东南大学2010考研传热学试卷
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传热学复习题及其答案(Ⅰ部分)一、 概念题1、试分析室内暖气片的散热过程,各个环节有哪些热量传递方式?以暖气片管内走热水为例。
答:有以下换热环节及传热方式:(1) 由热水到暖气片管道内壁,热传递方式为强制对流换热;(2) 由暖气片管道内壁到外壁,热传递方式为固体导热;(3) 由暖气片管道外壁到室内空气,热传递方式有自然对流换热和辐射换热。
2、试分析冬季建筑室内空气与室外空气通过墙壁的换热过程,各个环节有哪些热量传递方式?答:有以下换热环节及传热方式:(1) 室内空气到墙体内壁,热传递方式为自然对流换热和辐射换热;(2) 墙的内壁到外壁,热传递方式为固体导热;(3) 墙的外壁到室外空气,热传递方式有对流换热和辐射换热。
3、何谓非稳态导热的正规阶段?写出其主要特点。
答:物体在加热或冷却过程中,物体内各处温度随时间的变化率具有一定的规律,物体初始温度分布的影响逐渐消失,这个阶段称为非稳态导热的正规阶段。
4、分别写出N u 、R e 、P r 、B i 数的表达式,并说明其物理意义。
答:(1)努塞尔(Nusselt)数,λlh Nu =,它表示表面上无量纲温度梯度的大小。
(2)雷诺(Reynolds)数,νl u ∞=Re ,它表示惯性力和粘性力的相对大小。
(3)普朗特数,a ν=Pr ,它表示动量扩散厚度和能量扩散厚度的相对大小。
(4)毕渥数,λlh B i =,它表示导热体内部热阻与外部热阻的相对大小。
5、竖壁倾斜后其凝结换热表面传热系数是增加还是减小?为什么?。
答:竖壁倾斜后,使液膜顺壁面流动的力不再是重力而是重力的一部分,液膜流1/423l l x l s w gr h 4(t t )x ρλη⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦动变慢,从而热阻增加,表面传热系数减小。
另外,从表面传热系数公式知,公式中的g 亦要换成θsin g ,从而h 减小。
6、按照导热机理,水的气、液、固三种状态中那种状态的导热系数最大?答:根据导热机理可知,固体导热系数大于液体导热系数;液体导热系数大于气体导热系数。
传热学期终试题B 卷答案及评分标准一、(10分)如图1所示,一个半径为1=100r mm 的实心长圆柱体,具有均匀的内热源4=10Φ&3W /m ,导热系数=10λW /m K ⋅()。
圆柱体处于温度为f t =25C 。
的环境中,与周围环境间的表面传热系数h 为802W /m K ⋅()。
试求圆柱体外壁温度w t 及圆柱体沿半径方向的温度分布;并求圆柱体内最高温度的位置和大小?图1解:单位长度圆柱体外表面的散热量为:2=14ΦΦd π⨯⨯&=4210(20.1)14π⨯⨯⨯⨯=314.16W (1) (2分) 又由=Φ2()4w f h d t t π⨯⨯- (1分)则w t =2(80)4f Φ/d t π⨯+=2314.16/(80(20.1))254π⨯⨯⨯+=150C 。
(1分) 圆柱体内的柱坐标导热微分方程为:1()0d dt Φr r dr dr λ+=&(2) (2分) 边界条件为:0r =,0dtdr=;1r r =,w t t = (1分)对(2)式两边积分得2112dt Φr C dr λ+=&,由边界条件1得1=0C (1分)再积分一次得2214Φt r C λ=-+&, 由边界条件2得22114w ΦC t r λ=+& (1分)。
带入2C 可得圆柱体中的温度场为:2211()4w Φt t r r λ=+-&=422110150(0.1)480r +⨯⨯-=2152.5250r - (1分)当r =0时,温度达到最高,最高温度为152.5C 。
(1分) 二、(10分)一块平板宽为1m ,长为1.5m ,在10℃的空气中保持90℃,如果空气流过平板时,板的一面与空气的对流换热量为3.75kW ,试确定空气的流速。
准则关联式:12130.664Re Pr Nu = 层流;4513(0.037Re 871)Pr Nu =- 湍流;(空气热物性参数见表1)。
东大传热学考试真题试卷与解析作为一门重要的工程学科,传热学在工程领域有着广泛的应用。
而东大传热学考试作为评判学生掌握传热学知识水平和能力的重要标准,备受学生关注。
本篇文章将为大家介绍东大传热学考试真题试卷与解析,帮助学生更好地备考。
第一部分:选择题1. 下列哪个物理量不是热力学系统的状态函数?A. 压力B. 温度C. 体积D. 功解析:根据热力学基本公式可知,状态函数的变化与路径无关,且可以通过系统的初始状态和终态确定。
从选项中可以看出,A、B和C都是状态函数,而D属于过程函数。
因此,D是答案。
2. 已知一根长为L的均质杆,两端温度分别为T1和T2。
若导热系数为k,截面面积为A,则杆内的导热速率为:A. Q = kA(T1 - T2) / LB. Q = k(T1 - T2) / (LA)C. Q = kA(T2 - T1) / LD. Q = k(T2 - T1) / (LA)解析:根据傅里叶热传导定律可知,导热速率与导热系数、截面积、温度差和长度有关。
根据选项中的表示可以得知,A是答案。
3. 对于传热问题进行数值模拟计算时,可以使用的方法包括:A. 有限差分法B. 有限元法C. 边界元法D. 所有方法都可以解析:传热问题的数值模拟计算可以采用有限差分法、有限元法和边界元法等多种方法。
因此,答案为D。
第二部分:填空题1. 热力学第零定律是指当两个系统与一个第三个系统达到热平衡时,它们之间的________是相等的。
答案:温度2. 斯特藩-玻尔兹曼定律用于描述________传热。
答案:辐射3. 热传导过程中的传热速率与温度差的倒数________成正比。
答案:线性第三部分:计算题1. 一个具有热导率为0.5 W/(m·K)的材料,其厚度为4 cm。
在温度-厚度坐标系中,已知某一点的坐标为(40°C,2 cm),该点的导热速率为2 W/m²。
求该点的温度梯度。
解析:根据导热速率的定义,可以得到温度梯度的计算公式为k = Q / (AΔT/Δx),其中Q为导热速率,A为截面积,ΔT为温度差,Δx为长度差。
传热学(一)第一部分选择题1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( )A. 导温系数B. 导热系数C. 传热系数D. 密度2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?( )A. 雷诺数B. 雷利数C. 普朗特数D. 努谢尔特数3. 单位面积的导热热阻单位为 ( )A. B. C. D.4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 ( ) 自然对流。
A. 小于B. 等于C. 大于D. 无法比较5. 对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面,其对流换热的热流密度为()A. B. C. D.6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热,如果流速等条件相同,则()A. 粗管和细管的相同B. 粗管内的大C. 细管内的大D. 无法比较7. 在相同的进出口温度条件下,逆流和顺流的平均温差的关系为()A. 逆流大于顺流B. 顺流大于逆流C. 两者相等D. 无法比较8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的()A. 有效辐射B. 辐射力C. 反射辐射D. 黑度9. ()是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
A. 灰体B. 磨光玻璃C. 涂料D. 黑体10. 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()A. 大一点好B. 小一点好C. 大、小都一样D. 无法判断第二部分非选择题•填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)11. 如果温度场随时间变化,则为。
12. 一般来说,紊流时的对流换热强度要比层流时。
13. 导热微分方程式的主要作用是确定。
14. 当 d 50 时,要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。
15. 一般来说,顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。
16. 膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。
17. 普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。
18. 角系数仅与因素有关。
19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ,材料导热系数为 0.15 ,壁面两侧的温度差为 150 ℃,则通过该平壁导热的热流密度为。
传热学试题集传热学(四)一、填空题(每小题1分,共15分)1.复合表面传热学系数,单位是。
2.二维稳态温度场,在直角坐示系则中,可以则表示为。
3.对于一个传热过程,如果固体壁面两侧与流体之间的表面传热数相差比较悬殊,为增强传热效果,采用助壁的形式,常常装在表面传热系数的一侧。
4.非稳态导热过程中,称f0为。
5.使用集总参数法的物体,其内部温差收敛于。
6.建立有限差分离散议程的常用方法之一是用代替微商。
7.在流场中的内存在较大的速度梯度。
8.若两现角的流态及成套均,则它们的nu必定成正比。
9.管及的伸展半径越大,二次不流的影响就。
10.通常工业设备中的凝固成套形式均为。
11.高于饱和温度的热壁面沉浸在具有自由表面的液体中所进行的沸腾,称为。
12.凡波长λ=0.38~0.76μm的电磁波,属于。
13.实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比,称作物体的。
14.在辐射换热系统中称为。
15.由两根同心圆管共同组成的间壁式换热器称作。
二、单项选择题(每小题1分,共25分。
从每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的号码写在题后面的括号中。
)16.对流成套牛顿加热定律式为φ=aa△t(w)表示其中的热阻表达式就是()①aa②③④a17.一般而言,金属比非金属(介电体)的热传导系则数值就是()①较低的②较低的③成正比的④吻合的18.当物性参数为常数且无内热源时的导热微分方程式可写为()①②③④19.如果温度场不随时间而变化,即()①②③④20.在非稳态导热时,物体的温度随着()①形状变化②重量变化③时间变化④颜色变化21.写出的名称()①努谢尔特准则②付立叶准则③毕奥准则④弗兰特准则22.完结热传导问题数值排序运算过程的帕累托之一就是()①②③④①或③23.流体在泵、风机或水压头等作用下产生的流动称为()①自然对流②层流③强制对流④湍流24.普朗特准则pr〉1时,则()①δ>δ1②δ<δ1③δ≈δ1④δ/δ1025.格拉晓夫准则gr越大,则表征()①浮升力越大②粘性力越大③惯性力越大④动量越大26.当量直径中u表示()①长度②宽度③周长④润湿周长27.横掠单管时的对流成套中,特性尺度挑()①管长l②管内径di③管外径di④d0-di28.水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取()①圆筒的长度②圆筒外径③圆筒内径④圆筒壁厚度29.膜状凝固成套中的定性温度挑()①蒸汽温度②凝结液温度③凝结液膜层平均温度④饱和温度30.饱和沸腾时,壁温与饱和温度之差称为()①平均温度②绝对温差③相对温差④融化温差31.定向辐射强度与方向毫无关系的规律称作()①普朗克定律②四次方定律③维恩定律④兰贝特定律32.灰体的吸收率是()①1②大于1③定值④变量33.对于灰体,吸收率愈小,其反射率()①愈小②愈小③相对较低④维持不变34.角系数就是氢铵几何因素,与物体的黑度()①毫无关系②有关③存有很大关系④关系非常大35.由电磁辐射物体表面因素产生的热阻称作()①导热热阻②对流热阻③表面热阻④空间热阻36.二氧化碳和水蒸汽在光带内都能够()①稀释电磁辐射②散射电磁辐射③轻电磁辐射④无法电磁辐射37.按传热系数的符号单位,从以下列出中挑选()①②③④38.管壳式换热器归类于()①间壁式②回去热式③混合式④再造式39.在一般换热器设计中,考虑表面污染情况用()①利用系数②污垢系数③传热系数④表面传热系数40.则表示a组分质量浓度的符号就是()①ca②a③cb④b三、名词解释(每小题2分后,共4分后)41.温度场42.吸收率四、简答题(每小题3分,共9分)43.详述物性参数热传导系数和粘度对表面传热系数的影响。
东大传热学考试真题试卷与解析一、引言传热学是研究热量传递规律的科学,是能源、动力、化工、建筑等领域的重要基础学科。
作为大学课程中的一项重要考试,传热学考试的试卷解析对于学生理解和掌握传热学知识具有重要意义。
本文将对一份东大传热学考试真题试卷进行解析,帮助读者深入理解传热学知识。
二、试卷内容与结构本次试卷包括选择题、填空题、计算题和论述题四种题型,共100分。
其中,选择题30分,填空题20分,计算题30分,论述题20分。
试卷内容涵盖了传热学的基本原理、导热、对流、辐射换热等多个方面。
三、试题解析1、选择题选择题主要考察学生对基本概念和原理的掌握,如导热系数、表面传热系数等。
通过这些题目,可以检验学生对基础知识的掌握程度。
2、填空题填空题主要考察学生对专业术语和基本概念的掌握,如热传导系数、对流换热系数等。
这些题目有助于学生巩固基础知识,加深对概念的理解。
3、计算题计算题主要考察学生对传热学知识的应用能力,如平板导热的计算、流体流动换热的计算等。
这些题目需要学生灵活运用所学知识解决实际问题,提高了解题能力。
4、论述题论述题主要考察学生对传热学某一方面的理解深度和广度,如对流换热的强化技术、热辐射在太空环境中的应用等。
这些题目需要学生结合所学知识和实际应用进行深入思考和分析,有助于培养学生的创新思维和解决问题的能力。
四、解析方法与技巧1、掌握基础知识对于任何一门学科的考试,掌握基础知识都是至关重要的。
在传热学考试中,学生需要熟练掌握基本概念和原理,这是正确解题的关键。
2、注重解题思路在解决计算题和论述题时,学生需要注重解题思路。
首先明确题目所涉及的知识点,然后分析问题并提出解题方案,最后验证答案的正确性。
3、善于总结规律通过对试卷中各类题型的练习,学生可以总结出一些解题规律。
例如在选择题中,有些选项可以通过直接判断排除;在填空题中,有些题目可以通过联想和推理得到答案;在计算题中,有些题目可以通过数学模型进行简化计算等。
《传热学》试题库第一章概论一、名词解释1.热流量:单位时间内所传递的热量2.热流密度:单位传热面上的热流量3.导热:当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。
4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。
5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。
同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。
这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。
6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。
7.对流传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量,单位为W/(m2·K)。
对流传热系数表示对流传热能力的大小。
8.辐射传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量,单位为W/(m2·K)。
辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。
9.复合传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量,单位为W/(m2·K)。
复合传热系数表示复合传热能力的大小。
10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。
数值上表示传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量。
二、填空题1.热量传递的三种基本方式为、、。
(热传导、热对流、热辐射)2.热流量是指,单位是。
热流密度是指,单位是。
(单位时间内所传递的热量,W,单位传热面上的热流量,W/m2)3.总传热过程是指,它的强烈程度用来衡量。
(热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,总传热系数)4.总传热系数是指,单位是。
(传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量,W/(m2·K))5.导热系数的单位是;对流传热系数的单位是;传热系数的单位是。
2010东南大学研究生入学考试传热学(回忆版)
一、简答题
1写出圆筒壁的导热热阻、对流换热热阻、辐射换热热阻
2已知ρcv/A=?,从一个温度环境中放入另一个温度环境中,h已知,求时间常数
3有内热源为q,导热系数λ,写出差分方程式,并写出其收敛的条件
4什么叫临界绝缘直径,一管(管径已知,数据已知)敷设绝缘层后放热量是增大还是减小5管内对流换热,直径增大后,h是增大还是减小(湍流,层流的特征关联式已知)
6什么叫定向辐射强度,写出法向及与法向成60o的定向辐射强度
7
二、计算题
8一平壁,一边绝热,一边温度已知,内热源为qx
(1)写出温度分布,用x表示
(2)求出最高温的位置
9导线置于房间中已知房间的温度t f,导线的导热系数λ,欲维持导线的温度t w,计算热功率
10两平板,视为无限大,温度及发射率已知
(1)计算单位面积的辐射换热换热量
(2)中间插入一遮热板,发射率已知,计算单位面积的辐射换热量
(3)计算遮热板的温度
11套管式换热器,蒸汽和水的换热,已知水的入口温度,蒸汽的出口干度0.6,水的流量已知,面积已知,换热系数已知
(1)传热单元数
(2)水的出口温度
(3)对数平均温差。