东南大学传热学历年真题要点
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东南大学
1995年攻读硕士学位研究生入学考试试题
1.
直径100mm 的蒸汽管道,绝热层外径250mm ,若绝热层内外璧温度均不变而改用新的绝热材料(已知导热系数2λ=1λ/2,单位体积价格1G =22G )。问价格相同时,但位管厂的热损失变化是多少?
2.
两个表面黑率的平行平板,其温度分别为1T 与2T 。板间辐射换热,热在中间插入一块厚δ,导热系数λ,表面黑率ε的平板,问热流有什么变化?
3.
空气在方管内作强迫对流紊流时,若流量增加一倍,问对流换热系数变化多少?压力损失多少?(阻力系数与雷诺数无关)
4.
设计一个采用瞬态导热理论测试材料热物性(如导热系数a )的实验装置。说明其工作原理与测试方法。
5.
用裸露热电偶测量管中的气流温度,热电偶读数1t =170c ︒,已知管壁温度2t =90c ︒,气流对热接点的对热换热系数α=50c m w ︒2
/,接点表面黑率ε=0.6,试确定气流的温度。若考虑热电偶导热的影响,则真实的温度应有何变化?
6.
流量为的907kg/h 水,通过长4.6m 的钢管,水温16c ︒升高至49c ︒,钢管内壁温度66c ︒。求钢管的内径。
水的物性:
东南大学一九九六
年传热学研究生入学考试
一.请设计一个存放液氮的金属容器,附上简图并加以说明(按传热学原理) 二.导热微分方程
)(222222z
T y T x T T ∂∂+∂∂+∂∂=∂∂ατ
的推导过程与条件
三.请说明并比较换热器计算中的平均温压与传热单元数法。
四.长铜导线置于温度为∞t 的空气中,已知导线的电阻值为m /10*63.32
Ω-,密度为
3/9000m Kg =ρ,比热C Kg J C •=/386,直径为2.2mm ,问当为8A 的电流通过及
对流放热系数C m W
*/1002=α时,该导线的初始温升及其时间常数是多少? 五.流量为h Kg /10*11.03
的水在直径为50mm 的管内作强迫对流换热,管内表面温度为
50℃。试问水由25℃加热到35℃需要多长的圆管? )*/174.4(C Kg KJ C
=
六.由表面1与表面2两平行黑体表面组成的空腔,内有空气流过,
进出口空气的平均温度
为27℃,空气与热壁的对流换热系数为50W/C m
*2,空腔是窄通道。表面1外侧绝热,表面2的温度为127C
,平均厚度m 1.0=δ,C m W
/5.17=λ。其外侧被高温流体加热,问表面3的稳态温度是多少?
东南大学
一九九七年传热学研究生入学考试
一.简答题
1. 无限大平板在稳态导热时,有以下不同的温度分布曲线。已知平壁的导热系数为常
数,试列出满足图示曲线的其他条件:
2. 空气横掠圆管时,对流换热的实验关联式为:n
ef uf CR N =,当流速为零时,对流换热量是否为零?为什么?
3.两块大平板中间放置第三块平板,可起到减少辐射传热的作用,故称第三块板为遮
热板。 问:(1)遮热板位置移动,不在正中间,遮热板的效果是否受影响?
(2)如果遮阳板两表面的黑度不同,板的朝向会不会影响遮热效果?
(3)若遮热板是有一定厚度的非金属板,与金属遮热板比较,其遮热效果可能
有怎样的变化?、
4..有一冷油器,用冷却水冷却变压器油,实验测得其传热系数K 有如图所示的特性,问:
(1) 该换热器的主要热阻在哪一侧?
(2)如果两种流体流速相差不多,你认为流体甲是水还是油?为什么?
二.有一根半径为r 的发热长细圆杆,单位体积发热量•
Q ,导热系数为 λ 。细杆的侧面
和右端面温度为f t 的流体对流换热 ,对流换热系数为h 。 左端面的热流密度q 已知。试列出杆内温度变化微分方程式既单值性条件(不必求解)。
三.进口温度为95C
的热水0.2m/s 的速度在外径为46mm 内径为40 mm 长度为100m 的直
管内流过。管壁的导热系数为s m W •=/301λ 管外包导热系数为s m W •=/1.02λ的保温材料,若要求热水输送管出水口的温度不低于85 C 保温层的外表面温度为50C
保温层的厚度至少为多厚?
K
流体甲的流速 流体乙的流速
K
四,壁温为300k 的大房间内,放置有直径为1d =200mm 圆盘电加热器1,其上方有一直径为2d =400mm 的半球罩。圆盘的底部和侧面被良好保温。已知如图盘的表面温度为1000k 黑度为 1ε =0.9. 半球罩的表面温度为600k ,2ε=0.5.不计对流换热求稳定状态下电热器的所需的电功率,并画辐射网络图。(半球外侧不参与换热)
五.某板式换热器一侧为被冷却的油,其质量流量 1G 每小时
10000C Kg KJ C Kg p
./90.1,1=。进口温度C t
134"
1=,冷却水在传热面的另一侧流
动,进口温度为C
24,其质量流量 2G 每小时3000C Kg KJ C Kg p
./186.4,2=,
两种流体逆向流动。已知其传热系数C m W K
•=2/300,如忽落换热器的散热损失,求所需的传热面积,并画出两种流体沿传热面积的温度变化图。
六.求壁面内直角处节点A 的节点方程。壁面外表面与流体(温度为f t )对流换热,换热系数为1λ,壁面有内热源,内热源强度•
Q ,壁面按二维稳态导热问题处理。(方程式不必整理)