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2002年上海交通大学传热学试题

“传热学”考试试卷（卷）

2002 -------- 2003 学年第1学期

学号：姓名：班级：成绩：

一、填空（本题共25分，题中各符号单位均为SI制）

1、辐射换热区别于导热和对流的两个特点是。气体辐射区别于固体和液体辐射的两个特点是。

2、即使蒸汽中含有少量非凝结性气体也会导致换热系数大幅度降低的主要原因是。

3、设有一半径为R，初始温度均匀且为t0的金属球，在τ=0时突然将其置于温度恒为t∞(

4、主流温度为t∞的流体流过一个表面温度为t w的平板，在平板的特定位置x处的热边界层中的温度分布为t(y)=A－By+cy2，其中A、B和C都是常数，y表示距平板表面的法向距离。设流体的导热系数λ恒为常数，则x处相应的局部换热系数αx为。

5、对于流体在一圆柱外部横向掠过该圆柱的对流换热问题，在小Re数下，沿圆柱的周向局部换热系数αΦ随周向角Φ的变化曲线上有一个极小值，它发生于Φ=附近（假设前驻点处Φ=00），这是由于。

二、（15分）一炉壁由耐火砖和低碳钢板组成。砖的厚度δ1=7.5cm，导热系数λ1=1.1W/(m·℃)，钢板的厚度δ2=0.64cm，导热系数λ2=39W/(m·℃)。砖的内表面温度t w1=647℃，钢板的外表面温度t w2=137℃。

（1）求每平方米炉壁通过的热流量；

（2）若每平方米壁面有18个直径为1.9cm的钢螺栓（λ=39W/(m·℃)）穿过，求此时每平方米炉壁通过的热流量。

三、（15分）对如图所示的二维、非稳态、内热源强度为的具有对流边界条件的凸角节点

（i，j），给出其显式差分方程式及稳定性条件。（用已知节点的和表示）。

四、（15分）平均温度为90℃的水以0.6m/s的速度在外径为33.5mm、壁厚为 3.25mm的铜管内流动。管子置于20℃的空气中，空气和管子外壁面之间的换热系数为8.5W/(m2·℃)。试求稳态换热时单位管长上的热损失。铜的导热系数为393W/(m·℃)。90℃的水的热物性如下表所示：

t ℃ρkg/m3c p kJ/(kg℃) λ×102 W/(m℃) μ×106 kg/(m.s)

90 965.3 4.208 68 314.9

五、（15分）两个同心圆筒壁的温度分别是t1=－196℃和t2=30℃，直径分别为d1=10cm及d2=15cm，黑度均为0.8。

（1）试计算单位长度上该两圆筒壁表面间的辐射换热量。

（2）为削弱辐射换热，可在其间同心地置入一圆筒形遮热罩，遮热罩两表面的黑度均为

0.05。现有直径分别为12.5cm和11cm的两种遮热罩可供选择，试问置入哪种遮热罩

后，削弱辐射换热的效果最好？此时的辐射换热量是不加遮热罩时辐射换热量的百分之几？

六、（15分）120℃的饱和水蒸气在换热器管子外表面凝结，以加热管内的冷水。以水侧传热面积为基准的传热系数为K=1800W/(m2·℃)。

（1）确定把流量为2000Kg/h的水从20℃加热到80℃所需的传热面积；

（2）如运行后在水侧产生了0.0004m2.℃/W的污垢热阻，求在进口水温及流量不变的情况下，出口水温是多少？已知水在30℃→60℃范围内的сp为4.174kJ/(kg.℃)。

传热学试卷(1)答案

2007传热学试卷（1）标准答案一.填空题：（共20分）[评分标准：每个空格1分] 1．表征材料导热能力的物理量是____导热系数_____。 2．努谢尔特准则的表达式是___hL/λ___。式中各符号的意义是 _λ为导热系数_、__L 特征尺寸__、__h 为对流换热系数__。 3．凝结换热有__膜状凝结__和__珠状凝结__两种换热方式，其中_珠状凝结_的换热效果好。 4．饱和沸腾曲线有四个换热规律不同的区域，分别指_自然对流__、核态沸腾__、__过渡沸腾__、__稳定膜态沸腾_。 5．管外凝结换热，长管竖放比横放的换热系数要____小__。是因为 ___膜层较厚___的影响。 6．决定物体导热不稳定状况下的反应速率的物理量是_导温系数_。 7．定向辐射强度与方向无关的规律，称___兰贝特定律___。 8．换热器热计算的两种基本方法是__平均温压法__和__传热单元数法__。汽化核心数受_壁面材料_和__表面状况、压力、物性__的支配。二．问答及推倒题：（共50分） 1.名词解释（10分）[评分标准：每小题2分] ①角系数：把表面1发出的辐射能落到表面2上的百分数，称为表面1对表面2的角系数。 ②肋效率：基温度下的理想散热量假设整个肋表面处于肋肋壁的实际散热量 =f η ③灰体：物体的单色吸收率与投入辐射的波长无关的物体。 ④Bi 准则：Bi=hL/λ=固体内部的导热热阻与外部的对流换热热阻之比。 ⑤定性温度：在准则方程式中用于确定物性参数的温度。 2．设一平板厚为δ，其两侧表面分别维持在温度t 1及t 2，在此温度范围内平板的局部导热系数可以用直线关系式λ=λ0（1+bt ）来表示，试导出计算平板中某处当地热流密度的表达式，并对b ＞0、b ＝0及b ＜0的三种情况画出平板中温度分布的示意曲线。（10分）解：应用傅里叶定律：dx dt bt dx dt q )1(0+-=-=λλ ——————2分分离变量：dt bt qdx )1(0+-=λ

上海交通大学试卷( A 卷)

上海交通大学试卷（ A 卷）课程线性代数（B 类）学期 2011－2012第1学期班级号学号姓名一．单项选择题（每题3分，共18分） 1．设A ，B 为n 阶方阵，且A A =2 ，B B =2 。则（）（A ）)()(B r A r =时，A ，B 不相似；（B ）)()(B r A r ≠时，A ，B 相似；（C ）)()(B r A r =时，A ，B 相似；（D ）以上都有可能。 2．设A 为n 阶反对称矩阵，则（）（A ）0)(=+E A r ；（B ）n E A r =+)(；（C ）n E A r <+<)(0；（D ）以上都有可能。 3．设B A ,为n 阶方阵，??? ? ??=B A C 00。则伴随矩阵* C 为（）（A ）???? ??** B A A B ||0 0||；（B ）??? ? ??**B B A A ||00||；（C ）???? ? ?** A A B B ||0 0||；（D ）??? ? ? ?**A B B A ||00||。 4．设A 为n m ?的实矩阵，矩阵)(A A T 正定的充分必要条件为（）（A ）m A r =)(；（B ）m A r <)(；（C ）m A r <)(；（D ）n A r =)(。 5．设α是单位向量，矩阵ααT k E A +=，其中1-≠k 。则（）我承诺，我将严格遵守考试纪律。

（A ）A 为正交矩阵；（B ）A 为正定矩阵；（C ）A 为可逆矩阵；（D ）A 为反对称矩阵。 6．设向量组321,,ααα线性无关，向量321,,βββ线性相关但相互不成比例，且， 321332123211,,αααβαααβαααβk k k ++=++=++=。则（）（A ）2-=k 或 1=k ；（B ）1=k ；（C ）2-≠k 且 1≠k ；（D ）2-=k 。二．填空题（每题3分，共18分） 7．设行列式 4 111311 12=D ，j i A 是D 中元素j i a 的代数余子式，则 ∑∑==313 1 i j j i A ＝。 8．已知4阶行列式4||j i a 的展开式中某项为42143123)1(a a a a k -。则=k 。 9. 设33)(?=ij a A ,j i A 是||A 中j i a 的代数余子式，j i j i A a =，13 121132a a a ==。已知011