浙大03-09年传热学真题

浙江大学2006年研究生考试试题（传热学）
一、填空（每题3分，共15题45分）
1、在热流给定的传热过程中，传热系数增加1倍，冷热流体间的温差是原
来的。

2、锅炉炉墙外墙与太气间的换热是。

3、强制对流换热系数大小与物体的物性有关，影响它的流体物性有、、、。

4、肋片总效率的数学表达式__________________ ____________。

5、己知一换热过程的温压为100℃，热流量为10kW，则其热阻______________。

6、凝结换热的两种形式是和。

7、Pr（普朗特）准则反映的准则，它表征了的相对大小。

8、在一维稳态传热过程中，每个换热环节的热阻分别是0.01K/W、5K/W和100K/W，请指出热阻为的换热环节上采取强化传热措施效果最好。

9、气体辐射的特点是__________ ________，________________________。

10、自然对流是指。

11、沸腾危机是指。

12、角系数的性质有，，。

13、漫散射是
指。

14、维恩位移定律
为。

15、Nu=hL/λ数中，λ表示，L表
示。

二、简答题（每题9分，共5题45分）
1、为什么电厂凝汽器中水蒸汽与管壁之向的换热可以不考虑辐射换
热而锅炉的炉膛内烟气与水冷壁之间的换热必须考虑辐射换热？（9分）。

2、试解释换热器顺流布置与逆流布置，并简要阐述各自的特点。

（9
分）
3、为什么玻璃体温计测体温必须在测温点放置一定的时间，如果你来设计体温计，有哪些方法可以缩短测温放置的时间？（9分）
4、为什么冬天早晨阴天不易结霜，而晴天容易结霜？（9分）
5、为什么测量高温气体温度一般需用套管抽气热电偶？（9分）
三、计算题（每题20分，共3题60分）
1、用一外径（直径）为25mm、壁厚为2mm的钢管作换热表面，己
知管外烟气侧的换热系数110W/(m2·K)，管内水侧换热系数4300W/(m2·K)，烟气平均温度450℃．水的平均温度50℃，钢管的导热系数为40W/(m2·K)。

若可忽略钢管的曲率影响，按平壁公式进行计算，试求；
（1）传热系数；
（2）当运行一段时间后管内壁上结了厚1mm、导热系数为
1.2W/(m·K)的
水垢，外壁面结了厚1mm、导热系数为0.5W/(m·K)的灰垢时，求
每米管长的热流量和管于的外壁温度，并与两恻均未结垢前作比较。

2、有一水平放置的的热水管道，用保温材料保温，保温层外径200mm，外表面平均温度45℃，周围空气温度l5℃，试计算每米长蒸汽管道
上由于自然对流而引起的散热量。

已知，空气的物性：ρ=1.165kg/m 3， C p =1.005kJ/(kg ·K)， λ=0.0267W/(m ·K)， γ=16.0×10-6m 2/s 。

推荐的适用公式：
)10Pr 10()Pr (53.09425
.0<<⋅=m m m m m Gr Gr Nu
3、如图1长套管，外管(1)内径为400mm，辐射率为0.8，温度为227℃。

内管(2)外径为200mm，辐射率为0.5，温度为427℃。

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。

为减小内外管间的辐射换热，又在内外管间同心套上外径为300mm，厚,1mm的钢管（虚线3），内外面的辐射率为0.7，忽略钢管的导热热阻，再求此时单位管长内管表面的净辐射热损失。

浙江大学2007年研究生考试试题（传热学）
四、填空（每题3分，共15题45分）
16、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）
17、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）
18、空间辐射热阻的表达式为____________ 。

（3分）
19、灰体是指__________________ ____ _____ ___。

（3分）
20、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）21、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）22、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）
23、导热基本定律傅立叶定律是指；其中，导热系数表征了。

（3分）
24、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）
25、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）
26、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效。

（3分）
27、已知10℃的干空气的密度为 1.247kg/m3，比热为1.005kJ/(kg·K)，导热系数为 0.0251W/(m·K)，粘度为14.16×10-6m2/s，其Pr(普朗特)准则数为。

(3分）
28、大容器沸腾曲线分为、、、四个区段。

（3分）
29、某换热器刚装时传热系数为100W/(m2·K)，运行一年后因结垢
传热系数降为8W/(m2·K)，这时，污垢热阻为。

（3分）
30、复杂流型换热器的平均温差△T m可以通过逆流布置时的平均温
差△T m逆来计算，表达式是。

（3分）
五、简答题（每题9分，共5题45分）
6、为什么许多换热器中需要应用肋片？(9分)
2、试列举小孔表面可以看成黑体的条件，为什么？（9分）
3、什么叫临界热绝缘直径？为什么会产生临界热绝缘直径现象？（9分）
4、影响强迫对流换热的流体物性有哪些？它们分别对对流换热系数有什么影
响？(9分)
5、为什么横向冲刷管束与流体在管外纵向冲刷（流体流向与管道轴向一致）相
比，横向冲刷的换热系数大？（9分）
三、计算题（每题20分，共3题60分）
1、（本题20分）某一个逆流同心套管式换热器用于冷却大型燃机油，流量0.2kg/s的冷却水在直径为Di=25 mm的内管中流动，流量为0.1kg/s的机油通过换热器套管的夹层，已知套管外径Do=45mm，冷却水进口温度为30℃，机油进口温度为100℃，管壁厚度及其热阻均可忽略不计。

若机油的出口温度要求为60 ℃，试问该换热设备的换热管需要多长？
已知：机油的物性：Cp=2131J/(kg·K)，μ=3.25×l0-2N·s/m2，
导热系数λ=0.138W/(m·K)；Nu=5.56
水的物性：ρ=9941kg/m3，Cp=4178J/(kgK)，μ=725×10-6N·s/m2，
λ=0.625W/(m·K)，Pr=4.85；Nu=0.023Re0.8Pr0.4
2、（本题20分）测温用热电偶结点可近似看作直径为0.5mm的金属球。

已知所测处的换热系数为h=20W/(m2·K)，热电偶的导热系数λ=40 W/(m·K)，密度ρ=8900kg/m3,Cp =2.0kJ/(kg·K)。

试求：
(1)该系统能否看成集总参数系统？
(2)如果能看成集总参数系统，其时间常数为多少？
(3)若热电偶初始温度为20℃，所测流体温度为100℃，热电偶温度升到98℃需
要多少时间？要想把升温时间减少可采取那些措施？
3、（本题20分）一球形空腔，内径为400m:m，辐射率为0 8，温度为427℃。

腔上开一直径为2mm的小孔与外界相通，不计空腔壁厚，球体热绝缘良好。

试求小孔对外界的辐射热流量；若外界温度为27℃，
再求小孔与外界的辐射换热量。

(σ0 =5.67×10-8W/m2·K4)。