江苏科技大学2014年《807传热学》考研专业课真题试卷

东南大学2006—2007学年第二学期期末考试《传热学》试题（A卷）答案一、填空题(每空1分，共20分)1、某物体温度分布的表达式为t=f(x ,y,τ),此温度场为二维（几维）、非稳态（稳态或非稳态）温度场。

2、当等温线图上每两条相邻等温线的温度间隔相同时，等温线的疏密可以直观地反映出不同区域导热热流密度的相对大小。

3、导热微分方程式是根据能量守恒定律和傅里叶定律建立起来的导热物体中的温度场应当满足的数学表达式。

4、工程上常采用肋片来强化传热。

5、换热器传热计算的两种方法是平均温差法和效能-传热单元数法。

6、由于流动起因的不同，对流换热可以区别为强制对流换热与自然对流换热。

7、固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层称为温度边界层或热边界层，其厚度定义为以过余温度为来流过余温度的99%处。

8、判断两个现象相似的条件是：同名的已定特征数相等；单值性条件相似。

9、凝结有珠状凝结和膜状凝结两种形式，其中珠状凝结有较大的换热强度，工程上常用的是膜状凝结。

10、遵循兰贝特定律的辐射，数值上其辐射力等于定向辐射强度的π倍。

11、单位时间内投射到表面的单位面积上总辐射能为投入辐射，单位时间内离开表面单位面积的总辐射能为该表面的有效辐射，后者包括表面的自身辐射和投入辐射被反射的部分。

二、选择题（每题2分，共16分）1、下列说法不正确的是（D ）A、辐射换热不依赖物体的接触而进行热量传递；B、辐射换热过程伴随着能量形式的两次转化；C、一切物体只要其温度T＞0K，都会不断地发射热射线；D、辐射换热的大小与物体温度差的四次方成正比。

2、大平板采用集总参数法的判别条件是（C）A．Bi>0.1 B．Bi=1 C．Bi<0.1 D．Bi=0.13．已知边界周围流体温度和边界面与流体之间的表面传热系数的称为( C )A.第一类边界条件B. 第二类边界条件C.第三类边界条件D. 初始条件4、在热辐射分析中，把光谱吸收比与波长无关的物体称为（c ）A、黑体；B、透明体；C、灰体；D、绝对白体。

江苏科技大学《工程热力学》练习题参考答案第一单元一、判断正误并说明理由：1．错。

理想气体的热力学能是温度的单值函数，如果理想气体是定温吸热，那么其热力学能不变。

2．错。

压力表读数等于容器中气体的压力加上大气压力。

所以压力表读数发生变化可以是气体的发生了变化，也可以是大气压力发生了变化。

3．错。

系统处在稳定状态，而平衡状态要求在没有外界影响的前提下，系统在长时间内不发生任何变化。

4．错。

外界获得的技术功可以是正，、零或负。

5．错。

在郎肯循环基础上实行再热的主要好处是可以提高乏汽的干度，如果中间压力选的过低，会使热效率降低。

6．错。

因为水蒸汽的热力学能不是温度的单值函数，所以水蒸汽的定温过程中，加入的热量并不是全部用与膨胀做功，还使水蒸汽的热力学能增加。

7．对。

余隙容积的存在降低了容积效率，避免了活塞和气门缸头的碰撞，保证了设备正常运转，设计压气机的时候应尽可能降低余容比。

8．错。

在循环增压比相同吸热量相同的情况下，定容加热理想循环热效率比混合加热理想循环热效率高；但是在循环最高压力和最高温度相同时，定容加热理想循环热效率比混合加热理想循环热效率低。

9．错。

熵是状态参数，工质熵的变化量仅与初始和终了状态相关，而与过程可逆不可逆无关。

10．错。

湿空气是干空气与水蒸汽的混合物，据状态公理，确定湿空气的状态需要三个状态参数。

二、简答题：1.热力学第二定律可否表示为：机械能能完全转换为热能，而热能不能全部转换为机械能。

不可以。

机械能可以无条件地转化为热能，热能在一定条件下也可能全部转化为机械能。

2.试画出蒸汽压缩制冷简单循环的T-s图，并指出各热力过程以及与过程相对应的设备名称。

蒸汽压缩制冷简单循环的T-s图.1-2为定熵压缩过程，在压缩机中进行；2-3为定压冷凝过程，在冷凝器中进行；3-4发器中进行。

3. 用蒸汽作循环工质，其放热过程为定温过程，而我们又常说定温吸热和定温放热最为有利，可是为什么蒸汽动力循环反较柴油机循环的热效率低？考察蒸汽动力循环和柴油机循环的热效率时，根据热效率的定义121211T T q q t -=-=η知道，热效率的大小与平均吸热温度和平均放热温度有关。

1-1一大平板，高3m 、宽2m 、厚0.02m ，导热系数为45 W /(m ·K )，两侧表面温度分别为t 1=100℃、t 2=50℃，试求该平板的热阻、热流量、热流密度。

李庆宇解：由傅里叶导热定律有： 热阻：热流量：热流密度：1-2 一间地下室的混凝土地面的长和宽分别为11m 和8m ，厚为0.2m 。

在冬季，上下表面的标称温度分别为17℃和10℃。

如果混凝土的热导率为1.4 W /(m ·K )，通过地面的热损失率是多少？如果采用效率为ηf = 0.90的燃气炉对地下室供暖，且天然气的价格为C g = $0.01/MJ ，每天由热损失造成的费用是多少？ 钟超解： 热损失率/0.2费用 Y$1-3 空气在一根内径50mm ，长2.5m 的管子内流动并被加热，已知空气平均温度为80℃，管内对流传热的表面传热系数为h = 70W /(m 2·K )，热流密度为q = 5000W /m 2，试求管壁温度及热流量。

曾广成解：由牛顿冷却公式得管壁温度为：热流量为：1-4 受迫流动的空气流过室内加热设备的一个对流换热器，产生的表面传热系数h = 1135.59 W /(m 2·K )，换热器表面温度可认为是常数，为65.6℃，空气温度为18.3℃。

若要求的加热功率为8790W ，试求所需换热器的换热面积。

张德金解：根据对流换热公式t A h Q ∆=**，其中表面传热系数h = 1135.59 W /(m 2·K )，C t ο3.473.186.65=-=∆，W 8790Q =，则2164.0m A =。

1-5 一电炉丝，温度为847℃，长1.5m ，直径为2mm ，表面发射率为0.95。

试计算电炉丝的辐射功率。

刘伟强解： 实际物体的辐射力可以表示为 ：E =εσT 4=εC 0（T /100）4，其中ε表示实际物体表面发射率，C 0：黑体辐射系数，T ：物体热力学温度；电炉丝表面辐射面积S : S =2πr 2+πdL 辐射功率P =ES 代入相关数据得到P =799.3543 w /s1-6 夏天，停放的汽车其表面的温度通常平均达40～50℃。

工业学院2006年硕士研究生入学考试传热学考研试题一、简答题（64分，每小题8分）1.在高温蒸汽管道外包敷两种不同的保温材料，一种导热系数较小，另外一种导热系数较大，如果包敷厚度相同，则导热系数较小的应包在内侧还是外侧？为什么？2.什么叫“临界热绝缘直径”？写出其表达式。

3.设计肋片时，是否肋片越长越好？4.在求解导热问题时，如果物体表面与环境既有对流换热，又有辐射换热，则边界条件如何写？5.水在管内被加热，当水流量增大时，水的出口温度是升高还是降低？为什么？6.蒸汽分别在宽为2H、高为H的垂直平壁和宽为H、高为2H的垂直平壁上冷凝，试比较两种情况下冷凝量的大小。

7.冬季和夏季，用空调维持室内恒温，尽管室温都是20℃，但感觉却不同，为什么？8.一加热器用过热蒸汽加热给水，过热蒸汽在加热器中先被冷却到饱和温度，再凝结成水，最后被冷却成过冷水。

设两种流体为逆流，单相介质部分GhCph<GCCPC，试画出冷、热流体的温度变化曲线。

< P>二、（20分）厚度为δ的平壁，内热源强度为φ，一侧绝热，另一侧暴露在tf的流体中，对流换热系数为h，平壁导热系数为λ，试：（1）写出该问题的微分方程式和定解条件；（2）求平壁中的温度分布表达式；（3）求平壁中的最高温度。

三、（20分）采用测定铂丝电阻的方法可间接测定横掠铂丝的空气速度，现测得铂丝直径0.1mm，长10mm，电阻0.2Ω，通过铂丝的电流1.2A，铂丝表面温度200℃，空气温度20℃，求空气流速。

四、（22分）一直径为200mm的圆盘加热器1，其正上方为一直径400mm的半球罩2，它们被放置在27℃的大房间3中。

圆盘加热器的底部和侧面均绝热，且t1=727℃，ε1=0.9，t2=727℃，ε2=0.1.求：（1）画出该系统的辐射网络图；（2）半球罩得到的热量；（3）圆盘加热器的功率。

五、（24分）一条供热管道长500m，架空敷设，管道内径70mm，外径80mm，管外包敷50mm厚的保温材料，保温材料导热系数为0.05w/（m.k），钢管材料导热系数为40 w/（m.k），管内侧对流换热系数5000 w/（m2.k），保温层外侧对流换热系数10 w/（m2.k），热水流量5000kg/h，进口温度110℃，水的比热容4.2kJ/kg.k，空气温度10℃，求热水出口温度。

传热学硕士学位研究生入学考试试题天津商业大学2009年研究生入学考试试题专 业：工程热物理 制冷及低温工程供热、供燃气、通风及空调工程课程名称：传热学（809） 共2页 第1页说明：答案标明题号写在答题纸上，写在试题纸上的无效。

一、名词解释（每小题5分，共20分）1.瞬态导热和周期性导热2.比拟法和分析法3.镜面反射和漫反射4.接触热阻和污垢热阻二、简答题（每题8分，共40分）1.设计壳管式换热器时，分别指出在下列各种情况下，哪种流体应在管内流动，为什么？（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。

2.简述不凝气体对凝结换热的影响及原因。

3.在深秋晴朗无风的深夜草地会结霜，可气象台的天气预报却说清晨最低温度为2℃，试解释这种现象（假设草地与地面之间绝热）。

4.使用热平衡法，试推出二维稳态导热时如右图所示的外部角点（i,j ）的节点离散方程式。

已知角点元体外边界处于温度为t f ，表面传热系数为h 的冷流体中，同时受到外界热辐射r q （2W m ）照射；有均匀内热源v Φ（3W m ）；相邻节点间距离Δx=Δy ，材料的导热系数为λ。

5.常用来测量管道内高温气流温度的热电偶，所得读数一般并不是气流的真实温度，试问该温度值表示什么状态下的温度？为了减少测温误差可采取哪些措施，为什么？专 业：工程热物理 制冷及低温工程供热、供燃气、通风及空调工程课程名称：传热学（809） 共2页 第2页三、 计算题（1、2题每题20分，3、4题每题25分，共90分。

）1.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0.06()W m K ⋅,另一种为0.12()W m K ⋅,两种材料的厚度均取为75mm 。

试比较将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？假设在两种做法中，绝热层内、外表面的总温差保持不变。

传热学基础试题一、选择题1．对于燃气加热炉：高温烟气→内炉壁→外炉壁→空气的传热过程次序为A.复合换热、导热、对流换热B.对流换热、复合换热、导热C.导热、对流换热、复合换热D.复合换热、对流换热、导热2．温度对辐射换热的影响（ ）对对流换热的影响。

A.等于B.大于C.小于D.可能大于、小于3．对流换热系数为1000W/（m 2·K ）、温度为77℃的水流经27℃的壁面，其对流换热的热流密度为（ ）A.8×104W/m 2B.6×104 W/m 2C.7×104 W/m 2D.5×104 W/m 24．在无内热源、物性为常数且温度只沿径向变化的一维圆筒壁(t 1 >t 2,r 1<r 2)的导热问题中，稳态时有（ ）。

A. 21r r r r dr dt dr dt==>B.21r r r r dr dt dr dt ==<C.21r r r r dr dt dr dt ===5．黑体的有效辐射____其本身辐射,而灰体的有效辐射（ ）其本身辐射。

A ．等于 等于 B.等于 大于 C.大于 大于 D.大于 等于6．有一个由四个平面组成的四边形长通道，其内表面分别以1、2、3、4表示，已知角系数X1，2=0.4,X1，4=0.25，则X1，3为（ ）。

A. 0.5B. 0.65C. 0.15D. 0.357.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( )的变化规律。

A.强制对流换热B.凝结对流换热C.自然对流换热D.核态沸腾换热8．当采用加肋片的方法增强传热时，将肋片加在（ ）会最有效。

A. 换热系数较大一侧B. 热流体一侧C. 换热系数较小一侧D. 冷流体一侧9. 某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温，为了达到较好的保温效果，应将( )材料放在内层。

A. 导热系数较大的材料B. 导热系数较小的材料C. 任选一种均可D. 不能确定10．下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( )A.增加流体流速B.管内加插入物增加流体扰动C. 设置肋片D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加11.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( )A.热辐射B.热对流C.导热D.都不是12.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( )的变化规律。

江苏科技大学《工程热力学》练习题第一单元一、判断正误并说明理由：1•给理想气体加热，其热力学能总是增加的。

2. 测量容器中气体压力的压力表读数发生变化一定是气体热力状态发生了变化。

3. 在开口系统中，当进、出口截面状态参数不变时，而单位时间内流入与流出的质量相等，单位时间内交换的热量与功量不变，则该系统处在平衡状态。

4. 热力系统经过任意可逆过程后，终态 B的比容为V B大于初态A的比容V A，外界一定获得了技术功。

5. 在朗肯循环基础上实行再热，可以提高循环热效率。

6. 水蒸汽的定温过程中，加入的热量等于膨胀功。

7. 余隙容积是必需的但又是有害的，设计压气机的时候应尽可能降低余隙比。

8. 内燃机定容加热理想循环热效率比混合加热理想循环热效率高。

9. 不可逆过程工质的熵总是增加的，而可逆过程工质的熵总是不变的。

10. 已知湿空气的压力和温度，就可以确定其状态。

二、简答题：1. 热力学第二定律可否表示为：机械能能完全转换为热能，而热能不能全部转换为机械能。

2. 试画出蒸汽压缩制冷简单循环的 T-S图，并指出各热力过程以及与过程相对应的设备名称。

3. 用蒸汽作循环工质，其放热过程为定温过程，而我们又常说定温吸热和定温放热最为有利，可是为什么蒸汽动力循环反较柴油机循环的热效率低？4. 压气机按定温压缩时气体对外放出热量，而按绝热压缩时不向外放热，为什么定温压缩反较绝热压缩更为经济？三、计算题：1. Ikg氧气置于图所示的气缸内，缸壁能充分导热，且活塞与缸壁无摩擦。

初始时氧气压力为0.5Mpa温度为27C。

如果气缸长度为2L，活塞质量为10kg，试计算拔除销钉后，活塞可能达到的最大速度。

氧气的比热容C P =0.918kJ∕(kg K)，k=1.395，R^ 0.260kJ/(kg K)2. 空气等熵流经一缩放喷管，进口截面上的压力和温度分别是 0.58Mpa 、440K, 出口截面上的压力P ? =0∙14MPa 。