05传热学真题WORD版

华北电力大学（北京） 2005年硕士研究生入学试题

考试科目：传热学（A ） 试题内容：

1. 将初始温度为T 的固体，突然放入气温和壁温都为∞T 的房间里，房间内壁的面积十分大，固体与空气之间的表面传热系数为h ，表面发热率为ε，固体的体积为V ，参与换热面积为A ，比热容为c ，密度为ρ。请问在什么条件下，可以采用集总参数法分析固体和环境之间的非稳态传热过程？同时考虑辐射换热和对流换热，请应用集总参数法写出固体温度随时间变化的微分方程式。（20分）

2. 请说明流动边界层和热边界层理论的基本要点，它们提出对对流换热微分方程组的求解有何意义？写出r P 准则的定义式并说明它的物理意义。（20分）

3. 长30cm 的铜杆，两端分别固定地连接在平壁上，一端壁温保持200C ，另一端壁温保持90C 。空气横向掠过铜杆，表面传热系数维持17)(2C m W ︒⋅，杆的直径12mm ，空气温度38C ，铜杆的导热系数λ=386)(C m W ︒⋅。求铜杆散给空气的净热损失是多少？（20分）

200°C

90°C

第3题 附图

4. 一块宽20mm 、长200mm 的平板，平均温度为40C 。常压下20C 的空气以10s m 的速度纵向（沿长度方向）流过该板表面，试计算平板的对流换热量。题中参考公式为计算局部表面传热系数x h 的准则方程：

3

121Pr Re 332.0x x Nu =。（20分）

第4题 附表 干空气的热物理性质（Pa p 51001325.1⨯=）

5. 准备设计一个开口半径为r=1cm 、开口发射率为0.999的球型人工黑体腔，

已知空腔内壁材料表面黑度为0.9，试确定黑体腔半径R 的大小。（20分） 6. 请判断，以下逆流换热过程中两流体温度沿程变化的画法是否正确？为什么？（图中纵坐标代表温度，横坐标代表流程）（15分）

(a) (b) (c) (d) 第6题 附图

7. 请画出大容器沸腾的t q ∆~的曲线，并分别说明各部分的换热机理。（15分） 8. 已知600A 的电流通过一根直径为5 mm 的不锈钢电缆，电缆的单位长度电阻率为m Ω⨯-4106。电缆外面包裹有一层导热系数为0.5 )(C m W ︒⋅的绝缘层。该电缆置于25 C 的大气环境中，外表面与周围环境之间的表面传热系数为25 )(2C m W ︒⋅。问绝缘层多厚时其内表面温度最低？并求此时内表面温度。（20分）