浙江大学《833传热学》历年考研真题汇编(含部分答案)

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考研真题--传热学复习资料(习题与解答)

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,νl u ∞=Re ,它表示惯性力和粘性力的相对大小。

(3)普朗特数,a ν=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。

《传热学》考试考研真题库汇总-考研精品资料

《传热学》考试考研真题库汇总-考研精品资料

《传热学》考试考研真题库汇总-考研精品资料《传热学》考试试题库汇总第一章概论壱、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。

弐、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。

(单位时间内所传递的热量,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。

浙大高等传热学复习题部分答案

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。

浙江大学传热学(05)-1

浙江大学传热学(05)-1
o o
由于外管的
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浙江大学 833 传热学历年真题及解析
5.灰体是指具有_____性质的物体 解:光谱吸收比与波长无关
【恩波翔高点评】 关于灰体,可以参看 2007 真题填空 4.
6. 角系数的定义____. 解:表面 1 发出的辐射能中落在表面 2 的百分数称为表面 1 对表面 2 的角 系数,记为 X 1,2
【恩波翔高点评】 关于角系数,可以参看 2006 真题填空 12.
11. 如图所示的双层平壁中的稳态温度分布判断两种材料的导热系数相对大小为 _____.
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浙江大学 833 传热学历年真题及解析
解: A B
【恩波翔高点评】
q
t1 t2
A A

t2 t3
B B
因为,t1 t2 t2 t3,所以 B A A,B A B,即A B
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Eb 2 Eb1 15493.03 5696.62 2898.35W 1 1 1 2 5 5 5 1 8 1 A1 A2 X 2,1 2 A2
2) 设外管和环境、空气之间的复合换热量为 1, ,外管和环境、空气之间的 复合换热系数为 h ,环境温度为 te 100 c , 空气温度 ta 100 c ,
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1 如图长套管, 忽略管壁厚。 外管 1 内径为 400mm , 辐射率为 0.8, 温度为 290 o c . 内管 2 外径为 200mm ,辐射率为 0.5,温度为 450 o c 。画出该系统的辐射换热网 络图,并计算出单位管长内管表面的净辐射热损失。设外管外部空气和环境温度皆 为 100 o c ,为自然对流和辐射换热,试求外管外部表面和空气间的复合换热系数. 解:设外管 1 的内径 d1 400mm ,辐射率 1 0.8 ,温度 t1 290 o c ,内管 2 外 径 d 2 200mm ,辐射率 2 0.5 ,温度 t1 450 o c ,外管的黑体辐射力为 Eb1 , 有效辐射为 J1 ,内管的黑体辐射力为 Eb 2 ,有效辐射为 J 2 。 则, Eb1 C0

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。

浙大研究生传热学2003--2008试题答案.(DOC)

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 )。

传热学考研真题及答案

传热学考研真题及答案

传热学考研真题及答案考研是许多学子们追求高等教育的重要途径,为了帮助大家更好地备考,我为大家整理了一些传热学考研的真题及答案。

希望对大家有所帮助。

一、选择题1.在传热学中,以下哪个量是用来描述传热过程的强弱的?A. 传热系数B. 导热系数C. 热导率D. 热阻答案:A. 传热系数解析:传热系数是用来描述传热过程的强弱的,它反映了单位温差下通过单位面积传递的热流量。

2.以下哪个是传热学中常用的传热模式?A. 对流传热B. 辐射传热C. 导热传热D. 全是答案:D. 全是解析:传热学中常用的传热模式有对流传热、辐射传热和导热传热。

3.以下哪个不属于导热传热?A. 空气的对流换热B. 表面传热C. 固体内部传热D. 液体的传热答案:D. 液体的传热解析:导热传热是指通过固体或液体的直接分子间碰撞传递热量,不涉及流体的运动。

二、填空题1.热传导定律中,热流量与温度梯度之间的比例关系可以用以下公式表示:Q = kΔT,其中Q表示热流量,k表示导热系数,ΔT表示______________。

答案:温度梯度解析:温度梯度是指单位长度内温度的变化量,ΔT表示温度梯度。

2.导热系数是衡量物质导热性能的一个重要物理量,单位是______________。

答案:瓦特/米·开尔文解析:导热系数的单位是瓦特/米·开尔文,表示单位温差下通过单位厚度的物质传递的热量。

三、计算题1.在一维稳态传热过程中,导热传热可以用以下公式表示:Q =\frac{kA(T_1-T_2)}{L},其中Q表示热流量,k表示导热系数,A表示传热面积,T1和T2分别表示传热面的两侧温度,L表示传热距离。

若一个导热系数为0.5 W/(m·K)的物体,面积为0.2 m²,传热距离为0.1 m,两侧温度差为10 K,则传热过程中的热流量为多少?答案:Q = \frac{0.5 \times 0.2 \times 10}{0.1} = 1 W解析:将已知数据代入公式计算即可得出热流量。

浙江大学2003-2008年传热学试题

浙江大学2003-2008年传热学试题

浙江大学2003年硕士研究生入学考试试题一、填空(每空2.5分,共二十空50分)1.导温系数a 表征了物体 的能力,其单位(国际单位制)是 ,流体运动粘性v 与a 的比值组成的无量纲数 。

2.固体辐射表面的有效辐射J 由 和 两部分组分。

3.在计算导热热阻时,若导热系数是温度的线性函数,则其定义性温度取为 最准确。

4.流体横掠管束时,计算表面传热系数(换热系数)时,其特征尺寸一般取 ,当纵向流过管束时,其特征尺寸一般取 。

5.管道的临界热绝缘直径计算式h d /2λ=中,λ表示 的导热系数,h 表示 的表面传热系数。

6.无量纲数()λδ/h 中的λ在Bi 数中是指 ,在Nu 数中是指 。

7.在常物性一维稳态导热时,长圆筒壁随半径增加,热流密度 ,大平壁随厚度增加,热流密度 。

8.膜状凝结的主要热阻是 热阻,其表面传热系数与凝结壁面的过冷度的 次方成正比。

9.漫射表面(兰贝特表面)的辐射强度与 无关,灰体的 与投射波长无关,具有这两个性质的固体表面通常叫灰漫表面。

10.在换热器热计算中,组合()min /qmC KA 叫 ,效能的定义式为 。

二、问答题(每题8分,共五题40分)1.已知大容器饱和核态沸腾的实验关联式如下: ()33.0Pr ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∆v l l wl s l pl g r q C r t c ρρσμ试详细说明沸腾表面传热系数h 与哪些因数有关?2.为较准确测量管道内流体的温度,测温套管材料有紫铜、不锈钢和玻璃,选用哪种材料好?为什么?3.有人说,在换热器冷热流体进出口温度2211"'"'t t t t 、、、保持不变时,逆流布置时的对数平均温差总比顺流布置时大,你认为对吗?试证明你的结论。

4.为什么多在春天放风筝(提示从春天地面附近空气的温度变化及分布规律着手)?5.诗歌“火烤胸前暖,风吹背后寒”热情歌颂了我国志士在严寒东北的艰苦条件下抗击日本侵略的英雄气概,也生动描述了不同传热方式的特点。

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