2011华科传热学考研真题
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。
工程传热学试题华中科技大学
传热学试题〔环境科学与工程学院2003级使用〕班级 姓名 学号 成绩一、概念题〔34分〕答：非周期性的加热或冷却过程可以分为初始状况阶段和正规状况阶段〔2分〕。
前者的温度分布依然受着初始温度分布的影响，也就是说热扰动还没有扩散到整个系统，系统中仍然存在着初始状态，此时的温度场必须用无穷级数加以描述〔2分〕；而后者却是热扰动已经扩散到了整个系统，系统中各个地方的温度都随时间变化，此时温度分布可以用初等函数加以描述〔2分〕。
答：时间常数是从导热问题的集总参数系统分析中定义出来的，为A ατ＝0，〔1分〕从中不难看出，它与系统〔物体〕的物性、形状大小相关，且与环境状况〔换热状况〕紧密相联〔3分〕。
因此，同一物体处于不同环境其时间常数是不一样的〔2分〕。
四个无量纲准那么的物理量组成为：23Re;Pr ;Pr ;Re νβννTL g Gr Pe a Lu ∆=•===∞。
〔各1分〕Re ――表征给定流场的流体惯性力与其黏性力的比照关系；Pe ――表征给定流场的流体热对流能力与其热传导〔扩散〕能力的比照关系；Pr ――反映物质的动量扩散特性与其热量扩散特性的比照关系；Gr ――主要表征给定流场在浮升力作用下产生的流体惯性力与其黏性力的比照关系。
〔各1分〕Bi=αL s /λs 而Nu=αL f /λf 。
从物理量的组成来看，Bi 数的导热系数λs 为固体的值，而Nu 数的λf 那么为流体的值；Bi 数的特征尺寸L s 在固体侧定义，而Nu 数的L f 那么在流体侧定义。
从物理意义上看，前者反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的比照关系，而后者那么反映了换热系统中流体与壁面地换热性能与其自身的导热性能的比照关系。
〔2分〕简化，必须存在足够大的贝克莱数，即1Pr Re >>⋅=Pe 〔2分〕,也就是具有21∆的数量级，此时扩散项22X ∂Θ∂才能够被忽略。
从而使能量微分方程变为抛物型偏微分方程，成为可求解的形式。
传热学完整试题库
传热学试题库一、填空题1、根据导热机理，水的气、液和固三态中 状态下的导热系数最小。
2、导热系数的主要影响因素是 和 。
3、二维、常物性、无内热源、直角坐标系中稳态导热微分方程式为 。
4、傅里叶定律的数学表达式是 ，式中负号表示 。
5、如果测得通过一块厚为mm 50的大木板的热流密度为2/40m W ，木板两侧的表面温度分别为40℃和20℃，则该木板的导热系数为 _____________ ；若将加热热流密度提高到2/80m W ，该木板的一侧表面温度为25℃，则另一侧的表面温度应为_____________。
6、一无内热源的无限大平板中的温度分布可表示成3221c x c x c t ++=的形式，其中c 1、c 2和c 3 为已知的常数，导热系数为λ。
此时可在10=x 的表面处的热流密度为 。
7、通过单圆筒壁导热的热阻表达式为8、一个含有内热源的大平板，其导热系数为50 )/(K m W ⋅，测得在稳定情况下，其内部温度分布为：2250050x t -=，则平板内的内热源生成率为 。
9、一个肋片，测的其肋基处温度为80℃，周围气体温度为30℃，表面传热系数取20)/(K m W ⋅。
肋片表面积为0.2㎡,测得该类片的效率为0.6，则该肋片的实际散热量为 W 。
10、凡平均温度不高于350℃是导热系数不大于 )/(K m W ⋅的材料称为保温材料。
11、第一类边界条件是 。
12、第二类边界条件是 。
13、毕渥数Bi 的表达式为_________，傅里叶数Fo 的表达式为__________。
14、肋的实际换热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量之比称为 。
15、集总参数法的适用条件是 。
16、管槽内对流换热的入口效应是指 。
17、蒸汽在温度低于其饱和温度的壁面上有两种凝结形式，即珠状凝结和 ；通常其中 的表面传热系数大些。
18、研究对流换热的一种方法是比拟法，它是指通过研究 传递和 传递之间的共性，以建立表面传热系数与阻力系数相互关系的方法。
(完整版)传热学试卷和答案
传热学（一）第一部分选择题1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( )A. 导温系数B. 导热系数C. 传热系数D. 密度2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?( )A. 雷诺数B. 雷利数C. 普朗特数D. 努谢尔特数3. 单位面积的导热热阻单位为 ( )A. B. C. D.4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 ( ) 自然对流。
A. 小于B. 等于C. 大于D. 无法比较5. 对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面，其对流换热的热流密度为（）A. B. C. D.6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热，如果流速等条件相同，则（）A. 粗管和细管的相同B. 粗管内的大C. 细管内的大D. 无法比较7. 在相同的进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差的关系为（）A. 逆流大于顺流B. 顺流大于逆流C. 两者相等D. 无法比较8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的（）A. 有效辐射B. 辐射力C. 反射辐射D. 黑度9. （）是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
A. 灰体B. 磨光玻璃C. 涂料D. 黑体10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应（）A. 大一点好B. 小一点好C. 大、小都一样D. 无法判断第二部分非选择题•填空题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）11. 如果温度场随时间变化，则为。
12. 一般来说，紊流时的对流换热强度要比层流时。
13. 导热微分方程式的主要作用是确定。
14. 当 d 50 时，要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。
15. 一般来说，顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。
16. 膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。
17. 普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。
18. 角系数仅与因素有关。
19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ，材料导热系数为 0.15 ，壁面两侧的温度差为 150 ℃，则通过该平壁导热的热流密度为。
2011华科传热学真题
2011年传热学一、简答1）什么是温度场？什么是温度梯度？傅立叶定律指出热流密度与温度梯度成正比所反映的物理实质是什么？2）若平壁和长圆筒壁的材料相同，温度条件相同，且平壁的表面积等于圆管的内表面积。
试问哪种情况导热量大？并画出平壁和长圆筒壁中的温度分布曲线。
3）写出毕渥数Bi的定义式并解释其意义。
Bi满足什么条件时可使用集总参数法？4）表面传热系数是从什么公式定义出来的？与哪些因素有关？有哪些方法解决对流换热问题？5）管内流动充分发展段中心汇合处流体温度和速度沿轴向不发生变化，这种说法正确吗？为什么？6）角系数的性质有哪些？角系数计算，如图，下列正确的是？（1）X(2a+2b),1 > X2a,1+X2b,1（2）X(2a+2b),1 = X2a,1+X2b,1（3）X(2a+2b),1 < X2a,1+X2b,17）人们常用塑料薄膜来保护幼苗的生长，为什么使用塑料薄膜有利于幼苗的成长？8）在波长λ<2mm的短波范围内，木板的光谱吸收比小于铝板，而在长波(λ>2mm)的范围内则相反。
在木板和铝板同时长时间放在太阳光下时，哪个温度高？为什么？二、分析1）直径为d，长为L的长圆棒放置在环境中，两端接墙，左侧温度为t1，右侧温度为t2，环境的表面传热系数为h，环境温度为t f，试建立长圆棒的导热微分方程并写出定解条件。
2）管内湍流强制对流换热时，Nu数与Re数和Pr有关，试以电加热方式加热管内水的强制对流为例，说明在实验过程中应测定哪些物理量。
3）两漫灰平行平板间存在辐射换热，并保持表面温度T1>T2，表面发射率分别为ε1，ε2。
为减少两板间的辐射热流，用一个两侧面发射率不同的薄遮热板将两板隔开。
试问：（1）为使两板之间的辐射换热有最大的减少，遮热板应如何放置？即应将该板发射率小的还是大的一侧朝向温度为T1的平板？（2）上述两种放置方法中哪一种使遮热板温度更高？三、1）一块单侧表面积为A1，初温为t0的平板，一侧表面突然收到恒定热流密度为q0的加热，另一侧表面则受温度为t f的气流冷却。
传热学考试真题试卷与解析
东南大学2006—2007学年第二学期期末考试《传热学》试题（A卷）答案一、填空题(每空1分，共20分)1、某物体温度分布的表达式为t=f(x ,y,τ),此温度场为二维（几维）、非稳态（稳态或非稳态）温度场。
2、当等温线图上每两条相邻等温线的温度间隔相同时，等温线的疏密可以直观地反映出不同区域导热热流密度的相对大小。
3、导热微分方程式是根据能量守恒定律和傅里叶定律建立起来的导热物体中的温度场应当满足的数学表达式。
4、工程上常采用肋片来强化传热。
5、换热器传热计算的两种方法是平均温差法和效能-传热单元数法。
6、由于流动起因的不同，对流换热可以区别为强制对流换热与自然对流换热。
7、固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层称为温度边界层或热边界层，其厚度定义为以过余温度为来流过余温度的99%处。
8、判断两个现象相似的条件是：同名的已定特征数相等；单值性条件相似。
9、凝结有珠状凝结和膜状凝结两种形式，其中珠状凝结有较大的换热强度，工程上常用的是膜状凝结。
10、遵循兰贝特定律的辐射，数值上其辐射力等于定向辐射强度的π倍。
11、单位时间内投射到表面的单位面积上总辐射能为投入辐射，单位时间内离开表面单位面积的总辐射能为该表面的有效辐射，后者包括表面的自身辐射和投入辐射被反射的部分。
二、选择题（每题2分，共16分）1、下列说法不正确的是（D ）A、辐射换热不依赖物体的接触而进行热量传递；B、辐射换热过程伴随着能量形式的两次转化；C、一切物体只要其温度T＞0K，都会不断地发射热射线；D、辐射换热的大小与物体温度差的四次方成正比。
2、大平板采用集总参数法的判别条件是（C）A．Bi>0.1 B．Bi=1 C．Bi<0.1 D．Bi=0.13．已知边界周围流体温度和边界面与流体之间的表面传热系数的称为( C )A.第一类边界条件B. 第二类边界条件C.第三类边界条件D. 初始条件4、在热辐射分析中，把光谱吸收比与波长无关的物体称为（c ）A、黑体；B、透明体；C、灰体；D、绝对白体。
华科2010到2013电路真题
华中科技大学2010年招收硕士研究生入学考试1.（18分）欲使下图所示电路中电阻Ω3的功率为3W ，求电流源?=SI 以及5V 电压源的功率。
+-+-23V5V5AΩ3Ω4Ω1Ω2SI2.（16分）电路如下图所示，设A1、A2为理想运放，试写出输出电压1o u 、2o u 、o u 与输入电压i u 的关系。
+-+∞+-+∞+-+-1o u2o u iu 1R 2R 3R 4R 5R3.（16分）求下图所示含互感的正弦稳态电路中的电压2∙U 。
+-+-Ω4+-Ω2V020∠V010∠2∙UΩ2j Ω3j Ω1j **4.（16分）电路如下图所示，已知端口*-11按理想电压源VU S 201=（1接电压源的正极性端）时，V U A I 5321=-=，；当端口*-11短路时，V U A I 3221==，。
问当端口*-11接电阻Ω=20R时，21U I 和各为多少？1N*1+-2U 1I5.（16分）在下图所示的正弦稳态电路中，已知S 闭合式，电压表的读数为50V ，功率表的读数为500W ；当S 打开时，电压表的读数仍为50V ，功率表的读数为750W ，A I C5=。
求参数1R 、1R 、2R 、L X 、C X 。
SI ∙**VS1R 2R LjX CI ∙CjX6.（18分）下图所示三相电路中，电压的线电压为380V ，频率为50Hz 。
对称三相感性负载的额定线电压为380V 、额定功率为500kW 、功率因数为0.71。
现欲在负载端并联电容，将电源侧的功率因数提高到0.9。
（1）不计线路阻抗的影响，即0=lZ ，计算并联电容值；（2）考虑线路阻抗的影响，且Ω=3j Z l ，试写出计算并联电容的详细步骤和每一步的表达式。
（3）上述两种情况下两个功率表读数的总和如何变化，予以定性说明，并简要说明理由。
**lZ l Z **lZC B A CCC对称三相负载2P1P7.（16分）如下图所示电路，已知Ω=====1,104321R R R R V U S，F C 11=，F C 22=，0=t 时开关S 闭合。
考研传热学100题
。
A．降低接触表面的粗糙度
B．增大接触面上的挤压压力
C．在接触表面之间衬以导热系数大且硬度大的材料
D．在接触表面之间涂上一层导热系数大的油脂
16．单纯的导热发生在
中。
A．气体
B．液体
C．固体
D．以上三种物体
17.瞬态导热的物体加热或冷却时，当进入正常情况阶段是指
。
A．物体中各点温度随时间变化率具有一定规律
14．关于傅里叶准则 Fo 和毕渥准则 Bi，下列说法错误的是
。
A．Fo 是非稳态导热过程的无量纲时间
B．Fo 反映非稳态导热过程进行的深度
C．Bi 是表示物体内部导热热阻与物体表面对流换热热阻的比值
D．Bi < 0.01，瞬态导热的加热或冷却问题，可以用集总参数法求解
15.当导热过程在两个直接接触的固体表面之间进行，为了减小接触热阻，下列做法错误的是
。
A． λ1<λ2
1
B． λ1=λ2
C． λ1 > λ2
D． λ1 >> λ2
11．炉墙平壁用两层同样厚度的保温材料保温，两种材料的导热系数分别为 λ1, λ2 (λ1 > λ2 ) ， λ1, λ2 为常
数，下列说法正确的是
。
A．将 λ2 的材料放在内测，则保温效果好
B．将 λ1 的材料放在内测，则保温效果好
。
A．510~512 ℃，56~58 ℃
B．506~508 ℃，52~54 ℃
C．498~500 ℃，48~50 ℃
D．492~594 ℃，42~44 ℃
21. 一蒸汽管道，内外直径分别为 150mm 和 159mm，蒸汽管道钢材的导热系数λ1=52W/(m⋅K)。为了减少
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2011年传热学考研真题
一、简答
1）什么是温度场？什么是温度梯度？傅立叶定律指出热流密度与温度梯度成正比所反映的物理实质是什么？
2）若平壁和长圆筒壁的材料相同，温度条件相同，且平壁的表面积等于圆管的内表面积。
试问哪种情况导热量大？并画出平壁和长圆筒壁中的温度分布曲线。
3）写出毕渥数Bi的定义式并解释其意义。
Bi满足什么条件时可使用集总参数法？4）表面传热系数是从什么公式定义出来的？与哪些因素有关？有哪些方法解决对流换热问题？
5）管内流动充分发展段中心汇合处流体温度和速度沿轴向不发生变化，这种说法正确吗？为什么？
6）角系数的性质有哪些？角系数计算，如图，下列正确的是？
（1）X(2a+2b),1 > X2a,1+X2b,1
（2）X(2a+2b),1 = X2a,1+X2b,1
（3）X(2a+2b),1 < X2a,1+X2b,1
7）人们常用塑料薄膜来保护幼苗的生长，为什么使用塑料薄膜有利于幼苗的成长？
8）在波长λ<2mm的短波范围内，木板的光谱吸收比小于铝板，而在长波(λ>2mm)的范围内则相反。
在木板和铝板同时长时间放在太阳光下时，哪个温度高？为什么？
二、分析
1）
直径为d，长为L的长圆棒放置在环境中，两端接墙，左侧温度为t1，右侧温度为t2，环境的表面传热系数为h，环境温度为t f，试建立长圆棒的导热微分方程并写出定解条件。
2）管内湍流强制对流换热时，Nu数与Re数和Pr有关，试以电加热方式加热管内水的强制对流为例，说明在实验过程中应测定哪些物理量。
3）两漫灰平行平板间存在辐射换热，并保持表面温度T1>T2，表面发射率分别为ε1，ε2。
为减少两板间的辐射热流，用一个两侧面发射率不同的薄遮热板将两板隔开。
试问：
（1）为使两板之间的辐射换热有最大的减少，遮热板应如何放置？即应将该板发射率小的还是大的一侧朝向温度为T1的平板？
（2）上述两种放置方法中哪一种使遮热板温度更高？
三、
1）一块单侧表面积为A1，初温为t0的平板，一侧表面突然收到恒定热流密度为q0的加热，另一侧表面则受温度为t f的气流冷却。
表面换热系数为h，试列出物体温度随时间变化的微分方程并求解之。
设内热阻可以不计，其他的几何、物性参数均已知。
2）反应堆中的棒束元件被纵向水流所冷却（如图所示），已知冷却水平均温度t f=200℃，平均流速u=8m/s。
元件外直径d=9mm，相邻元件的中心间距s=13mm，被冷却表面的平均热流密度q=1.7×106W/m2。
试求被冷却表面的平均表面传热系数和平均壁面温度（忽略入口效应和由温差所引起的修正）。
Nu=0.023Re0.8Pr0.33）两块尺寸为1m×2m，间距为1m的平行平板置于室温t3=27℃的大厂房内，平板背面不参与换热。
已知两板的温度和发射率分别为t1 =827℃，t2 =327℃和ε 1 =0.2，ε 2 =0.5，X1,2=0.285，试计算两板间的净辐射传热量。