2007年浙江大学 833传热学考研试题
浙大高等传热学复习题部分答案
高等传热学复习题1．简述求解导热问题的各种方法和傅立叶定律的适用条件。
不论如何，求解导热微分方程主要依靠三大方法：理论法、试验法、综合理论和试验法理论法：借助数学、逻辑等手段，根据物理规律，找出答案。
它又分：分析法；以数学分析为基础，通过符号和数值运算，得到结果。
方法有：分离变量法，积分变换法(Laplace变换，Fourier变换)，热源函数法，Green函数法，变分法，积分方程法等等，数理方程中有介绍。
近似分析法：积分方程法，相似分析法，变分法等。
分析法的优点是理论严谨，结论可靠，省钱省力，结论通用性好，便于分析和应用。
缺点是可求解的对象不多，大部分要求几何形状规则，边界条件简单，线性问题。
有的解结构复杂，应用有难度，对人员专业水平要求高。
数值法：是当前发展的主流，发展了大量的商业软件。
方法有：有限差分法，有限元法，边界元法，直接模拟法，离散化法，蒙特卡罗法，格子气法等，大大扩展了导热微分方程的实用范围，不受形状等限制，省钱省力，在依靠计算机条件下，计算速度和计算质量、范围不断提高，有无穷的发展潜力，能求解部分非线性问题。
缺点是结果可靠性差，对使用人员要求高，有的结果不直观，所求结果通用性差。
比拟法：有热电模拟，光模拟等试验法：在许多情况下，理论并不能解决问题，或不能完全解决问题，或不能完美解决问题，必须通过试验。
试验的可靠性高，结果直观，问题的针对性强，可以发掘理论没有涉及的新规律。
可以起到检验理论分析和数值计算结果的作用。
理论越是高度发展，试验法的作用就越强。
理论永远代替不了试验。
但试验耗时费力，绝大多数要求较高的财力和投入，在理论可以解决问题的地方，应尽量用理论方法。
试验法也有各种类型：如探索性试验，验证性试验，比拟性试验等等。
综合法：用理论指导试验，以试验促进理论，是科学研究常用的方法。
如浙大提出计算机辅助试验法(CA T)就是其中之一。
傅里叶定律向量形式说明，热流密度方向与温度梯度方向相反。
2007年考研试题及答案A
一、填空题（30分）：1. （6分）由晶闸管构成的三相半波可控整流电路，当输入交流电压为t u ωsin 3112=，纯阻性负载且其值为10R =Ω，当控制角45α=时，输出平均电压为 ，输出的功率因数是 。
2．（6分）由晶闸管构成的单相桥式全控整流电路，当输入交流电压为t u ωsin 1412=，负载为反电动势且直流侧串联平波电抗器，已知60V, L=2E R =∞=Ω，，当控制角30α=时，输出平均电压为 ，输出平均电流为 。
3．（3分）缓冲电路( Snubber Circuit ) 的作用是 。
4．（3分）在交流供电系统中，当基波电流为140A I =，各次谐波电流分别为35792A, 1A, 0.5A, 0.2A I I I I ====, 则电流谐波总畸变THD 为 。
5．（3分）在逆变电路中，对于同一桥臂的开关管要采取“先断后通”的方法，也就是死区时间的设定，其目的是 。
6．（6分）单相桥式电压型逆变电路，180导通角，d 560V U =，则输出电压的基波有效值是 ，当只考虑10次以内的谐波电压时，输出电压的有效值是 。
7．（3分）在SPWM （Sinusoidal Pulse Width Modulation ）控制的三相逆变电路中，设定的开关管的开关频率是20KHz ，逆变电路输出交流电压的频率为400Hz ，那么SPWM 控制电路中载波频率和调制波频率应分别设置为 和 。
二、简答题（60分）：1． （7分）IGBT 在过流及短路过程中，系统如何检测并实施保护的？2． （7分）为什么晶闸管的触发信号通常不使用直流信号？ 3． （7分）试说明有关晶闸管和电力晶体管的关断过程？4． （7分）请叙述电力二极管的反向恢复过程，在高频开关电路中，应选择什么型号的二极管？5． （8分）利用晶闸管SCR 构成的简易照明延时开关电路如图1所示，HL 是灯泡，SB 是开关，试分析此电路的工作原理。
传热学考研题库及答案解析
传热学考研题库及答案解析传热学是研究热量传递规律的科学，它在工程领域中有着广泛的应用。
考研题库及答案解析可以帮助学生更好地掌握传热学的基本概念、原理和计算方法。
以下是一些典型的传热学考研题目及答案解析：# 题目一：稳态导热问题题目描述：一个长方体物体，其尺寸为Lx=0.2m，Ly=0.1m，Lz=0.5m，初始温度为T0=20°C。
若物体的一侧表面（x=0面）被加热至T1=100°C，而其他五个面绝热，求经过时间t后物体内部某点P(x,y,z)的温度。
答案解析：此问题可以通过求解一维稳态导热方程来解决。
一维稳态导热方程为：\[ \frac{d^2T}{dx^2} = 0 \]由于其他五个面绝热，导热只在x方向发生，因此温度T只与x有关。
根据边界条件，我们有：\[ T(x=0) = T_1 \]\[ \frac{dT}{dx}(x=Lx) = 0 \]利用傅里叶定律，温度分布可以表示为：\[ T(x) = T_1 + (T_0 - T_1) \left(1 - \frac{x}{Lx}\right) \]所以，点P(x,y,z)的温度为：\[ T(x,y,z) = T_1 + (T_0 - T_1) \left(1 - \frac{x}{Lx}\right) \]# 题目二：非稳态导热问题题目描述：一个无限大平板，初始温度为T0=20°C。
在t=0时刻，平板的一侧表面被加热至T1=100°C，求经过时间t后，距离加热面x处的温度。
答案解析：这是一个典型的非稳态导热问题，可以使用傅里叶定律的非稳态形式来求解。
非稳态导热方程为：\[ \frac{\partial T}{\partial t} = \alpha \nabla^2 T \]其中，α是热扩散率。
对于无限大平板，问题可以简化为一维问题，即温度T只与x和t有关。
初始条件和边界条件分别为：\[ T(x,0) = T_0 \]\[ T(0,t) = T_1 \]利用分离变量法，可以得到温度分布的解为：\[ T(x,t) = T_0 + (T_1 - T_0)\text{erfc}\left(\frac{x}{2\sqrt{\alpha t}}\right) \]其中，erfc是互补误差函数。
浙江大学2017年研究生招生考试833传热学真题回忆版
2017年研究生招生考试浙江大学833传热学真题回忆版一、填空题（每题3分，共45分）1.一大平壁传热过程的传热系数为()K m W 1002⋅，热流体侧的传热系数为()K m W 2002⋅，冷流体侧的传热系数为()K m W 2502⋅，平壁的厚度为mm 5，则该平壁的导热系数为，导热热阻为。
2.一个导热问题完整的数学描写是由及相应的条件构成。
3.j 因子的定义式及其物理释义。
4.获得表面传热系数h 的表达式的方法大致有、、、四种方法5.发射率为ε的漫灰体的辐射力E=，法向定向辐射强度I =，与法线夹角为30°方向的定向辐射强度为。
6.已知由两个平面组成的封闭曲面，已知5.0X 2,1=，8.0X 1,2=，21m 5A =，则=2A ，=1,1X ，=2,2X 。
7.实际物体的表面发射率往往取决于、和。
8.管外流动换热，有冲刷和冲刷之分，在其他条件相同时，冲刷方式换热更为强烈。
9.一板式换热器，热流体进口温度120℃、出口温度70℃，冷流体进口温度20℃，出口温度50℃。
则逆流布置时对数平均温差为，顺流布置时的对数平均温差为，若修正系数为0.9，则交叉流布置时对数平均温差为。
10.大容器饱和沸腾曲线可以分为自然对流、、过渡沸腾、四个区域，其中具有温差大、传热强的特点。
11.逆流布置除了平均温差大以外，还有、的优点，缺点是。
12.热扩散率的计算式，其物理意义。
13.14.15.二、解答题（每题9分，共45分）1.采用温度计套管测量气体温度时，试提出提高测温精度的措施。
（采用矩截面分析）2.3.竖壁被加热时自然对流与竖壁强制对流速度分布有什么区别？4.临界热绝缘直径问题，即为什么会有，什么时候增大什么时候削弱，举例子5.烟熏法使田地里农作物防止在寒冬里冻死，试用传热学的原理解释之。
并说明替代这种传统方法的措施还有哪些三、计算题（第一题30分，后两题各15分）1.换热器设计，一侧有肋片，一侧无肋（1.）求以无肋侧面积为参考的换热系数k ；（2.）求散热量；（3.）提高效率的措施。
2007传热学试卷(2)答案
2007传热学试卷（2）标准答案一.填空题：（共20分）[评分标准：每个空格1分]1．表征传热过程强弱程度的物理量是__传热系数______。
2．边界层微分方程的守恒要求是建立于_____微元体_______。
边界层积分方程的守恒要求是建立于_____控制体______。
能量积分方程求解的准确度取决于____温度的分布_____。
3．导热问题的边界条件有三类，它们分别是______温度值__________、__热流密度值____、__对流换热系数与周围流体的温度_____。
4．管内强迫流动，短管比长管的换热系数大，是因为边界层较薄的影响。
5．湿砖的导热系数系数比水的导热系数_大__。
6．影响核态沸腾的因素主要是__壁面过热度__和__汽化核心数__。
7．沸腾换热曲线中的上临界点指的是核态沸腾的终点，又称_临界热流密度_。
8．不稳态导热特征取决于两个无量纲量，它们的名称和表达式分别是Bi=hL/λ和_Fo=aτ/L2__。
集总参数法应用的条件是___Bi＜0.1__。
9．辐射表面中的重辐射面指____绝热面__。
10．设计换热器所遵守的两个基本方程式是_传热方程式_和热平衡方程式。
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定向辐射强度：单位时间、单位可见辐射面积、单位立体角内的辐射能量。
②效能与传热单元数：效能表示换热器的换热效果；NTU反映换热能力的大小，是评价换热器技术经济性能的指标。
③有效辐射：单位时间内离开物体单位表面积上的总辐射能。
④导温系数：物体内部温度扯平能力的大小。
a=λ/ρc⑤速度边界层：把贴壁处速度剧烈变化的薄层称为速度边界层。
2．已知对平板上湍流边界层阻力系数的测定得出了以下阻力系数计算式：()试采用雷诺比拟得到平板上局部湍流换热的准则关系式。
（10分）[评分标准：（1）为5分，（2）为5分]解：（1）当Pr=1时，任意一个处的局部阻力系数及努谢尔数Nu的关系为：（2）将平板上湍流边界层阻力系数的计算式：()代入上式得：3．蒸汽管道外包有两层厚度相等而导热系数不同的保温材料，试从减少热损失的观点说明保温性能好的材料应放在内层好还是外层好？设外界环境温度和对流换热系数均保持为常数。
浙大研究生传热学2003--2008试题答案.(DOC)
浙江大学2003年考研试题答案一、填空1.（1）表征了物体内部温度扯平的能力、传递温度变化的能力（2）单位s m /2（3）普朗特数Pr2.（4）自身辐射（5）反射辐射3.4.（7）管子直径 （8）5.（9）λ表示管道（10）流体6.（11）表示内部导热热阻λε与表面对流换热热阻n 1的比值 （12）表示壁面上无量纲温度梯度的大小7.（13）减小 （14）不变8.（15）液膜层导热 （16）9.（17）方向 （18）光谱吸收比 10.（19）传热单元数 （20）()''"'21m axt t t t --=ε二、简答题1.见课本第四版P3202.见课本第四版P61温度计套管与其四周环境之间发生着三种方式的热量传递。
①从套管顶端向根部的导热。
②从管道内流体向套管外表面的对流换热。
③从套管外表面向管道壁面的辐射换热。
稳态时，套管从管道内流体获得的热量正好等于套管向管道壁面的导热及辐射换热之和。
因次套管的壁面温度必低于管道内流体的温度。
()()mH ch mH ch t t t t H f f H 00θθ=⇒-=-式中：H t 为套管顶端壁面温度，f t 为管道内流体温度。
从温度计套管的一维导热物理过程来看，可以画出如图所示的热阻定性分析图 （图略）图中∞t 为管道外的环境温度，3R 代表管道外侧与环境间的换热热阻，1R 、2R 分别代表套管顶端与管道内流体的换热热阻及顶端与根部间的导热热阻。
显然：要减小测温误差，应使H t 尽量接近f t ，即应尽量减小1R 而增大2R 及3R 。
另一方面，由上式可看出，要减少H θ，应增加()mH ch ，即增加mH ，以减小0θ的值。
可以采用以下方法：① 选用导热系数较小的材料作套管（增大2R ）； ② 尽量增加套管的高度并减小壁厚（增大2R ）； ③ 强化套管与流体间的换热（减小1R ）； ④ 在管道外侧包以保温材料（增加3R ）。
考研真题--传热学复习资料(习题与解答)
传热学复习题及其答案（Ⅰ部分）一、 概念题1、试分析室内暖气片的散热过程，各个环节有哪些热量传递方式？以暖气片管内走热水为例。
答：有以下换热环节及传热方式：（1） 由热水到暖气片管道内壁，热传递方式为强制对流换热； （2） 由暖气片管道内壁到外壁，热传递方式为固体导热；（3） 由暖气片管道外壁到室内空气，热传递方式有自然对流换热和辐射换热。
2、试分析冬季建筑室内空气与室外空气通过墙壁的换热过程，各个环节有哪些热量传递方式？ 答：有以下换热环节及传热方式：（1） 室内空气到墙体内壁，热传递方式为自然对流换热和辐射换热； （2） 墙的内壁到外壁，热传递方式为固体导热；（3） 墙的外壁到室外空气，热传递方式有对流换热和辐射换热。
3、何谓非稳态导热的正规阶段？写出其主要特点。
答：物体在加热或冷却过程中，物体内各处温度随时间的变化率具有一定的规律，物体初始温度分布的影响逐渐消失，这个阶段称为非稳态导热的正规阶段。
4、分别写出N u 、R e 、P r 、B i 数的表达式，并说明其物理意义。
答：（1）努塞尔(Nusselt)数，λlh Nu =，它表示表面上无量纲温度梯度的大小。
（2）雷诺(Reynolds)数，νlu ∞=Re ，它表示惯性力和粘性力的相对大小。
（3）普朗特数，aν=Pr ，它表示动量扩散厚度和能量扩散厚度的相对大小。
（4）毕渥数，λlh B i =，它表示导热体内部热阻与外部热阻的相对大小。
5、竖壁倾斜后其凝结换热表面传热系数是增加还是减小？为什么？。
答：竖壁倾斜后，使液膜顺壁面流动的力不再是重力而是重力的一部分，液膜流1/423l l x l s w gr h 4(t t )x ρλη⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦动变慢，从而热阻增加，表面传热系数减小。
另外，从表面传热系数公式知，公式中的g 亦要换成θsin g ，从而h 减小。
6、按照导热机理，水的气、液、固三种状态中那种状态的导热系数最大？答：根据导热机理可知，固体导热系数大于液体导热系数；液体导热系数大于气体导热系数。
2007级《传热学》考试题(A卷,2010[1].1)参考答案
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2009~2010学年 第 1 学期开课学院：考试日期： 2010.1考试方式：考试时间： 120 分钟一、填空题（每小题2分，本大题共20分）1．导热的第二类边界条件是指已知边界上任意时刻的热流密度值； 导热的第三类边界条件是指已知边界周围流体的温度和表面传热系数。
2．描述导热物体内部温度扯平能力的物性量叫热扩散率或导温系数；其定义式为a =λ/ρc p 。
3．流体刚流入恒壁温的管道作层流换热时，其局部对流换热系数沿管长减小，这是因为热边界层厚度沿管长增加。
4．影响对流传热的因素有流体流动的起因、流体有无相变、流体的流动状态、换热表面的几何因素和流体的物理性质。
5．蒸汽与温度低于饱和温度的壁面接触时，有膜状凝结和珠状凝结两种不同的凝结形式，产生不同凝结形式的原因是由于凝结液与固体壁面润湿性的不同。
6．气体辐射具有两个特点：（1）对波长有选择性；（2）在整个容积中进行。
7．普朗克定律揭示了黑体辐射能按波长分布的规律；兰贝特定律揭示了黑体辐射能按空间方向的分布规律。
8．临界热绝缘层直径的定义式为d cr =2λ/h ，其意义为d =d cr 时对流与导热热阻之和最小，散热量最大。
9．某燃煤电站锅炉过热器中，烟气向管壁换热的辐射换热系数为20W/(m 2.K)，对流换热系数为40W/(m 2.K)，其复合换热的热阻为0.01667 (m 2.K)/W 。
10．某换热器刚装时传热系数为10W/(m 2.K)，运行一年后因结垢传热系数降为8W/(m 2.K)，这时，污垢热阻为0.005 (m 2.K)/W 。
二、选择题（每小题1分，本大题共10分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将最合适的选项前的字母填在题后的括号内。
1．在锅炉的炉墙中：烟气→内壁→外壁→大气的传热顺序是：（ A ）A. 辐射换热，导 热，复合换热B. 导热，对流换热，辐射换热C. 对流换热，复合换热，导热D. 复合换热，对流换热，导热2．由表面1和表面2组成的封闭系统中，角系数X 1,2和X 2,1的关系为：（ C ）A. 等于B. 小于C. 可能大于、等于、小于D. 大于 3．下列参数中属于物性参数的是（ B ）。
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浙江大学2007 年研究生考试试题（传热学）
一、填空（每题3 分，共15 题45 分）
1、在传热温差给定的传热过程中，热流量增加1
倍，冷热流体间的总热阻是原来的____________。
（3 分）
2、毕奥准则Bi=hL/λ数中，λ表示____________，L表示____________。
（毕奥）准则表征了____________的相对大小。
（3 分）
3、空间辐射热阻的表达式为____________ 。
（3 分）
4、灰体是指__________________ ____ _____ ___。
（3 分）
5、一维各向同性、导热系数为常数的无限大平壁无内热源非稳态导热微分方程的表达式为________________________。
（3 分）
6、导热的第一类边界条件是指____________
：绝热边界条件是指____________：第三类边界条件是指____________。
（3 分）
7、根据对热辐射的吸收性，可将气体分成____________气体和____________气体两种。
（3 分）
8、导热基本定律傅立叶定律是指____________；其中，导热系数表征了______ ______ 。
（3 分）
9、己知对流换热系数为12W/(m2·K)，则其单位面积对流热阻为____________。
（3 分）
10、对短管（l/d<
50）的管内紊流对流换热计算，可采用____________对管长引起的变化进行修正计算。
（3 分）
11、强化传热时，增强传热过程中换热热阻____________一侧的换热系数最有。