上海理工大学传热学B历年考研试题
2004年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?增加而迅速上升?10.在稳定膜态沸腾过程中,为什么换热系数随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℃。
上海理工01-07年传热学考研试题

2001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.有三层平壁组成的复合壁,已测得各层壁面温度依次为600℃、500℃、300℃、60℃,在稳态导热情况下,问哪一层热阻最小?2.说明非稳态可以采用集总参数法求解的条件,并说明其物理意义。
3.怎样才能改善热电偶的温度响应特性?4.直管内紊流对流换热中,其他条件相同时,相同的流速或相同的流量条件下粗管和细管的对流换热系数哪个大?有何证据?5.不凝性气体对膜状凝结换热有什么影响?其机理是什么?6.何为灰体?引入灰体概念对计算辐射换热有什么意义?7.试比较黑表面、温射灰表面、重辐射面的有效辐射和本身辐射的关系。
8.举例说明强化单相强制对流换热的基本思想。
9.从传热观点看,为什么暖气片一般都放在窗户下面?10.试说玻璃温室效应的原理。
二、计算题(一、二题每题13分,第三题14分)1.水以2kg/s的流量流过内径为40mm的管子,管内表面的温度保持100℃。
问需要多长的管子才能把水(比热Cp=4.141kJ/(kg.k),动力粘度μ=547×10-6N.s/㎡,导热系数λ=0.643W/(m·℃),温从25℃加热到75℃。
密度 1000kg/ ,Pr=3.56,不需要修正)2.考察一长4m,宽3m的房间,地板和天花板之间的距离为2.5m,房间的四个墙壁是绝热的,由于使用了电阻加热器使地板表面保持均匀温度30℃,天花板的温度为12℃,地板对天花板的角系数为0.29,若所有表面的黑度都为0.9,问地板与天花板间的净辐射热量是多少?墙壁的温度是多少?3.一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行:热流体进口温度t1′=360℃,出口温度t1″=300℃,冷流体进口温度t2′=30℃ ,出口温度t2″=200℃,热流体的质量流量G1与比热C1的乘积 2500W/℃,传热系数800W/(㎡·℃) .运行一年后发现,在G1C1、冷液体的G2C2 及t1′、t1保持不变的情形下,冷流体只能被加热到162℃,而热流体的出口温度则高于300℃,试确定此情况下的污垢热阻及热流体的出口温度。
上海理工大学802传热学2007-2017年真题答案和重点

3、
X1,3 1
1 R1 = A1
1 1
A1 X1,3 A3 X 3,1
d 21
X 3,1
A1 X1,3 A3
22 4 d 21
22
1 0.35 0.1 2 1 0.35
2
118.29m 2
1
R13
A1 X1,3
0.25
1 0.1 2 1 1
2
63.69m 2
50
【不二研】上海理工大学802传热学
10、此时 t 200℃,在加热面上形成稳定的蒸汽膜层,产生的蒸汽有规则的排离膜层,
带走热量;此时壁面温度高于液体饱和温度,气膜的辐射换热在整个对流传热量中占有重要
地位,所以强化换热进一步提高,换热系数随 t 增加迅速上升。
11、同 2015 年 一、(6) 二、 1、
Bi
V A
h
Rh 3
10 2.5 102 3 33
dt
0
dc
V hA(t t )
令 =t
t
,当
=0时,
=
;当
0
=
,
=
hA
(2) =e cV , c
0
cV 7753 0.48 103 0.5 10 2
hA
20 3
310.12s
600e 310.12
(3)当t 310℃时,310 10 =e 310.12 610 10
=214.96s
2、管道散热量=辐射换热量+自然对流换热量
3.29 106
1
N
u
=0.48(G
r
P )0.25 r
0.48
3.29 106 0.7 4
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。
资料:上海理工大学研究生入学传热学考试试题及答案

传热学课程考题库学 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 、二维稳态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。
题 号 简 答 题计 算 题总 分123456123得 分•Φx∆y∆10423∞t h ,•Φ图15. 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?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 。
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。
传热学 资料(考研、期末复习)试题库完整

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xt 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:ca 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 22.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nf f f Nu Pr Re 023.08.0= 或2.08.0du h ∝———————(4分) 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。
传热学考研试题及答案

传热学考研试题及答案一、选择题(每题5分,共30分)1. 下列关于热传导的描述,错误的是:A. 热传导是分子热运动的结果B. 热传导不需要介质C. 热传导速度与温度无关D. 热传导是热量从高温物体向低温物体传递的过程答案:C2. 热对流和热传导的主要区别在于:A. 热对流需要介质B. 热对流需要物体运动C. 热对流速度比热传导快D. 热对流是分子热运动的结果答案:B3. 在相同的温度梯度下,导热系数最大的材料是:A. 金属B. 气体C. 液体D. 非金属固体答案:A4. 傅里叶定律描述的是:A. 热对流B. 热传导C. 热辐射D. 热交换答案:B5. 以下哪个不是热传导的边界条件:A. 绝热边界B. 等温边界C. 等压边界D. 牛顿冷却边界答案:C6. 热传导的一维稳态问题中,温度分布与:A. 热流密度成正比B. 热流密度成反比C. 热流密度无关D. 热流密度成线性关系答案:C二、填空题(每题5分,共20分)1. 热传导的基本定律是______定律。
答案:傅里叶2. 热对流的驱动力是______。
答案:温度差3. 热辐射不需要______。
答案:介质4. 热交换的三种基本方式是热传导、热对流和______。
答案:热辐射三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述热传导的三种基本形式。
答案:热传导的三种基本形式是导热、对流和辐射。
2. 什么是热传导的傅里叶定律?答案:傅里叶定律描述了在稳态条件下,单位时间内通过单位面积的热量与温度梯度成正比,公式为:q = -k * (dT/dx),其中q是热流密度,k是材料的导热系数,dT/dx是温度梯度。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 已知一长方体材料,其尺寸为Lx=0.5m,Ly=0.3m,Lz=0.2m,材料的导热系数k=200W/(m·K)。
若材料的一侧温度为100°C,另一侧温度为0°C,求该材料的热传导率。
答案:热传导率Q = k * A * ΔT / L,其中A为横截面积,L为热传导路径长度。