西安交通大学研究生考试试题2002高等传热学试题A
高等传热学复习题
高等传热学复习题1．简述求解导热问题的各种方法和傅立叶定律的适用条件。
2．定性地分析固体导热系数和温度变化的关系3．什么是直肋的最佳形状与已知形状后的最佳尺寸？4．评述确定非稳态导热属于“薄”与“厚”的判据。
5．用“薄”壁方法分析用热电偶测量流体温度如何提高精确度。
6．半无限大固体表面温度周期性波动时，说明其温度传播的衰减性及延迟性。
7．固体表面辐射率有那几种？说明其相互关系。
8．角系数相对性成立的前提条件是什么？9．强化表面辐射的方法有哪些？10．燃用气、液、固体燃料时火焰辐射特性。
11．试述强化气体辐射的各种方法。
12．固体表面反射率有哪几种？13．说明相似理论在对流换热分析中的应用。
14．简述对流换热问题的各种求解方法。
15．试述凹陷形空穴强化沸腾传热的原理。
16．试述通道内层流流动时强化对流换热的各种方法。
17．试述通道内紊流流动时强化对流换热的各种方法。
18．层流流动时，不同通道截面形式（A，B）在给出Nu A、Nu B、f A、f B时比较其换热及流动性能。
参考书：1．E．R．G．埃克特，R。
M。
德雷克著，航青译，传热与传质分析，科学出版社，1983年2．屠传经等编，热传导，高等教育出版社，19923．王启杰，对流传热传质分析，西安交通大学出版社，19914．梅飞鸣，王兴安编，辐射传热，高等教育出版社，19891．屠传经等编著，高温传热学，浙江大学出版社，19972．杨世铭，陶文铨等编著，传热学（第三版），高等教育出版社。
高等传热学复习题(2010)1.试述求解导热问题的各种方法和傅立叶定律的适用条件。
2.有内热源稳态导热有什么特点，你能举例说明吗？3.什么是直肋的最佳形状与已知形状后的最佳尺寸？4.试简述非稳态导热的特点，试分析物体形状对温度变化率的影响规律。
5.用“薄”壁方法分析用热电偶测量流体温度如何提高精确度。
6.半无限大固体表面温度周期性波动时，说明其温度传播的衰减性及延迟性。
西安交通大学考试试题
试求：
共3 页 第2页
(1) 画出该制冷循环的 T-s 图；
(2) 单位工质的制冷量；
(3) 单位工质的耗功；
(4) 制冷系数；
(5) 节流过程的不可逆损失为多少？环境温度 t0=25 ℃。
附：R134a 制冷剂饱和性质表（节选）
t/℃
-23.3 54.4
p/kPa
114.84 1469.8
h'/kJ·kg-1
3
。
1b a
2 s
二、简答和推导题（10 分）
1. 请在下图所示的 T-s 图上用面积表示任何一个理想气体过程 1-2 的技术功。
T
2
1
s
2. 推导理想气体迈耶（Mayer）公式：cp-cv=Rg 。
三、计算题（50 分）
1. (15 分) 空气流经某渐缩喷管进行绝热膨胀，进口参数为 p1=12 MPa、t1= 600℃，背压 pb=4.5 MPa，出口截面积 A2=24 cm2，速度系数=0.9。已知空 气的 Rg=0.287 kJ/(kg·K)，cp=1.004 kJ/(kg·K)。试求：
169.37 278.52
h''/kJ·kg-1
384.51 424.96
s'/kJ·(kg·K)- s''/kJ·(kg·K)-
1
0.88335 1.2582
1
1.7444 1.7053
3. (10 分) 某燃气轮机装置采用 Brayton 循环实施。环境中的空气进入压气机的
温度 t1=27 ℃、压力 p1=100 kPa，压气机增压比=10；燃气排出燃气轮机的 理想设计温度为 t4=500 ℃，但由于内部损耗，导致燃气轮机相对内效率为 0.9。已知空气的 Rg=0.287 kJ/(kg·K)，cp=1.004 kJ/(kg·K)。试求： (1) 画出该循环的 T-s 图； (2) 循环吸热量、放热量和净功；
传热学 西交大考试题库及答案
单选题1、()是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
2、不稳态导热采用有限差分方法求解温度场,关于差分方程,下列说法错误的是()。
3、常物性流体管內受迫流动,沿管长流体的平均温度,在常热流边界条件下呈()变化,在常壁温边界条件下呈()规律变化。
4、单纯的导热发生在()中。
5、单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的()6、当导热过程在两个直接接触的固体表面之间迸行,为了减少接触热阻,下列做法错误的是()7、当通过回体壁面传热时,采用加肋增强传热,说法正确的是()。
8、冬天时节,棉被经过白天晾晒,晚上人盖着感觉暖和,是因为()。
9、管内受迫对流换热,当管内流速增加一倍时,表面传热系数增加比例最大的是()10、绝大多数情况卜强制对流时的对流换热系数()自然对流。
11、空间辐射热阻与()无关12、流体分别在较长的粗管和细管內作强制紊流对流换热,如果流速等条件相同,则()13、流体外掠光管束换热时,第一排管子的平均表面传热系数与后排管子平均表面传热系数相比,第一排管子的平均表面传热系数()。
14、暖气片外壁与周围空气之间的换热过程为()。
15、普朗特准则P〉1时,则()16、热传递的三种基本方式为()17、若换热器中,一侧流体为冷凝过程(相变),另一侧为单相流体,下列说法正确的是()18、同一流体以同一流速分别进行下列情况对流换热,表面传热系数最大的是()19、温度对辐射换热的影响()温度对对流换热的影响。
20、稳态导热是指()。
21、无限空间自然对流,在常壁温或常热流边界条件下,当流态达到旺盛紊流时,沿程表面传热系数将()22、物性参数为常数的一国柱导线,通过的电流均匀发热,导线与空气间的表面传热系数为定值,建立导线的导热微分方程采用()。
23、下列材料中导热系数最大的是()。
24、下列工质的普朗特数最小的是(25、下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响?()26、下列哪种设备不属于间壁式换热器?()27、下列哪种物质中不可能产生热对流()28、下列说法错误的是()29、夏季,有一锅热稀饭,为使稀饭凉的更快一些,()可以使稀饭凉得最快30、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()。
高等传热学部分答案
7-4，常物性流体在两无限大平行平板之间作稳态层流流动，下板静止不动，上板在外力作用下以恒定速度U 运动，试推导连续性方程和动量方程。
解：按照题意0,0=∂∂=∂∂=xv y v v 故连续性方程0=∂∂+∂∂yv x u 可简化为0=∂∂xu因流体是常物性，不可压缩的，N-S 方程为 x 方向：)(12222yu x u v y p F y u v x u u x ∂∂+∂∂+∂∂-=∂∂+∂∂ρρ 可简化为022=∂∂+∂∂-yv x p F x ηy 方向)(12222yv x v v y p F y v v x v u y ∂∂+∂∂+∂∂-=∂∂+∂∂ρρ 可简化为0=∂∂=ypF y8-3，试证明，流体外掠平壁层流边界层换热的局部努赛尔特数为12121Re Prx Nu r =证明：适用于外掠平板的层流边界层的能量方程22t t t u v a x y y∂∂∂+=∂∂∂ 常壁温边界条件为0w y t t y ∞==→∞时，时，t=t引入量纲一的温度wwt t t t ∞-Θ=-则上述能量方程变为22u v a x y y∂Θ∂Θ∂Θ+=∂∂∂引入相似变量12Re ()y yx x ηδ===有11()(()22x x xηηηηη∂Θ∂Θ∂''==Θ-=-Θ∂∂∂()y y ηηη∂Θ∂Θ∂'==∂∂∂；22()U y x ηυ∞∂Θ''=Θ∂ 将上三式和流函数表示的速度代入边界层能量方程，得到1Pr 02f '''Θ+Θ=当Pr1时，速度边界层厚度远小于温度边界层厚度，可近似认为温度边界层内速度为主流速度，即1,f f η'==，则由上式可得Pr ()2d f d η''Θ'=-'Θ，求解可得 11()()Pr 2Pr(0)()erf ηηπΘ='Θ=则12120.564RePrx xNu =8-4，求证，常物性不可压缩流体，对于层流边界层的二维滞止流动，其局部努赛尔特数满足10.4220.57Re Pr x Nu =⋅证明：对于题中所给情况，能量方程可表示为22u v x y yθθθα∂∂∂+=∂∂∂其中，,,()u v y x ψψψθθηθ∂∂==-===∂∂ 故上式可转化为Pr02θζθ'''+⋅⋅= 经两次积分，得到0000Pr [exp()]2()Pr [exp()]2d d d d ημμζηηθμζηη∞-=-⎰⎰⎰⎰ 定义表面传热系数s x s q h T T ∞=-，则(0)q '= 进一步，进行无量纲化处理，引入局部努赛尔特数12(0)Re x x x h x Nu k ⋅'===其中1200Re (0)Pr [exp()]2x d d μθζηη∞'=-⎰⎰ 针对层流边界层的条件，查由埃克特给出的计算表如下：不同Pr 数下，常物性层流边界层，12Re x Nu -⋅的值故可看出，12Re x Nu -⋅=常数，进而，12()=x h xu k υ-∞⋅=1常数C ，由1m u C x ∞=⋅，得11212m C kh xυ-=⋅对于二维滞止流，m=1，则h 也为常数，从x=0到x 处的平均热导率h m 定义为1xm h hdx x =⎰故11112212120121m m x m C k C k h x dx x x m υυ--=⋅=⋅⋅+⎰， 则21m h h m =+，由此可看出， 在m=1时，努赛尔特数的近似解可以很好的表示为10.4220.57Re Pr x Nu =⋅ 同样的，我们也可以得到三维滞止流的近似解10.4220.76Re Pr x Nu =⋅9-1，试证明：圆管内充分发展流动的体积流量可表示为： ()0408p p Lr V i -=μπ9-2，常物性不可压缩流体在两平行平板间作层流流动，下板静止，上板以匀速U 运动，板间距为2b ，试证明充分发展流动的速度分布为⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--=b y b y dx dp b b y U u 2222μ 证：二维流体质量、动量方程0=∂∂+∂∂yvx u ① ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+∂∂-=∂∂+∂∂2222)(y u xu x py u v x u u μρ ②⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+∂∂-=∂∂+∂∂2222)(y v xv y py v v x v u μρ ③ 在充分发展区，截面上只有沿流动方向的速度u 在断面上变化，法向速度v 可以忽略，因此可由方程①得:0=v ,0=∂∂xu④ 将式④代入③得到，0=∂∂yp，表明压力P 只是流动方向x 的函数，即流道断面上压力是均匀一致的进一步由式②得，t cons y udx dp tan 22=∂∂=μ ⑤相应的边界条件：Uu b y u y ====,20,0对⑤积分得：11C y dx dpyu +=∂∂μμ21221C y C y dxdp U ++=μ ddp b b u C μ-=21，02=C ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⇒b y b y dx dp b b y U u 2222μ1. 强迫流动换热如何受热物性影响？答：强迫对流换热与Re 和Pr 有关；加热与对流的粘性系数发生变化。
西交2015年7月学期《传热学(高起专)》作业考核试题(最新)
西交2015年7月学期《电工电子技术》作业考核试题
试卷总分：100 测试时间：--
简答题简答题简答题
一、简答题（共5 道试题，共50 分。
）V 1.
什么叫大空间自然对流换热？什么叫有限空间自然对流换热？这与强制对流中的外部流动和内部流动有什么异同？
满分：10 分
2.
为什么蒸气中含有不凝结气体会影响凝结换热的强度？
满分：10 分
3.
在一根外径为100mm的热力管道外拟包覆两层绝热材料，一种材料的导热系数为0.06W/(m•K), 另一种为0.12 W/(m•K)，两种材料的厚度都取为75mm。
试比较把导热系数小的材料紧贴管壁及把导热系数大的材料紧贴管壁这两种方法对保温效果的影响，这种影
响对于平壁的情形是否存在？假设这两种做法中绝热层内、外表面的总温差保持不变。
满分：10 分
4.
简述沸腾换热的特点。
满分：10 分
5.
简述Re数、Pr数、Nu数和Gr数的物理意义。
满分：10 分二、简答题（共2 道试题，共24 分。
）V 1.
试分析室内暖气片的散热过程，各环节有哪些热量传递方式？以暖气片管内走热水为例。
满分：12 分
2.
试用简明的语言说明热边界层的概念。
、简答题（共1 道试题，共26 分。
）V 1.
有一台钢管换热器，热水在管内流动，空气在管束间作多次折流横向冲刷管束以冷却管内热水。
有人提出，为提高冷却效果，采用管外加装肋片并将钢管换成铜管。
请你评价这一方案的合理性。
西安交通大学研究生考试试题2008高等传热学
四、建立厚度为 2 的无限大平行平板在第三类边界条件下的非稳定导热微分方程式，并 写出其相应方程数值求解的离散化形式。如何进行导热问题的数值求解？
五、用相似理论导出无限大空间自由对流换热的通用准数方程，并设计出求出准数方程 Nu C(GrPr)n 式中常数 C 、 n 的实验方法。
第 1页 共5页
西安交通大学高等传热学试卷
制卷人签名
ห้องสมุดไป่ตู้
审核人签名
审核日期
考试科目
高等传热学
考生人数
考试形式 闭卷
适用专业 动力机械与工程热物理 适用年级 2008 试卷类别 A 卷
一、写出无内热源、不可压、牛顿型运动流体能量方程，指出其各项物理意义，并证明之。
写出无内热源的多层球壳导热计算公式，并用傅立叶导热定律证明之。
X1，2 X2，1 (2 D2 2 1 D2 ) D2 , D为直径与厚度之比
1 4
q对流 2.56 tw t f tw t f
第 2页 共5页
八、（1）证明逆流换热器的对数平均温差计算公式。 （2）逆流套管式换热器，外表绝热。流油内管 di 25mm，＝1.5mm, 109 W /(m K ) ，
a 1.0101
a
1.0063
a 0.4022
1 b 0.9188
A b 0.2575
《西安交通大学工程热力学2006-2012年考研真题及答案解析》
目录Ⅰ历年考研真题试卷 (2)西安交通大学2012年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (2)西安交通大学2011年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (5)西安交通大学2010年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (8)西安交通大学2009年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (11)西安交通大学2008年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (15)西安交通大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (18)西安交通大学2006年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (22)Ⅱ历年考研真题试卷答案解析 (25)西安交通大学2012年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (25)西安交通大学2011年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (33)西安交通大学2010年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (42)西安交通大学2009年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (51)西安交通大学2008年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (62)西安交通大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (73)西安交通大学2006年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (82)Ⅰ历年考研真题试卷西安交通大学2012年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：工程热力学科目编号：805（注：所有答案必须写在专用答题纸上，写在本试题纸上和其他草稿纸上一律无效）一、填空题（每题5分，共50分）1.平衡状态实现的条件是_________________，可逆过程实现的条件是___________。
2.稳定流动系统的热力学第一定律表达式为_________________________________。
3.闭口系统经过某一热力过程，系统熵变为7kJ/K ，在过程中系统从500K 的热源吸热1000kJ ，该过程的熵产为：_________________________________。
西安交通大学能源与动力工程学院805工程热力学历年真题及答案
关于考研，2015你下定决心了吗？做好准备迎接它的到来了吗？愿意花上一年甚至更多的时间全心投入到这场艰苦的战役中了吗？也许你还在犹豫、也许你陷入迷茫，但千万不要让时间犹豫、迷茫中溜走。
在学习上，历经了高考的拼搏，考研也许是最后的一次。
未来的路在你脚下，要坚信自己认真的抉择永远是正确。
《弘毅胜卷》的特点：1.“最全”：本资料把参考书可能考到的知识点都全部列出，并做了详细的讲解，并对历年真题进行透彻的解析；2.“最简”：为不增加考生负担，对考点的讲解，尽量做到精简，除去了教材繁琐臃肿的语言，直击要害；3.“最具实用性”：各高校考题的重复率非常高。
针对此规律，本资料将专业涉及到的真题举例附在每个考点后面，方便大家查阅。
4.“最具时效性”：本资料会根据最新的招生简章和目录、最新的参考书目和考试大纲对资料进行及时调整、更新，让弘毅胜卷臻于完善！提醒：为保证产品质量，我们在反盗版技术上投入了很大人力物力，首先在阅读体验上远远超越盗版资料（加了水印和红白页，复印基本看不清楚），同时弘毅考研每年均根据当年最新考试要求进行改版升级并提供超值的售后服务，并将后续重要资料分期发送，盗版将丢失这些重要资料，请考生务必谨慎辨别，不要为了省一点小钱购买其他机构或个人销售的盗版材料而耽误备考，甚至影响前途的大事情。
同时也请大家支持正版，你们一如既往的支持，是我们一直大力度的投入开发的动力。
如果亲在考研路上需要小伙伴，欢迎加入西安交通大学考研群：【201670874】考试科目：805工程热力学适用专业：所有专业课考805工程热力学的专业西安交通大学805工程热力学【1998-2010、2012年】真题及答案历年真题是除了参考教材之外的最重要的一份资料，这也是笔者编撰此资料的原因所在。
历年真题除了能直接告诉我们历年考研试题中考了哪些内容、哪一年考试难、哪一年考试容易之外，还能告诉我们命题风格与试题难易、考试题型与分值、各参考书的出题比重、重要的已考知识点、反复变化的出题方式诸多重要信息。
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。设铝的导热系数 。如要维持会议室温度需要提供
的热量，问供暖器能否满足要求？设肋效率 。(8分，每问4分。)
三、逆流套管式换热器，外表面绝热。内管 ；内
管流油 ห้องสมุดไป่ตู้ ， ， ，
油对管壁对流放热系数 ，管外冷却水 ， ，
八、建立厚度为2 的无限大平行平板在第三类边界条件下的非稳定导热微分方程式，并
写出其相应方程数值求解的离散化形式。(8分。每问4分。)
九、某火焰熔炉传热和温度计算模型如下。（1）对其强化传热途径进行分析；（2）分析壁
温影响因素，模型对选材设计和操作制度制定有何指导意义？(10分。第一问7分。)
熔炉结构示意图
度分别为t1、t2，材料导热系数为λ＝λ0（1+bt）。）(8分，每问4分。)
二、写出并证明等截面矩形直肋温度表达式。已知某会议室的供暖器由2根长0.94 m肋
片管组成，每根肋片管嵌套有300个铝制矩形剖面环肋，肋片管两端留有20mm的安装距
离。已知环肋的肋高H为15mm，肋片厚度 为1.0 mm，肋片的间距为3mm，肋片的祼
辐射热流密度计算模型。（6分）
十二、一平板太阳能集热器如下图所示。已知：包括散射在内的太阳投射辐射为
；透明覆盖采用厚 的普通玻璃，吸热面采用铜材，其上镀有 的光
谱选择性涂层黑镍，实验测得吸热面平均温度为 ，覆盖玻璃内表面温度 ，
吸热面与覆盖玻璃的距离为4cm。玻璃对太阳能的穿透比为 ，吸热面对太阳能的
吸收比 。吸热面自身发热率为 ，覆盖玻璃发射率 。（1）计算
太阳能集热器单位面积有效吸热量；（2）集热器效率。70 空气，
， ，水平夹层底向上换热准数方程：
（8分，其中第一问6分。）
为0.62，窑内烟气标准状态的密度为1.30 Kg/Bm3,，烟气比热为Cp=1.43 KJ/Kg·℃，求小
孔一昼夜散热损失(包含呼吸现象显热损失和辐射热损失)。
(10分。显热损失和辐射热损失各5分。)
七、某工业炉侧墙由三层材料组成，由内到外，材料的厚度和导热系数分别为：200mm，
26W/m2·℃；100mm，0.060W/m2·℃；200mm，0.32 W/m2·℃，侧墙 ，外表 ，
对流放热系数 ； ， 。（1）求：油
的出口温度 （管长为25m)；（2）简述换热器设计计算内容和步骤。（8分，每问4分。）
四、写出集总参数法计算公式，指出使用条件，并证明之。已知钢锭尺寸为
，钢锭的 ， ，求钢
锭置于1300℃加热炉5小时后钢锭最大温差。设其初始温度
(10分。第1问5分，第2问5分。)
西安交通大学研究生考试试题
制卷人签名审核人签名审核日期
考试科目高等传热学考生人数考试形式闭卷
适用专业动力机械及工程热物理适用年级2002试卷类别A卷
一、写出对流传热能量方程，指出各项物理意义，并证明之。基于傅立叶导热定律推导出
高为H，上底直径为r，下底直径为R，侧面绝热圆锥体导热计算公式。（设上底、下底温
附计算公式和数据：
五、用相似理论导出对流换热通用准数方程表达式，并设计出求准数方程
中常数 的实验方法。(8分。第1问5分，第2问3分。)
六、某窑炉侧墙厚500mm，开有直径150 mm的观察孔，炉内温度为1627℃，环境温度
为27℃。设“零压面”位于窑底，观察孔中线至窑底距离为1000 mm，小孔的流量系数
十、如何强化沸腾换热和凝结换热？某化工厂用管族换热设备加热盐溶液，管内通蒸汽，
管外为盐溶液。试分析其大幅度经济强化传热的途径。 （6分，每问3分。）
十一、为了测得锅炉炉膛对水冷壁的辐射热流密度，设计了如下一种简易装置，即在相邻
的两根水冷壁管之间焊上一块薄壁金属过桥，并在其中心及两例安置三对热电偶，请建立
.环境 。用热电偶测量工业炉内烟气温度，已知烟气对热电偶的对流换热系数为
热电偶温度读数为 ，热电偶的黑度 ，求（1）炉膛的
实际温度为多少？（2）对侧墙进行保温后，炉侧墙表面温度降为35 ，一年减少的热损
失折多少标准煤？设侧墙面积为200m2，工业炉年利用率为90%。（标准煤的低位发热值
， ）（10分，每问5分。）