上海理工大学传热学补充材料习题解答

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上海理工大学传热学补充材料习题解答

1. (1)解:20at +=λλ

假设21t t >,温度t 延x 轴的正方向逐步降低。 当0>a 时,λ延x 轴的正方向逐步降低, x

t

q ??-=λ,

q 为定值,λ延x 轴的正方向逐步降低,

x

t

??延x 轴的正方向逐步升高。 当0=a

时,λ为定值,x

t

??为定值,温度是一条直线。

0

x

t q ??-=λ

,q 为定值,λ延x 轴的正方向逐步升高,x

t

??延x 轴的正方向逐步降低。

(2)解:一维稳态导热为微分方程:

0)(=????x

t

x λ,2at =λ 21,;,0t t x t t x ====δ

解此方程得:

31

31

313

2))(1

(t x t t t +-=δ

根据傅立叶导热定律

x

t q ??-=λ

将温度代入得:)(33

132t t a q --=δ

2.解:设从上表面流入大平板的热流量为'

1φ,从下表面流入大平板的热流量为'

2φ。

根据能量平衡的原理,建立热平衡关系式:

'1φ+'2φ=0

因为上下表面积相等,所以

0'

2'1=+q q

11'1)(q t t h q f +-=

2'

2q q -=

代入0'

2'1=+q q 中,得 3510

200

35020211=-+=-+

=h q q t t f 以导热的方式流到下表面的热流量=从平板下表面散出的热量

22

1q t t =-δ

λ

3310

1

.0*20035212=-

=-

δ

q t t

3.(1)解:2cx b t

+=,b =200,c = -200

一维有内热源稳态导热微分方程(常物性):

022=Φ+???

x

t λ 322/20000)200(5022m w c x

t

=-??-=-=??-=Φ?

λλ

(2) 解:根据傅立叶导热定律:x x cx x

t

q 20000)200(5022=-??-=-=??-=λλ

2

/10002000005.0,05.00

,0m w q x q x =?=====δ

4.(1)根据能量平衡原理:电加热加入到元件中的热流量=以对流的方式元件向房间放出的热量,设刚停电时,元件的表面温度为0t

5

2

2

21042.9)2

(1095.1)2

(2--?==?=+=L d V dL d

A πππ

)(0f t t hA p -=

6.44910

95.1353001020=??+=+

=-hA p t t f

(2)首先判断是否可采用集总参数法

1.01045.83

-A

hV

B i λ,可采用集总参数法

)exp(00τρθθcV hA t t t t f f -=--= 6

.126)1042.9420780060

101095.135exp()10449.5610)exp()(5

20=???????--+=-

-+=--(τρcV

hA

t t t t f f

(3) 不停电十分钟内供热量:1800006010300'

=??==τP Q J 停电后十分钟内的供热量:

J

t t V c t t cm Q 2.99665)6.12656.449(1042.97800420)

()(5

00''=-????=-=-=-ρ

J Q Q Q 8.80334"'=-==80.3 KJ

5.(1) 93

3310065.0)2105.0(

14.334)2(34--?=???==d V π 62

3210785.0)2

105.0(

14.34)2(4--?=???==d A π 1.0<=

A

hV

B i λ 非稳态的集总参数法得:

)exp(00τρθθcV

hA t t t t f f -=--= 8.4063)

2

105.0(14.34420)2105.0(*14.3344008920)ln(2

3

3

30=????????-=---=--τρτf f t t t t hA cV (2)0187.0)20100(10065.0400)(9

0=-???=-=?=-t t cm t cm Q 吸

6.解, 当物体达到平衡时,根据能量守恒原理:

)(a b T T hA P -=

) (

)

(

)

(

)

(

lim

T

T

hA

T

T

hA

T

T

hA

P

A

T

T

h

T

cV

b

a

b

a

a

-

=

-

+

-

=

+

-

=

?

?

ρ

τ

则:

)

(T

T

hA

T

cV

b

-

=

?

?

τ

ρ

b

a

b

T

T

T

T-

=

-

=

θ

则:θ

τ

θ

ρhA

cV-

=

?

?

b

a

T

T-

=

θ

解此方程得:

)

ex p(

τ

ρ

θ

θ

cV

hA

-

=

)

ex p(

τ

ρ

θ

θ

cV

hA

T

T

T

T

b

a

b-

=

-

-

=,因为Mc

C

hA

R=

=,

1

,而V

=

所以)

1

ex p(τ

RC

T

T

T

T

b

a

b-

=

-

-

7. 解: (1)辐射网络图如下:

(2)各角系数如下:

1,12,23,3

1,2=1,3

2,12,3

3,13,2

X X=X0

L+L-L

X X0.5

2L

X=X0.5

X=X0.5

==

==

=

=

(3) 各表面热阻为:

111

3

12

123

123

1

11

m m m

R R R

L L L

ε

εε

εεε

---

-

--

===

(),(),()

各空间热阻为:

1111,21,32,31,21,32,31

21212

m m m LX L LX L LX L

R R R ---=

=====(),(),() 从上式中看出1,21,32,3R R R ==。

(4)根据基尔霍夫定律,可列出3个节点J 1,J 2,J 3 处的电流方程如下:

1131

21111,21,32232

12221,22,3331323

331,32,3

33

33

: 0 (a): 0 (b):

0 (c) b b b b E J J J J J J R R R E J J J J J J R R R E J J J J J J R R R E J R φ---++=---++=---++=-=

(d )

其中E b1,E b2已知,441122b b E T E T σσ== ,。

上式中(a )(b )(c )(d )四个分方程四个未知量,故方程组封闭。可解方程组求出123b3J J J E ,,,。

再由下式可分别求出表面1,2净辐射热量12 φφ,以及表面3的温度3T 。

1122

1212

3

4

3 b b b E J E J R R E T φφσ

--=

==

(5) 3 0φ=,表面3为绝热表面,即重辐射面。辐射网络图变为:

串并联电路部分的等效电阻为:1eq 1,22,31,3

14

m 11

3L

R R R R -=

=

+

+(),L=1

在E b1,E b2 间的总阻值为:112

1eq 212411+m 3L R R R R L L

εεεε---=++=+∑() 则表面1,2的净辐射热量为:

44121212121212

L ()

(kw/m)4113b b E E T T R σφφφεεεε--=-===--++

∑, 由于E b1,E b2可知,由φ111R E J -=可得21,J J

2

2

13J J E b +=

,后可求3的温度。 8解:辐射换热量r φ:

1111110.2

0.6373.140.2100.2

R A -∈-=

==∈??? 2222110.82

0.0173.140.4100.82

R A -∈-=

==∈??? 121X =,

1211,211

0.1593.140.2101

R A X =

==???,

()441211,2275273202735.67100100 5.67146.6673.7508.80.6370.1590.0170.813

b b r E E W R R R φ??++?????-??

? ??????--????====++++

对流换热散热量c ?:

平均温度:40m t C =?,查表可得:

()22.7610/W m k λ-=??,6216.9610/m s γ-=?,Pr 0.699=

111

A ε222

1A ε-11,2

A X 1b E 2

b E 1

J 2

J

因为:()()

22

211240.2c e d d A d P d d ππ?-===+ 46

50.2

Re 589621016.9610

e

u d γ

-??=

=

=>? 所以:0.8

0.4

0.80.40.023Re Pr

0.023589620.699130.6Nu =??=??=

()2130.6 2.761018/0.2

e Nu h W m K d λ-???===?

又因为 1050600.2l d ==< ,0.7

1 1.065l d c l ??=+= ?

??

所以:'0.065130.6139.1Nu =?=

2

'139.1 2.7610'19.20.2

e Nu h d λ-???===

对流换热量为:()19.2 3.140.21075404221c hA t W φ=?=????-= 总的散热量:

4221508.84729.8c r W φφφ=+=+=

9解:

⑴加遮热管之前:

1111110.6106

3.140.0020.6R A l l -∈-=

==∈?? 2222110.8 1.257

3.140.10.8R A l l -∈-=

==∈?? 1211,211159.15

3.140.002R A X l l

=

==??,

111

A ε222

1A ε-11,2

A X 1b E 2

b E 1

J 2

J

()

44121,211,22

200273202735.671001009.081106 1.257159.15b b E E l R R R l

φ??++?????-??

? ?????-????==

=++++

加遮热管之后:

1106R l =

,2 1.257

R l = ,3333333110.214 1.169'0.214R R A d l d l π-∈-====∈?? 1311,311159.150.002R A X l l π=

==??, ,3

33,233110.3183

R A X d l d l

π===??2,

12

1,211,3331,22,32

443333'200273202735.671001002420.22.65631.169 1.1690.31831266.407106 1.257159.15b b E E R R R R R R R l d d d d l

φ-=

++++++??

++?????-??

? ?????????==

??++++++ ??? 当30.01d =时,1,22420.2 4.55266.407265.63

l

l φ=

=+

⑵加热管直径3d 越大,辐射越大;3d 越大,遮热板的表面热阻越小,和外表面间的空间热阻也越小。 10解:

1b E 3

b E 1

J 3

J 22

33

22,3

λ2

假设出口温度为120℃,则空气的平均温度为:

()'''111150120

1352

2m t t t C +=

+==?, 查得空气的物性参数为:()2

3.4510/W m k λ-=??,()6

23.510/Kg m s η-=??,

Pr 0.6845=,()1.012/p c KJ Kg K =?

2

1416

114071436004Re 61454103.140.123.51044

ud u d M ud d ρππγγρη-??=====>??? 属于湍流,

0.80.30.80.30.023Re Pr 0.023612540.6845138.69Nu =??=??=

()1138.690.034547.8/0.1

Nu h W m K d λ??=

==? 03A d l π= ,()

135105119135273

ln

105273

m t C -?=

=?++

333321111222

1

1

ln ln 22K d l d l d l d d d lh l d l d h πππππλπλ=

+++

30333321111222

1

ln ln 22m m d l

KA t t d l d l d l d d d lh l d l d h πφπππππλπλ=?=

?+++

3.140.19230

10.1920.1921120.1921921ln ln 47.80.1253.710020.11129.62303.57

32570.010.00020.5170.104W ??=

?+++??==+++

'

1t 第11题图

又因为:(

)

()'''

3''111407

1.0121015032573600

p Mc t t t W φ=-=

??-=,可求得: ''1121.5t C =?

121.5120

1.2%5%1

2.5

-=<,可以接受。

出口处的热空气为121.5℃

11解:

30970

5002

m t C +=

= 查得空气的物性参数为:()25.7410/W m k λ-=??,6

2

79.3810/m s γ-=?,Pr 0.687=

()()()()

3

33

3

2

2

69.80.110

97030 1.8910

27350079.3810m g d t

Gr αγ

---???-?=

=

=?+??

()()

1/61/3

1/6

1/3

330.360.3630.09140.360.363 1.89100.09141.89100.5

m m m

Nu Gr Gr --=++=+??+?=

()23

0.5 5.7410286/0.110m Nu h W m K d λ--???===??

不考虑辐射换热,则最大散热量为:

()3286 3.140.11019703084.6c hA t h dl t W φπ-=?=?=?????-=

考虑辐射换热,辐射换热量为:

()()44121111r b b f E E A dl T T φεπεσ=-=- ,1ε为电阻丝黑度

总换热量为:

c r φφφ=+

12解:因为 260t C =,228469/h W m C =,10.5/m q Kg s =,31 4.17410/p c J Kg K =??

215000/h W m K =?,'120t C =,''140t C =,

()()max min max min

6020604028.96020

ln ln

6040m t t t C t t ---?-??=

==?--?

21201212

12

1

150008469

3144/11

150008469

i h h K W m C d h h h h h d h ?=

=

==++++

换热量:()

()"

'3411110.5 4.174104020 4.14710m p q c t t W φ=-=???-=?

又因为 m hA t φ=?

所以:424.147100.46314428.9

m A m K t φ

?===??

13解:因为 "

2140t C =,209500/h W m C =,10.8/u m s =,0.018o d m =,0.0015m δ=

2182 1.5150.015i o d d mm m δ=-=-?==,()132/W m k λ=?,900.09R mm m == '125t C =,''195t C =,

管内流动平均温度:"'112595

6022

m t t t C ++===,查表得:()2165.910/W m k λ-=??,620.47810/m s γ-=?,3983.2/Kg m ρ=,34.17910/p c J Kg K =??,Pr 2.99=

416

0.80.015

Re 25104.6100.47810

i

u d γ

-??=

=

=>? 属于湍流,

3

15110.3110.3 1.04890R d c R ????

=+=+?= ? ?????

()()0.80.4

0.80.40.023Re Pr 0.02325104.6 2.99 1.048123.64R Nu c =???=???=

()2

21123.6465.9105432/0.015

i i Nu h W m K d λ-???===?

传热系数:

()21

1

2955/1180.0181811ln ln 5432152132159500

2o o o i i i i

K W m K d d d d h d h λ=

=

=??++

++?

传热量:

()()21112

414

1 3.140.0150.84179983.295254

4.0710p i p mc t d u c t

W

φπρ=?=?=??????-=? 又因为 m hA t φ=?

()()max min max min 140251409574.614025

ln ln

14095m t t t C t t ---?-??===?--?

换热面积:4

24.07100.185295574.6

m A m K t φ

?===??

盘管长度:0.185 3.263.140.018

o A l m d π=

==? 14解:12000/m q Kg h =,

()40/W m k λ=?, 20.007/f R m K W =?, 0.4D m =

'180t C =,''130t C =,()1 2.093/p c kJ kg K =?,()

21150/h W m K =?

'220t C =,''225t C =,()2 4.174/p c KJ Kg K =?,()

22580/h W m K =?

20.057d m =,0.0035m δ=, 1220.05720.00350.05d d m δ=-=-?=

要求盘管最小长度,则需最小面积,则为逆流:

()()8025302026.48025

ln 3020

m t C ---?=

=--

因为:()()

'""'

11112222

m p m p q c t t q c t t φ=-=- ()()'"311112000

2.093108030581393600

m p q c t t W φ=-=

???-= 水的质量流量为:()

()

23

"'

22258139

2.79/4.174102520m p q Kg s c t t φ

==

=??-- 传热系数:

()22221112

11

98.83/1570.0575711

ln 0.0007ln 15050240505802f

K W m K d d d R h d d h λ=

==??++++++?换热面积:2058139

22.2898.8326.4

m

A m K t φ

=

=

=??

盘管的最小长度:022.28

124.43.140.057

o A l m d π=

==? 盘数:124.4993.140.14

l n D π=

=≈?盘 第15题图

15.

解:(1)热电偶测温时热接点与高温气流进行对流换热,与流道内壁间进行

辐射换热。 (2) 设气流的真实温度为f t ,

,则有

f 11b1bw h(t t E E )ε-=-,)(

其中,44

b11bw w E T E T σσ==,,代入上式,则有,

44

11w f

1T T t t h

εσ-=

+,()

(3) 由于有对流热阻的存在

hA

1

,要使测温误差减小,必须减小热阻,即增大表

面传热系数,采用抽气热电偶可以达到这一目的。另一方面:由于热电偶节点与

容器壁面间有辐射换热,要使辐射散热量减小从而减小测温误差,可采用遮热罩。

16. 解:(1)按下图建立坐标系,问题为一位稳态导热。

其数学描述为:

(a )

f d 00d (b) d h(t d t x x

t x t x δλ?==????=-=-??

,)

(2) 对式(a )作两次积分得:

其中常数C 1,C 2 由两个边界条件式(b )确定。最后可得平板中的温度分布为:

.

2

2d 0d t x λ

Φ

+=.

2

12

2t x C x C λ

Φ=-++

..

22f (t 2h

t x δδλΦΦ=

-++) (3)对任一位置x 处的热流密度仍然可以由温度分布按傅里叶定律得出:

.d d t

q x x λ=-=Φ

0.

x x q q δδ====Φ (4)断电后为非稳态导热,其数学描述为:

.

2

2p

t t a x C τρ??Φ=+?? f =0 00h(t t t x x t x t x τδλ?

?=?

??

==?

??

??

=-=-???

0, t , ,) 其中..

2f 0t 2h

x t δδλ=ΦΦ==

++0t 。

《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))

上海理工大学试卷规范及管理办法(试行)

上海理工大学试卷规范及管理办法(试行) 教务【2004】2号 为了加强对考务工作的管理,严格考试管理,严肃考场纪律,严格命题、严格考试、严格评分标准,规范试卷管理各环节工作,培养和营造优良的教风、学风、校风,为不断推进我校的教育教学改革、提高人才培养质量提供良好的外部环境和制度保证,特制定本办法。 一、试卷的命题要求 1.考试命题 建有试卷(题)库的课程和其它有条件的课程应实行教考分离,统一考试。凡课时、大纲、教材相同且结束时间基本相同的课程,其考试均应使用同样试卷并在同一时间进行。 现有试卷(题)库课程的命题方式 (1) 建立了试卷(题)库的通识教育基础课和学科大类基础课,其试卷(题)库由教务处保存,考试命题由教务处组织。 具体方式是:在考试前两周,由各任课教研室向教务处提出使用试卷(题)库的申请,并填写申请登记表(附件1),经审查合格后统一由教务处教研科派专人在相关人员监督下负责抽卷,并填写相应的抽卷记录(附件2)。同时由专人根据学院(部、中心)所要求印刷的份数与教务处教材科联系印刷事宜。任课教研室或监考教师按考试的领卷时间安排到相关地方领取试卷。 (2) 建立了试卷(题)库的专业与专业前沿(特色)及选修课,其试卷(题)库由任课学院(部、中心)保存,抽卷工作由任课教研室组织,并填写相应的抽卷记录,同时由专人根据学院(部、中心)所要求印刷的份数与教务处教材科联系印刷事宜。任课教研室或监考教师按考试的领卷时间安排到相关地方领取试卷。 其他课程的命题方式: (1) 非试卷(题)库课程的考试命题工作由任课教研室组织。每门考试课程及笔试的考查课程必须根据教学大纲要求,按同一水平命题两套(A、B卷)。 (2) 考试命题工作一般应在考试前“两周”完成。 (3) 考试使用A卷或B卷由教务处负责确定。

传热学练习题

传热学练习题 一、填空题 1、在范德瓦耳斯方程中, 是考虑分子之间的斥力而引进的改正项,V an 2 2 是考虑到分子之间的 而引进的改正项。 2、在等压过程中,引进一个函数H 名为焓则其定义为 ,在此过程中焓的变化为 ,这正是等压过程中系统从外界吸收的热量。 3、所在工作于一定温度之间的热机,以 的效率为最高,这是著名的 。 4、一个系统的初态A 和终态B 给定后,积分 与可逆过程的路径无关,克劳修斯根据这个性质引进一个态函数熵,它的定义是 ,其中A 和B 是系统的两个平衡态。 5、在热力学中引入了一个态函数TS U F -=有时把TS 叫做 ,由于F 是一个常用的函数,需要一个名词,可以把它叫做 。 6、锅炉按用途可分为电站锅炉、___________ 锅炉和生活锅炉。 7、锅炉按输出介质可分为、___________ 、__________ 和汽水两用锅炉。 8、锅炉水循环可分为___________ 循环和_________ 循环两类。 9、如果温度场随时间变化,则为__________。 10、一般来说,紊流时的对流换热强度要比层流时__________。 11、导热微分方程式的主要作用是确实__________。 12、一般来说,顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时__________。 13、膜状凝结时对流换热系数__________珠状凝结。 二、判断题 1、系统的各宏观性质在长时间内不发生任何变化,这样的状态称为热力学平衡态。 ( ) 2、温度是表征物体的冷热程度的,温度的引入和测量都是以热力学定律为基础的。 ( ) 3、所谓第一类永动机,就是不需要能量而永远运动的机器。 ( ) 4、自然界中不可逆过程是相互关联的,我们可以通过某种方法把两个不可逆过程联系起来。 ( ) 5、对于处在非平衡的系统,可以根据熵的广延性质将整个系统的熵定义为处在局域平衡的各部分的熵之和。( ) 6、 测量锅炉压力有两种标准方法,一种是绝对压力,一种是相对压力都称为表压力。( )

上海理工大学创新创业大作业实施办法-上海理工大学外语学院

上海理工大学文件 上理工〔2016〕223号 关于印发《上海理工大学创新创业大作业实施办法 (试行)》的通知 校内各部门: 经校长办公会审定通过,现将《上海理工大学创新创业大作业实施办法(试行)》印发给你们,请认真按照执行。 上海理工大学 2016年10月17日

上海理工大学创新创业大作业实施办法(试行) 为贯彻落实《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》(国办发〔2015〕36号)和《上海理工大学创新创业教育改革实施方案》(上理工〔2015〕188号)的精神,深化创新创业教育改革,强化创新创业教育管理,提高人才培养质量,特制订本办法。 第一章目的与任务 第一条创新创业大作业是学校深化创新创业教育改革,完善创新创业教育体系,强化学生创新创业能力培养的重要举措。通过实施创新创业大作业,探索人才培养模式的改革,将创新创业教育融入专业人才培养全过程,营造创新创业氛围,建设创新创业文化,提高学校教育教学水平与人才培养质量。 第二条面向本科生实施创新创业大作业,鼓励教师探索并建立以问题和课题为核心、以学生为主体的教学模式,积极参与并指导学生的创新创业实践活动,强化专业实践教学,实施研究性教学和个性化培养的教学方式。 第三条实施创新创业大作业,引导学生积极参加创新创业实践训练,强化对学生创新创业思维、专业实践能力以及创新创业能力的培养,注重对学生个性的弘扬、自主性的培养、兴趣的引导和责任心的塑造,激发学生的创新思维和创新意识,提高学生的创新创业实践能力。 第二章创新创业大作业内容

第四条在本科培养计划中设置2个“创新创业大作业”学分,学生必须通过完成各级创新创业项目或取得创新创业成果,经学分认定后方可取得。其中: 1.创新创业大作业(1)为1个学分的创新大作业,注重对学生的创新能力与实践能力的培养,学生在校学习期间通过完成各级创新项目取得创新实践成果经认定后获得。认定成果的基本范围为: (1)授权专利:授权发明专利、实用新型专利、外观设计专利、软件著作权; (2)论文或著作:在校定C类及以上期刊发表的论文,市级及以上官方媒体发表的文学作品,出版的专著等; (3)竞赛获奖:取得学校备案的校级及以上学科竞赛的奖项; (4)创新项目:校级、上海市级大学生创新创业训练计划创新项目(通过结项验收),立项国家级大学生创新创业训练计划创新项目; (5)创新实践:符合教学要求,经学校和学院备案认可的其他创新成果或荣誉。 2.创新创业大作业(2)为1个学分的创业大作业,注重对学生的创业精神与创业能力的培养,学生在校学习期间通过完成各级创业项目及创业成果、技能成效等认定后取得。认定成果的基本范围为: (1)竞赛获奖:取得学校备案的校级及以上创业竞赛的奖项;

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。

上海理工大学高等传热学试题及答案

1.试求出圆柱坐标系的尺度系数,并由此导出圆柱坐标系中的导热微分方程。 2 .一无限大平板,初始温度为T 0;τ>0时,在x = 0表面处绝热;在x = L 表面以对流方式向温度为t f 的流体换热。试用分离变量法求出τ>0时平板的温度分布(常物性)。(需求出特征函数、超越方程的具体形式,范数(模)可用积分形式表示)。(15分) , 3.简述近似解析解——积分法中热层厚度δ的概念。 答:近似解析解:既有分析解的特征:得到的结果具有解析函数形式,又有近似解的特征:结果只能近似满足导热解问题。在有限的时间内,边界温度 的变化对于区域温度场的影响只是在某一有限的范围内,把这个有限的范围定义为热层厚度δ。 4.与单相固体导热相比,相变导热有什么特点 答:相变导热包含了相变和导热两种物理过程。相变导热的特点是 1.固、液两相之间存在着 移动的交界面。 2.两相交界面有潜热的释放(或吸收) | 对流部分(所需量和符号自己设定) 1 推导极坐标系下二维稳态导热微分方程。 2 已知绕流平板流动附面层微分方程为 y u y u V x u u 22??=??+??ν 取相似变量为: x u y νη∞ = x u f νψ∞= 写出问题的数学模型并求问题的相似解。 3 已知绕流平板流动换热的附面层能量积分方程为: ?=∞?? =-δ00)(y y t a dy t t u dx d 当Pr<<1时,写出问题的数学模型并求问题的近似积分解及平均Nu (取三次多项式)。 4 ] O x

5写出常热流圆管内热充分发展流动和换热问题的数学模型并求出速度和温度分布及Nu x.辐射 1.请推导出具有n个表面的净热流法壁面间辐射换热求解公式,并简要说明应用任一种数值方法的求解过程。 2.试推导介质辐射传递方程的微分形式和积分形式,要求表述出各个步骤和结果中各个相关量的含义。 3.根据光谱辐射强度表示下面各量:1)光谱定向辐射力;2)定向辐射力;3)光谱辐射力;4)辐射力;5)辐射热流量。要求写清各量的符号、单位。 4.说明下列术语(可用数学表达式)(每题4分) a)光学厚度 b)漫有色表面 c)? d)兰贝特余弦定律 e)光谱散射相函数 f)定向“灰”入射辐射

现代控制理论作业题.

现代控制理论作业题 上海理工大学 信息与控制工程研究所 2.1 设系统微分方程为 u x x x =++23&&& 式中u 为输入量,x 为输出量。 ⑴ 设状态变量,试列写动态方程; x x x x &==21, ⑵ 设状态变换2122112,x x x x x x ??=+=,试确定变换矩阵T 及变换后的动态方程。 2.2 设系统微分方程为 u y y y y 66116=+++&&&&&& 式中u, y 分别为系统的输入、输出量。试列写可控标准型及可观测标准型状态空间表达式, 并画出状态变量图。 2.3 已知系统结构如下图所示,其状态变量为 x 1, x 2, x 3。试求动态方程,并画出状态变量图。 系统结构图 2.4 已知双输入-双输出系统状态方程和输出方程如下, 3 2122 112321321321212261162x x x y x x y u x x x x u u x x u x x ?+=?=+???=?+=+=&&& 试写出其向量-矩阵形式,并画出状态变量图。 2.5 已知系统传递函数为 3 48 6)(22++++=s s s s s G 试求可控标准型、可观测标准型、对角型动态方程。 2.6 已知系统传递函数 ) 2()1(5 )(2 ++= s s s G 试求约当型动态方程。 2.7 已知系统状态方程为

u x x ??????+? ? ? ???=111101& 初始条件为x 1(0) = 1,x 2(0) = 0。试求系统在单位阶跃输入作用下的响应。 2.8 已知线性系统状态转移矩阵 ?? ? ???+?+???=Φ????????t t t t t t t t e e e e e e e e t 222232334456)( 试求该系统的状态阵A 、Ф(t ) 的逆阵。 2.9 试求习题2.4所示系统的传递函数矩阵。 2.10 已知差分方程 )(3)1(2)(2)1(3)2(k u k u k y k y k y ++=++++ 试列写可控标准型离散动态方程,并求出 u (k) = [ u (0) u (1) ]T = [ 1 1 ]T 时的系统响应。 2.11 已知连续系统动态方程为 []x y u x x 01,102010=??????+? ? ? ???=& 设采样周期T = 1s ,试求离散化动态方程。 2.12 试判断下列系统的状态可控性: ;u x x ??????????+? ???? ?? ???????=100041020122)1(& 。;;;;u x x u x x u x x u u x x u x x ????? ? ??????+??????????? ?=?????? ??????+????????????=?? ????????+????????????=? ?????? ???? ?????+??????????=????? ?????+???? ??????=110001 1 )6(111001 )5(12110404)4(011000110 010011)3(010********* )2(21 1 121 1 121λλλλλλλλ&&&&&

传热学练习题(学生)

传热学计算练习题 1.某平壁燃烧炉是由一层耐火砖与一层普通砖砌成,两层的厚度均为100mm ,其导热系数分别为0.9W/(m·℃)及0.7W/(m·℃)。待操作稳定后,测得炉膛的内表面温度为700℃,外表面温度为130℃。为了减少燃烧炉的热损失,在普通砖外表面增加一层厚度为40mm 、导热系数为0.06W/(m·℃)的保温材料。操作稳定后,又测得炉内表面温度为740℃,外表面温度为90℃。设两层砖的导热系数不变,试计算加保温层后炉壁的热损失比原来的减少百分之几?(%5.68) 2.在外径为140mm 的蒸气管道外包扎保温材料,以减少热损失。蒸气管外壁温度为390℃,保温层外表面温度不大于40℃。保温材料的λ与t 的关系为λ=0.1+0.0002t (t 的单位为℃,λ的单位为W/(m·℃))。若要求每米管长的热损失Q/L 不大于450W/m ,试求保温层的厚度以及保温层中温度分布(b= 71mm)( t=-501lnr -942)。 3.有一列管式换热器,由38根φ25mm×2.5mm 的无缝钢管组成。苯在管内流动,由20℃被加热至80℃,苯的流量为8.32kg/s 。外壳中通入水蒸气进行加热。试求管壁对苯的传热系数(1272 W/(m 2·℃))。当苯的流量提高一倍,传热系数有何变化(2215 W/(m 2·℃))。 4.在预热器内将压强为101.3kPa 的空气从10℃加热到50℃。预热器由一束长度为1.5m ,直径为φ86×1.5mm 的错列直立钢管所组成。空气在管外垂直流过,沿流动方向共有15行(对流传热核准系数为1.02),每行有管子20列,行间与列间管子的中心距为110mm 。空气通过管间最狭处的流速为8m/s 。管内有饱和蒸气冷凝。试求管壁对空气的平均对流传热系数(56W/(m 2·℃))。注:(空气流过15排管束时,对流传热核准系数为1.02) 5.热空气在冷却管管外流过,α2=90W/(m 2·℃),冷却水在管内流过, α1=1000W/(m 2·℃)。冷却管外径d o =16mm ,壁厚b=1.5mm ,管壁的λ=40W/(m·℃)。试求: ①总传热系数K o ;(80.8W/(m 2·℃)) ②管外对流传热系数α2增加一倍,总传热系数有何变化?(增加了82.4%) ③管内对流传热系数α1增加一倍,总传热系数有何变化?(增加了6%) 6.有一碳钢制造的套管换热器,内管直径为φ89mm×3.5mm ,流量为2000kg/h 的苯在内管中从80℃冷却到50℃。冷却水在环隙从15℃升到35℃。苯的对流传热系数αh =230W/(m 2·K ),水的对流传热系数αc =290W/(m 2·K )。忽略污垢热阻。试求:①冷却水消耗量;(1335 kg/h)②并流和逆流操作时所需传热面积(并流6.81 m 2,逆流5.83 m 2);③如果逆流操作时所采用的传热面积与并流时的相同,计算冷却水出口温度与消耗量(46.6℃,846 kg/h),假设总传热系数随温度的变化忽略不计。 7.有一台运转中的单程逆流列管式换热器,热空气在管程由120℃降至80℃,其对流传热系数α1=50W/(m 2·K )。壳程的冷却水从15℃升至90℃,其对流传热系数α2=2000W/(m 2·K ),管壁热阻及污垢热阻皆可不计。当冷却水量增加一倍时,试求①水和空气的出口温度t'2和T'2,忽略流体物性参数随温度的变化;(t'2=61.9℃,T '2=69.9℃)②传热速率Q'比原来增加了多少?(25%) 8.为了得到热水,0.361 MPa (t s =140℃) 的水蒸气在管外凝结(如图3所示),其表面传热系数29500W/(m K) o h 。冷却水在盘管内流动,流速为0.8m/s ,黄铜管外径为18mm ,壁厚为1.5mm ,

上海理工大学本科生毕业设计论文撰写规范

上海理工大学全日制本科生 毕业设计(论文)撰写规范(试行) 毕业设计(论文)是本科生素质与能力的一次全面检验,是学生的毕业资格及申请学士学位资格的重要依据。 一、毕业设计(论文)资料的组成 毕业设计(论文)资料包括:立题卡;任务书;承诺书;毕业设计(论文)文本;工程图纸;程序或数据介质等。 二、毕业设计(论文)撰写的内容与要求 一份完整的毕业设计(论文)包括: 1.标题 标题应该简短、明确、有概括性,不宜超过20个字。题目过长可设副标题。 2.摘要 设计摘要主要介绍设计任务来源、设计标准、设计原则及主要技术资料,中文摘要字数在800字左右,外文摘要字数以600个左右实词为宜。 论文摘要简要陈述研究课题的内容,创新见解和主要论点,中文摘要在500字左右,外文摘要以300个左右实词为宜。 3.关键词 关键词是反映毕业论文(设计)主题内容的名词,是供检索使用的。关键词条应为通用词汇,不得自造关键词。关键词一般为2—4个,按其外延层次,由高至低顺序排列。关键词排在摘要正文部分下方。 4.目录 目录按三级标题编写(即:第1章×××、1.1×××、1.1.1×××),要求标题层次清晰。目录中的标题应与正文中的标题一致,每一章节后应标明页码。 5.正文 正文篇幅要求15000字以上(理、工、艺术等带有图纸、程序或作品的课题,字数可适量减少),内容包括绪论、正文主体与结论,其内容分别如下: (1)绪论是研究工作的概述,内容包括:本课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求;简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题。文字量可比摘要多。 (2)正文主体是研究工作的详述,内容包括:问题的提出,研究工作的基本前提、假设和条件;模型的建立,实验方案的拟定;基本概念和理论基础;设计计算的主要方法和内容;实验方法、内容及其分析;理论论证及其应用,研究结果,以及对结果的讨论等。

(完整)第五版《传热学》常考思考题汇总,推荐文档

西安建筑科技大学传热学(郭亚军)常考简答题 题目类型:10道简答题(*6分)三道大题14分/14分/12分无填空题无选择题重点看课后思考题哦 绪论 1.用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干后,水壶很快就烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。 答:当壶内有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大),壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换热系数小,壶底的热量不能很快被传走,故此壶底升温很快,容易被烧坏。 2.用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,握杯子的手会显著地感到热。试分析其原因。答:当没有搅拌时,杯内的水的流速几乎为零,杯内的水和杯壁之间为自然对流换热,自热对流换热的表面传热系数小,当快速搅拌时,杯内的水和杯壁之间为强制对流换热,表面传热系数大,热水有更多的热量被传递到杯壁的外侧,因此会显著地感觉到热。 3.有两个外形相同的保温杯A与B,注入同样温度、同样体积的热水后不久,A杯的外表面就可以感觉到热,而B 杯的外表面则感觉不到温度的变化,试问哪个保温杯的质量较好? 答:B:杯子的保温质量好。因为保温好的杯子热量从杯子内部传出的热量少,经外部散热以后,温度变化很小,因此几乎感觉不到热。 4热水瓶胆剖面的示意图如附图所示。瓶胆的两层玻璃之间抽成真空,内胆外壁及外胆内壁涂了反射率很低的银。试分析热水瓶具有保温作用的原因。如果不小心破坏了瓶胆上抽气口处的密闭性,这会影响保温效果吗? 解:保温作用的原因:内胆外壁外胆内壁涂了反射率很低的银,则通过内外胆向外辐射的热量很少,抽真空是为了减少内外胆之间的气体介质,以减少其对流换热的作用。如果密闭性破坏,空气进入两层夹缝中形成了内外胆之间的对流传热,从而保温瓶的保温效果降低。 5、冬天,经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来感到很暖和,并且经过拍打以后,效果更加明显。试解释原因。 答:棉被经过晾晒以后,可使棉花的空隙里进人更多的空气。而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热,由于空气的导热系数较小(20℃,1.01325×105Pa时,空气导热系数为0.0259W/(m·K),具有良好的保温性 能。而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入,因而效果更明显。 6、夏季在维持20℃的室内工作,穿单衣感到舒适,而冬季在保持22℃的室内工作时,却必须穿绒衣才觉得舒服。试从传热的观点分析原因。 答:首先,冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同。夏季室外温度比室内气温高,因此通过墙壁的热量传递方向是出室外传向室内。而冬季室外气温比室内低,通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同,夏季高而冬季低。因此,尽管冬季室内温度(22℃)比夏季略高(20℃),但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。根据上题人体对冷感的感受主要是散热量的原理,在冬季散热量大,因此要穿厚一些的绒衣。 7、试分析室内暖气片的散热过程,各环节有哪些热量传递方式?以暖气片管内走热水为例。 答:有以下换热环节及热传递方式 (1)由热水到暖气片管到内壁,热传递方式是对流换热(强制对流); (2)由暖气片管道内壁至外壁,热传递方式为导热; (3)由暖气片外壁至室内环境和空气,热传递方式有辐射换热和对流换热。 8、冬季晴朗的夜晚,测得室外空气温度t高于0℃,有人却发现地面上结有—层簿冰,试解释原因(若不考虑水表面的蒸发)。 解:如图所示。假定地面温度为了Te,太空温度为Tsky,设过程已达稳态,空气与地面的表面传热系数为h,地球表面近似看成温度为Tc的黑体,太空可看成温度为Tsky的黑体。则由热平衡: , 由于Ta>0℃,而Tsky<0℃,因此,地球表面温度Te有可能低于0℃,即有可能结冰。 导热 1、在寒冷的北方地区,建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好?为什么? 答:在其他条件相同时,实心砖材料如红砖的导热系数约为0.5W/(m·K)(35℃),而多孔空心砖中充满着不动的空气,空气在纯导热(即忽略自然对流)时,其导热系数很低,是很好的绝热材料。因而用多孔空心砖好。 2、东北地区春季,公路路面常出现“弹簧”,冒泥浆等“翻浆”病害。试简要解释其原因。为什么南方地区不出现

2019年上海理工大学数学建模竞赛

2019年上海理工大学数学建模竞赛 论文格式规范 为了保证竞赛的公平、公正性,便于竞赛活动的标准化管理,根据评阅工作的实际需要,竞赛要求参赛队分别提交纸质版和电子版论文,特制定本规范。 一、纸质版论文格式规范 第一条,论文用白色A4纸打印(建议双面打印);上下左右各留出至少2.5厘米的页边距;从左侧装订。 第二条,论文第一页为封面页,具体内容见附件2。 第三条,论文第二页为摘要专用页(含标题和关键词,但不需要翻译成英文),从此页开始编写页码;页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。摘要专用页必须单独一页,且篇幅不能超过一页。 第四条,从第三页开始是论文正文(不要目录,尽量控制在20页以内);正文之后是论文附录(页数不限)。 第五条,论文附录至少应包括参赛论文的所有源程序代码,如实际使用的软件名称、命令和编写的全部可运行的源程序(含EXCEL、SPSS等软件的交互命令);通常还应包括自主查阅使用的数据等资料。赛题中提供的数据不要放在附录。如果缺少必要的源程序或程序不能运行(或者运行结果与正文不符),可能会被取消评奖资格。论文附录必须打印装订在论文纸质版中。如果确实没有源程序,也应在论文附录中明确说明“本论文没有源程序”。 第六条,引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上资料)必须按照科技论文写作的规范格式列出参考文献,并在正文引用处予以标注。 第七条,本规范中未作规定的,如排版格式(字号、字体、行距、颜色等)不做统一要求。 二、电子版论文格式规范 第八条,参赛队应将参赛论文和支撑材料使用WinRAR软件打包压缩成一个RAR文件(不超过20M),并按照竞赛要求进行命名和上传。 第九条,参赛论文的电子版内容及格式必须与纸质版完全一致(包括正文及附录),且必须是一个单独的文件,文件格式只能为PDF格式。 第十条,支撑材料包括用于支撑论文模型、结果、结论的所有必要文件,至少应包

传热学上海理工大学硕士研究生入学考试试题

2004年上海理工大学硕士研究生入学考试试题考试科目:传热学准考证号:得分: 一、问答题(每题5分) 1. 一无内热源平板沿厚度x方向发生一维稳态导热,其一侧表面上的温度梯度 =30 ℃/m,导热系数λ1=40W/(m.℃),如果其另一侧表面上的导热系数λ2=50W/(m.℃),问这一侧表面上的温度梯度是多少? 2. 解释毕渥准则数Bi的物理含义,并说明为什么用Bi判别非稳态导热问题能否采用集总参数法求解。 3. 图1.1示出了常物性、有均匀内热源、二维稳态导热问题局部边界区域的网格配置,试用元体平衡法建立节点0关于温度t的有限差分方程式(设 ,所需参数的符号自己设定)。 4. 当条件相同时,物体在空气中冷却快还是在水中冷却快?这一现象说明对流换热与什么因素相关? 5. 试用简图表示流体沿平板流动时速度边界层的发展并说明速度边界层内分成哪些区域? 6. 试解释普朗特数Pr的物理意义,并示意性的画出Pr>1时的速度边界层和热边界层厚度沿板长的变化(速度边界层和热边界层要画在同一图上以便比较)。 7. 说明温度附面层的概念及附面层能量微分方程在物理上忽略了哪部分换热。 8. 在应用管内旺盛紊流实验关联式时,当流体与换热壁面温差较大时需要对计算结果修正,为什么? 9. 试说明为什么一个细长圆柱水平放置时自然对流换热一般大于竖直放置时的自然对流换热? 10.在稳定膜态沸腾过程中,为什么换热系数随 增加而迅速上升?

11.试说明大气中CO2含量增高为什么会出现大气温室效应? 二、计算题 1. (10分)一直径为5cm的钢球,其初始温度为500℃,突然被置于温度为 30℃的空气中。设钢球表面与周围环境的对流换热系数为10 W/m2℃,试计算钢球非稳态导热的时间常数及其被冷却到300℃所需的时间。已知钢球的比热为c=0.48kJ/kg℃, ρ=7753kg/m3, λ=33W/m℃。 2. (20分)长10m、外径133mm的水平管道通过一大房间,房间壁面及其内 的空气温度均为30℃。若管道表面温度为90℃、黑度为0.9,求管道的散 热量(自然对流换热的努塞尔特数用下式计算)。3. (22分)如图2所示为一半径R=1m的半球,球冠3绝热。底面1和2的 温度分别为500℃和100℃,黑度都为0.9,求底面1和2间的辐射散热量。 4. (23分)温度为95℃的热空气流经一内径100mm、厚度6mm的圆管,管 壁导热系数为22 W/m℃。管外环境温度为30℃,管外壁与环境的总换热系数为10 W/m2℃。若管内空气质量流量为407kg/h,求管出口空气温度降低到65℃时的管长(不需考虑修正)。 三、理论题 1.(8分)一厚度为2δ的无内热源薄平板,其导热系数和初始温度分别为 λ和t0,突然被插在温度为t f的流体中。平板表面与流体的换热系数为h,给出问题的完整数学描述。 2. (12分)绕流平板换热的附面层积分方程为: 平板温度为t W,来流速度和温度分别为u∞和t∞,若Pr<<1,可以忽略速

2020年传热学考研大纲——上海理工大学材料科学与工程学院

2020年传热学考研大纲——上海理工大学材料科 学与工程学院 传热学A《传热学》杨世铭、陶文铨,高等教育出版社,2006年 二、基本要求 1.掌握热量传递的三种方式(导热、对流和辐射)的基本概念和基本定律; 2.能够对常见的导热、对流、辐射换热及传热过程进行定量的计算,并了解其物理机理和特点,进行定性分析; 3.对典型的传热现象能进行分析,建立合适的数学模型并求解; 4.能够用差分法建立导热问题的数值离散方程,并了解其计算机求解过程。 三、主要知识点 第一章绪论:热量传递的三种基本方式;导热、对流和热辐射的基本概念和初步计算公式;热阻;传热过程和传热系数。 第二章导热基本定律和稳态导热:温度场、温度梯度;傅里叶定律和导热系数;导热微分方程、初始条件与边界条件;单层及多层平壁的导热;单层及多层圆筒壁的导热;通过肋端绝热的等截面直肋的导热;肋效率;一维变截面导热;有内热源的一维稳态导热。 第三章非稳态导热:非稳态导热的基本概念;集总参数法;描述非稳态导热问题的数学模型(方程和定解条件); 第四章导热问题的数值解法:导热问题数值解法的基本思想;用差分法建立稳态导热问题的数值离散方程。 第五章对流换热:对流换热的主要影响因素和基本分类、牛顿冷却公式和对流换热系数的主要影响因素;速度边界层和热边界层的概念;横掠平板层流换热边界层的微分方程组;横掠平板层流换热边界

层积分方程组;动量传递和热量传递比拟的概念;相似的概念及相似 准则;管槽内强制对流换热特征及用实验关联式计算;绕流单管、管 束对流换热特征及用实验关联式计算;大空间自然对流换热特征及对流换热特征及用实验关联式计算。 第六章凝结与沸腾换热:凝结与沸腾换热的基本概念;珠状凝结与膜状凝结特点;膜状凝结换热计算;影响膜状凝结的因素;大容器饱和沸腾曲线;影响沸腾换热的因素。 第七章热辐射基本定律及物体的辐射特性:热辐射的基本概念;黑体、白体、透明体;辐射力与光谱辐射力;定向辐射强度;黑体辐射基本定律:普朗克定律,维恩定律,斯忒藩—玻尔兹曼定律,兰贝 特定律;实际固体和液体的辐射特性、黑度;灰体、基尔霍夫定律。 第八章辐射换热的计算:角系数的概念、性质、计算;两固体表面组成的封闭系统的辐射换热计算;表面热阻;空间热阻;多表面系统辐射换热的网络法计算;辐射换热的强化与削弱、遮热板;辐射换热 系数和复合换热表面传热系数;气体辐射特点。 第九章传热过程分析与换热器计算:传热过程及传热系数的计算;临界绝热直径;换热器型式及对数平均温差;用平均温差法进行换热 器的热计算;换热器效能ε的概念和定义;强化传热。

同济大学传热学题库共6套含答案

传热学(一) ?名词解释(本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分) 21. 导热基本定律 22. 非稳态导热 23. 凝结换热 24. 黑度 25. 有效辐射 ?简答题 ( 本大题共 2 小题 , 每小题 8 分 , 共 16 分 ) 26. 简述非稳态导热的基本特点。 27. 什么是临界热绝缘直径?平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用,为什么? ?计算题(本大题共 2 小题,每小题 12 分,共 24 分) 28. 一内径为 300mm 、厚为 10mm 的钢管表面包上一层厚为 20mm 的保温材料,钢材料及保温材料的导热系数分别为 48 和 0.1 ,钢管内壁及保温层外壁温度分别为220 ℃及 40 ℃,管长为 10m 。试求该管壁的散热量。 29. 一内径为 75mm 、壁厚 2.5mm 的热水管,管壁材料的导热系数为 60 ,管内热水温度为 90 ℃,管外空气温度为 20 ℃。管内外的换热系数分别为和 。试求该热水管单位长度的散热量。 ?名词解释 ( 本大题共 5 小题 , 每小题 4 分 , 共 20 分 ) 21. 导热基本定律 : 当导热体中进行纯导热时 , 通过导热面的热流密度 , 其值与该处温度梯度的绝对值成正比 , 而方向与温度梯度相反。

22. 发生在非稳态温度场内的导热过程称为非稳态导热。 或:物体中的温度分布随时间而变化的导热称为非稳态导热。 23. 蒸汽同低于其饱和温度的冷壁面接触时 , 蒸汽就会在壁面上发生凝结过程成为流液体。 24. 物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比。 25. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能。 ?简答题(本大题共 2 小题,每小题 8 分,共 16 分) 26. ( 1 )随着导热过程的进行 , 导热体内温度不断变化 , 好象温度会从物体的一部分逐渐向另一部分转播一样 , 习惯上称为导温现象。这在稳态导热中是不存在的。 ( 2 )非稳态导热过程中导热体自身参与吸热(或放热),即导热体有储热现象,所以即使对通过平壁的非稳态导热来说,在与热流方向相垂直的不同截面上的热流量也是处处不等的,而在一维稳态导热中通过各层的热流量是相等的。 ( 3 )非稳态导热过程中的温度梯度及两侧壁温差远大于稳态导热。 27. ( 1 )对应于总热阻为极小值时的隔热层外径称为临界热绝缘直径。 ( 2 )平壁外敷设保温材料一定能起到保温的作用,因为增加了一项导热热阻,从而增大了总热阻,达到削弱传热的目的。 ( 3 )圆筒壁外敷设保温材料不一定能起到保温的作用,虽然增加了一项热阻,但外壁的换热热阻随之减小,所以总热阻有可能减小,也有可能增大。 ?计算题(本大题共 2 小题,每小题 12 分,共 24 分) 28. 解:已知 d 1 =300mm d 2 =300+2 × 10=320mm d 3 =320+2 × 20=360mm m t w1 =220 ℃ t w2 =40 ℃ =9591.226W 29. 解:已知 d 1 =75mm=0.075m d 2 =75+2 × 2.5=80mm=0.08m t f1 =90 ℃ t f2 =20 ℃

2004年上理传热学研究生考试

2004年上海理工大学硕士研究生入学考试试题 考试科目:传热学准考证号:得分: 一、问答题(每题5分) 1. 一无内热源平板沿厚度x方向发生一维稳态导热,其一侧表面上的温度梯度=30 ℃/m,导热系数λ1=40W/(m.℃),如果其另一侧表面上的导热系数λ2=50W/(m.℃),问这一侧表面上的温度梯度是多少? 2. 解释毕渥准则数Bi的物理含义,并说明为什么用Bi判别非稳态导热问题能否采用集总参数法求解。 3. 图1.1示出了常物性、有均匀内热源、二维稳态导热问题局部边界区域的网格配置,试用元体平衡法建立节点0关于温度t的有限差分方程式(设,所需参数的符号自己设定)。 4. 当条件相同时,物体在空气中冷却快还是在水中冷却快?这一现象说明对流换热与什么因素相关? 5. 试用简图表示流体沿平板流动时速度边界层的发展并说明速度边界层内分成哪些区域? 6. 试解释普朗特数Pr的物理意义,并示意性的画出Pr>1时的速度边界层和热边界层厚度沿板长的变化(速度边界层和热边界层要画在同一图上以便比较)。 7. 说明温度附面层的概念及附面层能量微分方程在物理上忽略了哪部分换热。

8. 在应用管内旺盛紊流实验关联式时,当流体与换热壁面温差较大时需要对计算结果修正,为什么? 9. 试说明为什么一个细长圆柱水平放置时自然对流换热一般大于竖直放置时的自然对流换热? 10.在稳定膜态沸腾过程中,为什么换热系数随增加而迅速上升? 11.试说明大气中CO2含量增高为什么会出现大气温室效应? 二、计算题 1. (10分)一直径为5cm的钢球,其初始温度为500℃,突然被置于温度为30℃的空 气中。设钢球表面与周围环境的对流换热系数为10 W/m2℃,试计算钢球非稳态导热 的时间常数及其被冷却到300℃所需的时间。已知钢球的比热为c=0.48kJ/kg℃, ρ =7753kg/m3, λ=33W/m℃。 2. (20分)长10m、外径133mm的水平管道通过一大房间,房间壁面及其内的空气温 度均为30℃。若管道表面温度为90℃、黑度为0.9,求管道的散热量(自然对流换 热的努塞尔特数用下式计算)。 3. (22分)如图2所示为一半径R=1m的半球,球冠3绝热。底面1和2的温度分别为 500℃和100℃,黑度都为0.9,求底面1和2间的辐射散热量。 4. (23分)温度为95℃的热空气流经一内径100mm、厚度6mm的圆管,管壁导热系数 为22 W/m℃。管外环境温度为30℃,管外壁与环境的总换热系数为10 W/m2℃。若

2002年上海理工大学研究生考试真题(传热学)

02年传热学课程考试题 学 校 系 别 考试时间 150分钟 专业班号 考试日期 年 月 日 姓 名 学号 一、问答题 (42分,每小题7分) 1. 图1示出了常物性、有均匀内热源 、二导热问题局部边界区域的网格配置,试用热平衡法建立节点0的有限差分方程式(设?=?x y )。 2 . 蒸气与温度低于饱和温度的壁面接触时,有哪两种不同的凝结形式?产生不同凝结形式的原因是什么? 3. 有人说:“常温下呈红色的物体表示该物体在常温下红色光的光谱发射率较其它单色光(黄、绿、蓝等)的光谱发射率高”。你认为这种说法正确吗?为什么? 4. 一块厚度为2()δδδ-≤≤x 的大平板,与温度为f t 的流体处于热平衡。当时间0τ>时,左侧流体温度升高并保持为恒定温度2f t 。假定平板两侧表面传热系数相同,当 0δλ =→h Bi 时,试确定达到新的稳态时平板中心及两侧表面的温度,画出相应的板 内及流体侧温度分布的示意性曲线,并做简要说明。 5. 有人说,在电子器件的多种冷却方式中,自然对流是一种最可靠(最安全)、最经济、无污染(噪音也是一种污染)的冷却方式。试对这一说法作出评价,并说明这种冷却方式有什么不足之处?有什么方法可作一定程度的弥补? 6. 强化空气-水换热器传热的主要途径有哪些,请列出任意三种途径? ? Φ

二、计算题 (58分) 1.(18分) 一块大平板,厚度5cm δ=,有内热源? Φ,平板中的一维稳态温度分布为 2=+t b cx ,式中o 200C =b ,2200K/m =-c 。假定平板的导热系数50W/(m K)λ= ,试确定: (1) 平板中内热源? Φ之值; (2) 0=x 和δ=x 边界处的热流密度。 2.(15分) 有一圆柱体,如图2所示,表面1温度1550K =T ,发射率10.8ε=,表面2温度2275K =T ,发射率20.4ε=,圆柱面3为绝热表面,角系数3,10.308=X 。求:(1)表面1的净辐射损失;(2)绝热面3的温度。 3.(25分) 为了得到热水,0.361 MPa (t s =140℃) 的水蒸气在管外凝结(如图3所示),其表面传热系数29500W/(m K)= o h 。冷却水在盘管内流动,流速为0.8m/s ,黄铜管外径为18mm ,壁厚为1.5mm ,导热系数为132W/(m K)λ= ,盘管的弯曲半径为90mm 。冷水进换热器时的温度为o 25C ,加热到o 95C 。试求所需的换热面积及盘管长度。不计管内入口效应修正及温差修正。 附注: (1) 管内湍流强制对流换热实验关联式为: n f f Pr Re Nu 8.0023.0= (流体被加热n =0.4;流体被冷却n =0.3) (2) 60o C 时水的物性:ρ=983.1 kg/m 3, c p =4.179 kJ/(kg ?K),λ=65.9×10-2 W/(m ?K), ν=0.478×10-6 m 2/s , Pr =2.99; (3) 弯管修正系数:3)(3.101R d c R += 图 3 饱和蒸气 冷 "53.6110Pa =?s 图2

上海理工大学音乐堂室内装修工程

上海理工大学音乐堂室内装修工程施工总承包招标文件目录

投标须知前附表

第一卷投标须知、合同条件及合同格式 第一章投标须知 一、总则 1.概述 1.1上海理工大学音乐堂室内装修工程,由上海理工大学批准建设实施的。通过招标方式,择 优选择施工总承包单位(中标施工单位/承包人)。 1.2本文件是本工程施工招标过程中的规范性文件,是各投标单位编制投标书的依据,也是发 包人与中标单位签订施工合同的依据,并将作为施工合同的附件之一,具有法律的约束效力。 1.3本招标文件中,招标人、业主、甲方、建设单位皆指招标单位;投标人、施工单位、乙方 、承包人皆指投标单位(或投标中标单位) 1.4工程名称:上海理工大学音乐堂室内装修工程 1.5工程地址:军工路516号上海理工大学校园内 1.6发包人(/招标人):上海理工大学 1.7工程设计单位:上海刘志筠建筑设计事务所 2.工程说明 2.1工程概况: 本项目位于军工路516号,建筑面积为809平方米,建筑层数为2层,结构为混合结构。其他项目具体情况详见工程量清单。 2.2本工程承包范围、内容 依据招标文件、招标图纸与工程规范所示,本工程承包范围包括以下内容: (1)装饰装修工程; (2)安装工程; 3. 工程管理要求 3.1本工程的承包方式按本招标文件规定的承包范围包工包料、包工期、包质量、包安全、 包施工和包协调管理的施工总承包方式。

3.2本工程所需材料、制品、设备由中标单位负责采购,凡工程量清单中提供暂定价或指定 价的材料、制品、设备,在采购定货前应得发包人对质量、价格等方面的书面认可后方可定货购买。 3.3由中标单位采购的材料必须符合国家规定的各项环保要求。 3.4工程施工中如发生材料设备、工艺工法等侵犯专利权的纠纷问题,如果是施工单位的原 因造成的,由施工单位自行负责处理相关事务,包括所发生的一切费用。 3.5中标施工单位应严格按照已确认的施工组织设计组织施工,并无条件地接受发包人委托 的项目管理单位、施工监理单位和投资监理单位对工程施工质量、进度、造价、安全及文明施工的监督管理。 3.6中标单位的配合协调及管理包括对本工程项目范围内所有作业单位(含业主另行招标发 包项目的作业单位)提供在现场已设置的大型临时设施、内外脚手架、垃圾设施、水电设施、水电、安全设施、纠察、资料、照管服务等工作)。上述工作应包括(但不限于)的内容如下(上述工作内容所发生的费用在总承包服务费中考虑,建设单位不再另行支付): (1)承包人须对整个项目(包括所有与项目相关的作业单位(作业单位指:分包单位, 检测单位,配套单位,业主指定单位等)所进行的工程)协调,应迅速将建设单位 发给他的工程指令中有关作业单位的工程的部分传送给另行作业单位,并确保该类 指令迅速得到执行。 A.向作业单位提供在工地内现成的并能独立使用的垂直水平运输机械装置、贮存 仓库场地、运输通道、登高作业、内外脚手架或支架等辅助设施及临时设施。 B.总承包人须作好安排,以便作业单位能与其共同使用现场的通道与场地,并应 向专业承包人提供合理的施工作业空间。 C.向作业单位提供施工与照明用电、施工用水在施工区域内就近接驳点,施工人 员生活设施与管理人员办公用房。 D.向作业单位提供其所需的标高、定位点、轴线等。 (2)总承包人须对工程的整体进度负责,熟悉各作业单位的具体要求,尤其是对那些影 响土建施工进度的分项工程须特别注意。并应要求各作业单位提供专业承包工程的 施工组织设计与进度计划进行汇总分析,对施工程序中有矛盾的地方进行协调并找 出解决的办法。 (3)总承包人在各分项工程施工前须与各作业单位联系,以求了解专业承包人在该分项 工程上的特别要求,如开槽、预留孔洞、预埋件、电缆、电线套管等,并在每次浇 筑混凝土前请专业承包人配合确认。如未事先做好这项工作而导致额外的施工费 用,将由承包人自己承担。

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