华科传热学考研真题
华中科技大学2004传热学答案
华中科技大学二零零四年招收硕士研究生入学考试试题答案一、简答题1、答：时间常数的定义为τ0=ρcv/aA采用热电偶测量温度时，根据非稳态积总参数法的无量纲温度表达式，时间常数越小，热电偶越能反映出流体温度的变动，动态温度测量精确度越高。
2、答:流体流动时，粘性的作用区域仅限于靠近壁面的薄层内，这一区域为速度边界层。
边界层外速度梯度很小，粘性作用可以忽略，流动可以认为是理想流体的无旋流动，求解容易得多，在外边界层内速度变化很快。
边界层厚度δ：通常规定达到主流速度外99%处的距离为流动边界的厚度。
在近壁面的一个薄层，流体温度沿法线方向剧烈变化，在薄层外，温度梯度几乎为零。
这个薄层为温度边界层。
一般温度达到来流99%的位置定义为热边界层。
Рr=v/a 是动量扩散能力之比。
当pr>1时，σ>σt当pr=1时，σt =σ当pr<1时，σ<σt3、答：△t/℃ 随着过热温度△t=t w -t s 的增加会有四个换热规律全然不同的区域：膜态沸腾 100 q1）自然对流区：壁面过热温度小时沸腾尚未开始，换热规律服从单相自然对流规律；2)核态沸腾区：从开始沸腾点开始，在加热面的某些特定点上产生气泡。
开始阶段，汽化核心产生气泡彼此互不干扰，称孤立气泡区。
随着△t的进一步增加，汽化核心增加，气泡互相影响，并会合成汽块及汽柱。
核太沸腾又称泡状沸腾。
特点是温差小，换热强，一般工业应用都设计在这个范围内。
这个区域的终点是临界热流密度点。
3）过渡沸腾：从峰值点进一步提高△t，热流密度不仅不升高，反而越来越降低。
这是因为气泡产生的速度大于它脱离加热面的速度，气泡汇聚覆盖在加热面上，传热过程只依靠蒸汽的导热和辐射，因而传热恶化。
这种情况持续到最低传热流密度为止。
过渡过程很不稳定。
4）稳定模态沸腾：从最低热流密度起换热规律再次发生转折。
这时随着t w的提高，辐射换热量占据的比例越来越大，所以q随△t的增加而增加。
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。
2006华科传热学考研真题
2006 传热学考研真题一、简答1）什么是时间常数？试说明时间常数对动态温度测量精确度的影响。
2）写出肋效率ηf 的定义。
对于等截面直肋，肋效率受哪些因素影响？3）边界层动量方程22yudx dp y u v x u u ∂∂+-=∂∂+∂∂μρ）（，试指出各项反映出的物理过程的实质？这是什么类型的偏微分方程，其物理特征如何？4）有人曾经给出下列流体外掠正方形柱体（其一界面与流体来流方向垂直）的换热实验数据：如果采用Nu=CRe n Pr m 的关系式来整理数据并取m=1/3，试说明确定常数C 与指数n 的方法。
（不需要具体的计算及结果）。
5）何谓漫灰表面？将实际表面视为漫灰表面有何实际意义 ？6）试对金属工件在炉内加热时表面的颜色随温度升高而变化的情形作出解释。
7）将一初始温度为T 0的固体，突然置于壁面和空气温度均为T ∞的大房间里。
空气和固体间的对流表面传热系数为h ，固体体积为V ，表面积为A ，密度为ρ，比热容为c ，可认为是黑体，若假设固体内部温度分布均匀（集总参数），考虑辐射、对流和非稳态导热，写出固体温度随时间τ变化的微分方程。
8）有人说：“常温下呈红色的物体表示该物体在常温下红色光的光谱发射率较其他单色光（黄、绿、蓝等）的光谱发射率高。
”你认为这种说法正确吗？为什么？9）强化空气-水换热器传热的主要途径有哪些？请列出任意三种途径。
10）流体沿着一大平板流动，已知流流速为u ∞，温度为t ∞，平板温度为t w （t w >t ∞）。
试画出在如下条件下其壁面形成的速度边界层和热边界层示意图，并画出x 处的速度和温度剖面曲线。
二、一金属圆柱体直径为d ，长度为l ，密度为ρ，比热为c 。
柱体初始温度为t 0。
若时间τ≥0时其下底面与温度为t 1的液体一直保持接触，对流表面传热系数为h 1，同时上底面与温度为t 2的空气保持接触，对流表面传热系数为h 2，而侧面维持绝热。
假定圆柱体的导热热阻很小，同一瞬间圆柱体温度均匀一致，求：1）τ≥0时圆柱体的温度随时间变化的函数； 2）达到热稳定时圆柱体的温度。
华中科技大学2000年硕士研究生入学考试传热学试题
华中科技大学2000年硕士研究生入学考试传热学试题2007-06-28 00:02一、简答题（1）热量传递有哪三种基本方式？它们传递热量的机理如何？自然界是否存在单一的热量传递方式？举例说明。
（2）我们为什么把肋片的散热归入一维稳态导热问题？肋片效率是如何定义的，它与哪些因素有关？增大肋片效率有哪些措施？这样做是否一定经济合理？（3）对流表面传热系数是怎样定义的？它与哪些因素有关？常用哪些途径去求解对流换热问题？（4）流体流过平板会在流动方向上产生速度边界层和热边界层（如果流体与壁面存在温差），要边界层的厚度远小于流动方向上平板长度的条件是什么？而速度边界层和热边界层的相对厚度与什么因素有关？（5）什么是灰体？在实际工程计算中我们把物体表面当作灰体处理应满足什么条件？而又为什么必须满足这样的条件？二、计算题（1）一根外直径为25mm的管子，其壁面温度为。
如果用12根等距分布的纵肋片装在管子表面上，试求传热量增加的百分率。
已知肋厚为2.5mm，肋高为19mm，肋片的导热系数为周围空气温度为，表面传热系数为。
（2）将初始温度为、直径为20mm的紫铜棒突然置于气温为、流速为的风洞之中，5分钟厚紫铜棒温度降到，试计算此时空气和紫铜之间的表面传热系数。
已知紫铜棒的物性为，，。
（3）在大气压力下，温度为的空气以的速度流过壁面温度的平板，试求距前沿50mm处的速度边界层厚度、热边界层厚度、局部表面传热系数和平均表面传热系数。
（3）在大气压力下，温度为的空气以的速度流过壁面温度的平板，试求距前沿50mm处的速度边界层厚度、热边界层厚度、局部表面传热系数和平均表面传热系数。
（4）的饱和水蒸气，在0.3m高的竖直平板上发生膜状凝结，平板温度保持，求平均表面换热系数以及平均每米宽的凝结液量。
（5）有一同心长套管，其内、外管的直径分别为和，温度分别为和，发射率分别为和。
如果用直径为、发射率为的薄铝管作为辐射屏插入内、外管之间，试求内、外管间单位管长的辐射换热热量；作为辐射屏的铝管温度。
2011华中科技大学传热学真题
华中科技大学2011年传热学考研真题、、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。
传热学考研试题及答案
传热学考研试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 传热的基本方式不包括以下哪一项？A. 导热B. 对流C. 辐射D. 蒸发答案：D2. 在稳态导热中，热流密度与温度梯度之间关系的正确描述是？A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 正比例关系答案：A3. 对流换热与导热换热的主要区别在于？A. 温度差B. 流体的运动C. 介质种类D. 热流方向答案：B4. 黑体辐射的特点是？A. 只吸收不反射B. 只反射不吸收C. 吸收和反射都很少D. 吸收和反射都很多答案：A5. 牛顿冷却定律适用于哪种类型的对流换热？A. 自然对流B. 强制对流C. 层流D. 湍流答案：A6. 以下哪种材料具有最高的导热系数？A. 金属B. 陶瓷C. 玻璃D. 木材答案：A7. 在相同条件下，辐射换热与表面温度的几次方成正比？A. 一次方B. 二次方C. 三次方D. 四次方答案：D8. 普朗特数（Pr）是用来描述哪种物理现象的无量纲数？A. 流体的粘性效应B. 流体的热扩散效应C. 流体的惯性效应D. 流体的压缩性效应答案：B9. 在稳态导热问题中，如果热传导的方向与温度梯度方向相反，那么热流密度将如何变化？A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案：A10. 对流换热的牛顿冷却定律公式为h*(Ts - T∞)，其中h代表什么？A. 热流密度B. 对流换热系数C. 表面温度D. 环境温度答案：B二、简答题（每题10分，共40分）11. 简述傅里叶定律及其适用范围。
答：傅里叶定律是描述稳态导热问题中热流密度与温度梯度关系的定律，其表达式为q = -k*(∂T/∂x)，其中q是热流密度，k是材料的导热系数，∂T/∂x是温度梯度。
傅里叶定律适用于各向同性、均匀、无内热源的介质中的稳态导热问题。
12. 什么是热阻？如何计算并联热阻？答：热阻是表示材料或系统对热流传递阻碍程度的物理量，其大小等于单位热流密度下的温度差。
热阻的计算公式为R = ΔT/q，其中ΔT是温度差，q是热流密度。
2013华中科技大学传热学真题
华中科技大学2013年传热学考研真题一、简答1）导热系数、导温系数的定义式、物理意义及单位。
2）试用所学过的知识说明用套管温度计测量流体温度时如何提高测温精度。
3）毕渥数Bi的定义式、物理意义。
非稳态导热问题在什么条件下可用集总参数法？4）流体在两平行平板间做层流充分发展的对流换热。
在充分发展段某截面上流体温度分布剖面如右图所示。
试说明：（a）流体是被加热还是被冷却？（b）哪一侧壁面处的热流密度绝对值要大？5）短管的修正系数是大于1还是小于1？6）“用增大ε的方法无法增强辐射换热。
”请判断是否正确。
7）“善于发射必善于吸收。
”请判断是否正确。
8）深秋或初冬季节的清晨在屋面上常会看到结霜，分析：室外空气温度是否一定低于0℃。
二、分析1）已知圆管内径d1，外径d2，圆管壁导热系数为λ1，保温材料导热系数为λ2，内壁对流传热系数为h1，保温层外的表面传热系数为h2。
推导：临界热绝缘直径d x。
2）对于竖直夹层内的自然对流换热，换热计算公式为q=h（t w1 –t w2），格拉晓夫数Gr=gβ(t w1 – t w2)δ3/ν2 ，式中t w1 、 t w2分别为两壁面的温度；δ为夹层厚度；H为竖夹层高度。
已知恒壁温条件下竖直间层内空气的换热准则关系式为：当Gr<2000时，Nu=1当2×104<Gr<2×105时，Nu=0.18Gr1/4(H/δ)-1/9当2×105<Gr<1.1×107时，Nu=0.065Gr1/3(H/δ)-1/9公式中准则的定性温度为t m =（ t w1+ t w2）/2。
试分析当Gr<2000时，为什么Nu为常数，并且Nu=1？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）若遮热板两表面发射率不同，板的朝向会影响遮热效果吗？三、一种火焰报警器采用低熔点的金属丝作为传感元件。
2005华科传热学考研真题
2005 传热学考研真题一、简答1）试说明推导导热微分方程所依据的基本定律。
2）导热系数和热扩散系数各种从什么公式产生？它们各自反映了物质的什么特性？并指出它们的差异。
3）非周期性的加热或冷却过程可以分为哪两个阶段，它们各种有什么特征？4）与完全的能量方程相比，边界层能量方程最重要的特点是什么？5）对流换热过程微分方程组的无量纲化可以产生一系列无量纲的准则，试问雷诺数Re、贝克莱数Pe和努赛尔数Nu各自是从什么微分方程中导出的，并写出它们各自的表达式6）什么是沸腾换热的临界热流密度？当沸腾换热达到临界热流密度时，在什么条件下才会对换热设备造成伤害？为什么？7）什么是定向辐射强度？满足兰贝特定律的辐射表面是什么样的表面？试列举两种这样的表面。
8）按照基尔霍夫定律的要求，物体表面的黑度等于其吸收率应该在什么条件下成立？灰体是否需要这些条件？为什么？9）指出热射线主要由哪两种射线组成？为什么钢锭在炉中加热时，随着温度升高，钢锭的颜色依次会发生黑、红、橙、白的变化？10解释为什么在增强油冷器的传热时，采用提高冷却水流速的方法，效果并不显著？试提出两种可以显著增强油冷器强化传热的方法。
二、分析1）在深秋晴朗无风的夜晚，草地会结霜，可气象台天气预报说清晨最低温度为2℃，试分析这种现象（假设草地与地面之间绝热）。
2）写出Bi的定义式并解释其意义。
在Bi→0的情况下，一初始温度为t0的平板突然置于温度为t∞的流体中冷却（图1），粗略画出τ=τ1>0和τ=∞时平板附近的流体和平板的温度分布。
3）示意性地画出竖版自然对流边界层的温度分布和速度分布。
4）求出图2中表面1对表面4的角系数X1,4的表达式（已知各表面面积A1、A2、A3、A4，以及X1+2,3+4；X1+2,3；X2,3+4；X2,3）。
5）设计壳管式换热器时，指出分别在下列各种情况下，哪种流体应在管内流动：（1）一种流体清洁，一种流体不清洁；（2）一种流体温度高，一种流体温度低；（3）一种流体粘度大，一种流体粘度小；（4）一种流体流量大，一种流体流量小。
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华科传热学考研真题
传热学是热力学的一个分支，研究传热的基本原理和方法。
作为一个独立的学科，它在能源、材料、化工、航空航天等众多领域是不可或缺的。
华中科技大学（以下简称华科）是中国重要的高等学府之一，在传热学研究上有着丰富的经验和资源。
在考研备考阶段，熟悉华科传热学考研真题是非常必要的，本文将介绍一些典型的华科传热学考研真题，以供考生们参考。
随着工程技术的不断进步，对传热学的研究和应用提出了更高的要求。
如何理解和掌握传热学的基本原理，成为考生们备考的关键。
华科作为传热学研究领域的重要学府，其考研真题涵盖了传热学的各个方面，帮助考生们全面了解和掌握该学科的核心知识。
下面是几个典型的华科传热学考研真题。
1. 设有一个函数X = X(θ)，其中θ是一个自变量，请利用链式法则求X关于时间t的导数。
这个问题涉及到函数的相关知识和微积分的运算规则。
作为一
道基础的传热学问题，它在考察考生的数学基础和推导能力的同时，也考察了考生的物理直觉和对传热学的理解。
2. 求无界长方形薄板的温度分布，已知初始时刻所有点的温度
都为零，2边和底边保持恒温，但有个三角形初始温度为$T_0$，且
高度连续变化。
这个问题要求考生利用传热学理论，求解无界长方形薄板的温
度分布。
通过这道题目，考生需要熟悉传热过程中的热传导方程、
边界条件的处理和求解热传导问题的方法。
3. 一个半径为R和2R的同心圆柱壳，内壳壁温度为T1，外壳
壁温度为T2，两者之间存在一层厚度为L（L << R）的介质，其导
热系数为k，要求推导介质温度分布的解析解。
这个问题考察的是传热的分析解法。
通过给出圆柱壳和介质的
相关参数，考生需要基于传热学的理论推导出介质温度分布的解析解。
这个问题不仅考察了考生的推导能力，还考察了对传热理论的
理解和应用能力。
以上是几个典型的华科传热学考研真题，通过解答这些问题，
考生们可以进一步熟悉传热学的基本原理、分析方法和应用场景。
针对每道题目，考生们可以着重掌握相应的解题思路和方法，做到
灵活运用。
此外，在解答问题的过程中，考生们也要注意规范的数
学推导和工程学思维。
为了更好地备考华科传热学考研，考生们还可以积极参与解析
讲座、刷题训练等相关学习活动，加强实践操作和概念理解的能力。
同时，还可以购买相关教材和参考书籍，结合真题进行练习和复习。
对于一些难题，可以向导师或同学请教，多角度深入思考和讨论，
提高解题的能力。
总结来说，华科传热学考研真题是备考华科传热学考试的重要
资料之一。
通过解答这些真题，考生们可以全面了解该学科的基本
知识和解题方法，提高自己的应试能力。
争取在考试中发挥最佳水平。
在备考过程中，切勿忽视对基础知识和理论的学习，同时也要
注意培养解题的灵活性和严谨性。
祝愿所有考生都能取得满意的成绩！。