进行相应的循环过程各阶段热力参数 传热学试题(答案) ①Nu准则数的表达式为（A ） ② ③根据流体流动的起因不同，把对流换热分为（ A） ④A．强制对流换热和自然对流换热B．沸腾换热和凝结换热 ⑤C．紊流换热和层流换热D．核态沸腾换热和膜态沸腾换热 ⑥雷诺准则反映了（ A） ⑦A．流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 ⑧B．流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 ⑨C．对流换热强度的准则 ⑩D．浮升力与粘滞力的相对大小 ?彼此相似的物理现象，它们的（ D）必定相等。 ?A．温度B．速度 ?C．惯性力D．同名准则数 ?高温换热器采用下述哪种布置方式更安全？（ D） ?A．逆流B．顺流和逆流均可 ?C．无法确定D．顺流 ?顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃，冷流体进出口温度分别为20℃和40℃，则其对数平均温差等于（） A．60.98℃B．50.98℃ C．44.98℃D．40.98℃ ?7．为了达到降低壁温的目的，肋片应装在（ D） ?A．热流体一侧B．换热系数较大一侧 ?C．冷流体一侧D．换热系数较小一侧 21黑体表面的有效辐射（ D）对应温度下黑体的辐射力。 22A．大于B．小于 C．无法比较D．等于 23通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为（ D） 24A．W B．W／m2 C．W／m D．W／m3 25格拉晓夫准则数的表达式为（D ） 26 27.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) 28 A.热辐射 B.热对流 C.导热 D.都不是 29准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 30 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 31 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 32下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( D ) 33 A.增加流体流度 B.设置肋片 34 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 35冷热流体的温度给定，换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A ) 36 A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增加，有时减小 传热学基础试题 一、选择题 1．对于燃气加热炉：高温烟气→内炉壁→外炉壁→空气的传热过程次序为 A.复合换热、导热、对流换热 B.对流换热、复合换热、导热 C.导热、对流换热、复合换热 D.复合换热、对流换热、导热 2．温度对辐射换热的影响（ ）对对流换热的影响。 A.等于 B.大于 C.小于 D.可能大于、小于 3．对流换热系数为1000W/（m 2·K ）、温度为77℃的水流经27℃的壁面，其对流换热的热流密度为（ ） A.8×104W/m 2 B.6×104 W/m 2 C.7×104 W/m 2 D.5×104 W/m 2 4．在无内热源、物性为常数且温度只沿径向变化的一维圆筒壁(t 1 >t 2,r 1 A. 换热系数较大一侧 B. 热流体一侧 C. 换热系数较小一侧 D. 冷流体一侧 9. 某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温，为了达到较好的保温效果，应将( )材料放在内层。 A. 导热系数较大的材料 B. 导热系数较小的材料 C. 任选一种均可 D. 不能确定 10．下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( ) A.增加流体流速 B.管内加插入物增加流体扰动 C. 设置肋片 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 11.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( ) A.热辐射 B.热对流 C.导热 D.都不是 12.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( )的变化规律。 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 13.判断管内紊流强制对流是否需要进行入口效应修正的依据是( ) A.l/d≥70 B.Re≥104 C.l/d<50 D.l/d<104 14.下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( ) A.增加流体流度 B.设置肋片 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 15.冷热流体的温度给定，换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增加，有时减小 16.将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是( ) A.减少导热 B.减小对流换热 C.减少对流与辐射换热 D.减少导热与对流换热 17.下列参数中属于物性参数的是( ) A.传热系数 B.导热系数 C.换热系数 D.角系数 18.已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别为300°C和150°C，冷流体进 出口温度分别为50°C和100°C，则其对数平均温差约为( ) A.100°C B.124°C C.150°C D.225°C 19.有一个由四个平面组成的四边形长通道，其内表面分别以1、2、3、4表示，已知 角系数X1，2=0.4,X1，4=0.25，则X1，3为( ) A.0.5 B.0.65 C.0.15 D.0.35 20.一金属块的表面黑度为0.4，温度为227°C，它的辐射力是( )；若表面氧化 一、简答题（共8小题，40分） 1、试述传热有哪三种方式？各自有什么特点？（6分）--(同2010年） 2、可以描述什么情况下的导热过程？(4分) 3、两相互接触的物体表面间存在接触热阻对换热有什么影响？（4） 4、为什么要在对流换热研究中引入相似原理？（6分） 5、自然对流换热与强制对流换热各有哪两种流态？判断各自流态的准则数是什么？并给出相应的表达式？（6分）--（同2010、2011年） 6、不凝结气体对膜状凝结换热和沸腾换热各自有什么影响？并解释其原因？（6分） 7、膜状凝结换热和沸腾换热强化的基本思想是什么？（4分）--（同2008、2009年） 8、为什么要引入角系数？其应用条件是什么？（4分）--（同2009年） 二、分析与推导（共4题，42分） 1、从传热原理分析：肋片一定能够强化换热吗？双层玻璃和保温层一定能削弱换热吗？（9分）（坑爹，这不就是3个分析题吗？） 2、一维非稳态数值法计算：简述数值法基本步骤；写出节点（m，i）的显式离散方程和节点（m，i-1）的隐式离散方程；比较显式格式和隐式格式的优缺点。（15分）（基础题，课本是王道） 3、试画出管内强制对流换热层流和湍流入口段表面换热系数的变化曲线？并解释其原因？（9分）（课本） 4、应用集总参数法的主要思想是什么？（热电偶满足集总参数法条件）现有一热电偶，说明书上标有时间常数，试分析此数据可信不？（9分）--（同2010年） 三、计算题（68分）（只能回忆出大致内容） 1、一维稳态导热问题，忽略接触热阻。A、B、C三种不同材料的平板， A中有稳定内热源 A 的左侧面绝热( )，AB接触面温度恒定在℃，BC接触面温度为，C右侧面温度为。 （1）求； （2）写出A内导热问题的数学描写（导热微分方程+边界条件）并求出A内温度分布及；（3）试画出3个平板内的温度分布曲线。 （2009年计算1第五问改编，只是多加了块平板而已。） 2、流体（℃，各物性参数均已给出）以掠过一平板（长宽各1m），其壁温由电加热片维持在230℃，加热片下表面绝热。 （1）求普朗克数、雷诺数及对流换热量；（公式：并未给出，要记住） （2）求稳态过程的电热片最小功率值，并解释其原因； （3）由集总参数法求电热片的质量。 3、热电偶置于墙壁温度400K的房间内，其球头温度为350K，并给出了球头直径，对流换热系数，发射率与波长关系：，求球头附近空气温度。 4、（辐射网络图问题）截面为边长为1m的正方形，上侧；下侧，左右两侧面绝热。（1）求上下面的辐射换热量； （2）求绝热面温度。 5、换热器问题，环形肋片。结合课本习题10-17以及第十章第一节关于肋片的问题，做出来问题不大。 推荐阅读： 上海交通大学研究生招生目录 上海交通大学各专业历年报录比例、复试分数线 ①Nu准则数的表达式为（A ） ②根据流体流动的起因不同，把对流换热分为（ A） A．强制对流换热和自然对流换热B．沸腾换热和凝结换热 C．紊流换热和层流换热D．核态沸腾换热和膜态沸腾换热 ③雷诺准则反映了（ A） A．流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 B．流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 C．对流换热强度的准则 D．浮升力与粘滞力的相对大小 ④彼此相似的物理现象，它们的（ D）必定相等。 A．温度B．速度 C．惯性力D．同名准则数 ⑤高温换热器采用下述哪种布置方式更安全？（ D） A．逆流B．顺流和逆流均可 C．无法确定D．顺流 ⑥顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃，冷流体进出口温度分别为20℃和40℃，则其对数平均 温差等于（） A．60.98℃B．50.98℃ C．44.98℃D．40.98℃ ⑦7．为了达到降低壁温的目的，肋片应装在（ D） A．热流体一侧B．换热系数较大一侧 C．冷流体一侧D．换热系数较小一侧 ⑧黑体表面的有效辐射（ D）对应温度下黑体的辐射力。 A．大于B．小于 C．无法比较D．等于 ⑨通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为（ D） A．W B．W／m2 C．W／m D．W／m3 ⑩格拉晓夫准则数的表达式为（D ） ? .由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) A.热辐射 B.热对流 C.导热 D.都不是 ?准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 ?下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( D ) A.增加流体流度 B.设置肋片 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 ?冷热流体的温度给定，换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A ) A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增加，有时减小传热学试题答案
上海交大传热学课程教学大纲
传热学试题(答案)培训资料
传热学基础试题及答案
上海交通大学2012年810传热学考研真题(回忆版)
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