2005年上海理工大学传热学考研试题

fairytale²º¹º传热学简答题终极PK——2010.12.26一．导热1.（06年一.3/05年一.3）热电偶的时间常数问题。

①影响因素：热电偶的几何参数（V/A），物理性质（ρ、c），换热条件（h）。

②对换热条件的要求：尽可能减小体面比V/A，同时在满足集中参数法条件（Bi≦0.1）下尽可能强化对流换热（增大h）。

2.（03年一.5）对非稳态导热而言，导热微分方程中只出现热扩散系数a。

那是否可以认为，非稳态导热只与热扩散系数a有关，而与导热系数λ无关？答：由于描述一个导热问题的完整数学描写不仅包括控制方程，还包括定解条件。

所以虽然非稳态导热的控制方程只与热扩散系数a有关，但边界条件中却有可能包括导热系数λ（如第二或第三边界条件）。

因此上述观点不对。

二．对流1.（10年一.7）有人说对流换热的强度从本质上决定于导热过程，请解释这种说法是否正确，并从对流换热强化方法上至少举出两种强化方法来佐证你的看法。

答：这种说法是对的，因为对流传热是由流体宏观运动所造成的热量转移以及贴壁处流体中分子导热所产生的热量传递联合作用的结果，对流传热量就等于贴壁流体层的导热量（不考虑辐射）。

比如对于单相对流传热，通过减薄边界层来强化换热就是为了减小流体的导热热阻。

对于相变对流传热，通过减薄或破坏液膜也是为了减小液膜的导热热阻。

2.（06年一.7）影响外掠管束对流换热表面传热系数h的因素。

答：①管子排数n。

②管间距s1/d,s2/d。

③管束排列方式（叉排还是顺排）。

④流体流动方向与管束轴向夹角θ。

⑤流体的物性。

⑥流体的流速u。

3.（04年一.10）在稳定膜态沸腾过程中，为什么换热系数随Δt增加而迅速上升？答：因为此时Δt>200℃，在加热表面上形成了稳定的蒸汽膜层，产生的蒸汽有规则地排离膜层，再加上此时壁面温度远高于液体饱和温度，汽膜内有不能忽略的辐射传热，所以换热强度又进一步提高，换热系数随Δt增加而迅速上升。

建环02级《传热学》试卷（A 卷）一、 填空题（每题2分，共20分）1、 集总参数法的适用条件是___________________。

2、 若对流换热表面传热系数增加一倍，其他条件不变。

则临界热绝缘半径将_________ 。

3、 按照导热机理，水的气、 液、固三种状态中___________状态下的导热系数最小。

4、 气体辐射具有（1）_____________________和（2）__________________的特点。

5、 灰体是指_________________________________________________。

6、 热水瓶的双层玻璃中抽空是为了_____________________________________ ______。

7、试比较下列不同情况下管内对流换热系数的大小（假设其他条件相同，请用 <﹑= 或 > 表示）（1）层流入口段____层流充分发展段 （2）直管_____弯管 （3） 光滑管_____粗糙管 二、 选择题（每题2分，共10分）1、 拉晓夫准则（Gr ）反映的是自然对流中__________的相对大小。

（A ） 浮升力和惯性力 （B ）浮升力和粘性力 （C ）惯性力和粘性力2、 在无内热源的双层平壁的一维稳态导热问题中，在不考虑交界面处的接触热阻时，若λ1>λ2，则在交界面上有__________。

（A ） t 1=t 2dxdt dx dt 21=（B ） t 1>t 2dxdt dx dt 21=（C ）t 1=t 2dxdt dx dt 21<（D ） t 1<t 2dxdt dx dt 21>3、 对Pr>1的流体，在管内受迫地作层流流动时，流动入口段长度f L ∆和换热入口段长度t L ∆的相对大小为__________。

（A ）f L ∆>t L ∆ （B ） f L ∆<t L ∆ （C ）f L ∆=t L ∆4、 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。

开卷 120分钟 100分一、 判断哪些论断是正确的，哪些是错误的，在A 、B 、C 、D 上划“√”或“ ”。

要求全划，不划不得分。

每题4分。

（8分） 1、ε=αA 、适用于漫灰表面B 、当与环境温度平衡时适用于任何表面C 、当环境为黑体时适用于任何表面D 、适用于任何表面 （答案：A ） 2、对绝热表面A 、本身辐射=有效辐射B 、有效辐射=投射辐射C 、吸收辐射=本身辐射D 、反射辐射=投射辐射 （答案：B ） 二、 相似准则1、写出下述相似准则的定义式 （3分） B i =（h δλ） F 0 =(2a τδ)G r =(32gl tαν∆) P r =(aν)Re =(ulν) Nu =(hlλ)St =(p huc ρ) 2、水平圆管与气体自然对流放热公式为 （3分） Nu=0.13 ( G r ·P r ) 1/3给下列比例关系中各物理量添上正确的幂次 α～ｄ·△t · Cp ρ∙ ·λ·μ (01313223113~p h d t c ρλμα-⋅∆⋅⋅⋅⋅⋅) 三、 基本概念与公式1、 已知圆管中的速度分布与温度分布，写出其断面平均温度的表达式（3分）(答案：Au t t dA u=⋅⋅⎰⎰，其中Au u dA =⋅⎰⎰)2、一平板置于X-Z 座标下如图。

流体由左侧横向冲刷，写出该座标下平板边界层的动量方程与能量方程 （4分）x z（答案：动量方程：22u u u u v z x x ν∂∂∂+=∂∂∂；能量方程：22t t tu v a z x x∂∂∂+=∂∂∂）3、 写出导热问题第三类边界条件的表达式，并在所用符号上打“√”表示已知量，打“？”表示未知量 （2分） （答案：()f s sth t t n λ∂-=-∂，已知量：f t ，h ，λ。

未知量：t ） 4、 圆管内、外径为d 1 ，d 2 ，内壁热流密度为q 1 ，外壁热流密度为q 2 ，单位管长热流为q L,给出q2与qL的因次及它们之间的关系式（3分）（答案：[]22q W m ⎡⎤=⎣⎦，[][]l q W m =，222l q r q π=⋅）5、 根据下述提示简述边界层理论的五个主要内容，α、尺度，b 、速度梯度，c 、发展过程，d 、整个流场分区情况，e 、边界层内压力分布特点，为什么边界层理论有巨大实用价值？ ( 8分 )（答案：a 、边界层的厚度很薄，故尺度很小；b 、法向速度梯度很大，故粘滞力很大；c 、边界层流态分层流和紊流，紊流边界层紧靠壁处仍将是层流，称层流底层；d 、流场可划分为主流区和边界层区，只有在边界层内才显示流体粘性的影响。

2001年上海理工大学硕士研究生入学考试试题考试科目：传热学准考证号：得分：一、问答题（每题5分）1．有三层平壁组成的复合壁，已测得各层壁面温度依次为600℃、500℃、300℃、60℃，在稳态导热情况下，问哪一层热阻最小？2．说明非稳态可以采用集总参数法求解的条件，并说明其物理意义。

3．怎样才能改善热电偶的温度响应特性？4．直管内紊流对流换热中，其他条件相同时，相同的流速或相同的流量条件下粗管和细管的对流换热系数哪个大？有何证据？5．不凝性气体对膜状凝结换热有什么影响？其机理是什么？6．何为灰体？引入灰体概念对计算辐射换热有什么意义？7．试比较黑表面、温射灰表面、重辐射面的有效辐射和本身辐射的关系。

8．举例说明强化单相强制对流换热的基本思想。

9．从传热观点看，为什么暖气片一般都放在窗户下面？10．试说玻璃温室效应的原理。

二、计算题（一、二题每题13分，第三题14分）1．水以2kg/s的流量流过内径为40mm的管子，管内表面的温度保持100℃。

问需要多长的管子才能把水（比热Cp=4.141kJ/(kg.k),动力粘度μ=547×10-6N.s/㎡,导热系数λ=0.643W/(m·℃),温从25℃加热到75℃。

密度 1000kg/ ,Pr=3.56,不需要修正）2.考察一长4m,宽3m的房间,地板和天花板之间的距离为2.5m,房间的四个墙壁是绝热的,由于使用了电阻加热器使地板表面保持均匀温度30℃,天花板的温度为12℃,地板对天花板的角系数为0.29,若所有表面的黑度都为0.9,问地板与天花板间的净辐射热量是多少?墙壁的温度是多少?3.一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行:热流体进口温度t1′=360℃,出口温度t1″=300℃,冷流体进口温度t2′=30℃ ,出口温度t2″=200℃,热流体的质量流量G1与比热C1的乘积 2500W/℃,传热系数800W/(㎡·℃) .运行一年后发现,在G1C1、冷液体的G2C2 及t1′、t1保持不变的情形下，冷流体只能被加热到162℃，而热流体的出口温度则高于300℃，试确定此情况下的污垢热阻及热流体的出口温度。

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。

考试科目：传热学准考证号：得分：一、问答题（每题5分）1．有三层平壁组成的复合壁，已测得各层壁面温度依次为600℃、500℃、300℃、 60℃，在稳态导热情况下，问哪一层热阻最小？2．说明非稳态可以采用集总参数法求解的条件，并说明其物理意义。

3．怎样才能改善热电偶的温度响应特性？4．直管内紊流对流换热中，其他条件相同时，相同的流速或相同的流量条件下粗管和细管的对流换热系数哪个大？有何证据？5．不凝性气体对膜状凝结换热有什么影响？其机理是什么？6．何为灰体？引入灰体概念对计算辐射换热有什么意义？7．试比较黑表面、温射灰表面、重辐射面的有效辐射和本身辐射的关系。

8．举例说明强化单相强制对流换热的基本思想。

9．从传热观点看，为什么暖气片一般都放在窗户下面？10．试说玻璃温室效应的原理。

二、计算题（一、二题每题13分，第三题14分）1．水以2kg/s的流量流过内径为40mm的管子，管内表面的温度保持100℃。

问需要多长的管子才能把水温从25℃加热到75℃。

（比热Cp=4.141kJ/(kg.k),动力粘度μ=547×10-6N.s/㎡,导热系数λ=0.643W/(m·℃),密度 1000kg/ ,Pr=3.56,不需要修正）2.考察一长4m,宽3m的房间,地板和天花板之间的距离为2.5m,房间的四个墙壁是绝热的,由于使用了电阻加热器使地板表面保持均匀温度30℃,天花板的温度为12℃,地板对天花板的角系数为0.29,若所有表面的黑度都为0.9,问地板与天花板间的净辐射热量是多少?墙壁的温度是多少?3.一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行:热流体进口温度t1′=360℃,出口温度t 1″=300℃,冷流体进口温度t2′=30℃ ,出口温度t2″=200℃,热流体的质量流量G1与比热C1的乘积 2500W/℃,传热系数800W/(㎡·℃) .运行一年后发现,在G1C1、冷液体的G2C2及t1′、t1保持不变的情形下，冷流体只能被加热到162℃，而热流体的出口温度则高于300℃，试确定此情况下的污垢热阻及热流体的出口温度。

传热学课程考题库学 校系 别 考试时间 150分钟 专业班号 考试日期 年 月 日 姓 名 学号一、问答题 (42分，每小题7分)1． 图1示出了常物性、有均匀内热源 、二维稳态导热问题局部边界区域的网格配置，试用热平衡法建立节点0的有限差分方程式（设∆=∆x y ）。

2． 蒸气与温度低于饱和温度的壁面接触时，有哪两种不同的凝结形式？产生不同凝结形式的原因是什么？3． 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它单色光（黄、绿、蓝等）的光谱发射率高”。

你认为这种说法正确吗？为什么？4． 一块厚度为2()δδδ-≤≤x 的大平板，与温度为f t 的流体处于热平衡。

当时间0τ>时，左侧流体温度升高并保持为恒定温度2f t 。

假定平板两侧表面传热系数相同，当0δλ=→h Bi 时，试确定达到新的稳态时平板中心及两侧表面的温度，画出相应的板内及流体侧温度分布的示意性曲线，并做简要说明。

题 号 简 答 题计 算 题总 分123456123得 分•Φx∆y∆10423∞t h ,•Φ图15． 有人说，在电子器件的多种冷却方式中，自然对流是一种最可靠（最安全）、最经济、无污染（噪音也是一种污染）的冷却方式。

试对这一说法作出评价，并说明这种冷却方式有什么不足之处？有什么方法可作一定程度的弥补？ 6． 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？二、计算题 (58分)1．(18分) 一块大平板，厚度5cm δ=，有内热源•Φ，平板中的一维稳态温度分布为2=+t b cx ，式中o 200C =b ，2200K/m =-c 。

假定平板的导热系数50W/(m K)λ=，试确定：（1） 平板中内热源•Φ之值；（2） 0=x 和δ=x 边界处的热流密度。

2．(15分) 有一圆柱体，如图2所示，表面1温度1550K =T ，发射率10.8ε=，表面2温度2275K =T ，发射率20.4ε=，圆柱面3为绝热表面，角系数3,10.308=X 。

物理学：传热学考试试题三1、问答题试解释并比较换热器计算的平均温差法和ε—NTU法？正确答案：从平均温压法和ε—NTU法的原理、特点上加以阐述。

两种方式都可以用于换热器的设计计算和校核计算，平均温差法是利用平均（江南博哥）温差来进行换热器的计算，而ε—NTU法是利用换热器效能ε与传热单元数NTU来进行换热器计算。

平均温压法要计算对数平均温压，而ε—NTU法则要计算热容量比、传热单元数或换热器效能。

设计计算时，用平均温差法比用ε—NTU法方便，而在校核计算时，用ε—NTU法比用平均温差方便。

2、填空题增强或削弱辐射传热的原则是改变（）和（）。

正确答案：系统黑度；温度条件3、问答题什么是特征长度和定性温度？选取特征长度的原则是什么？正确答案：出现在特征数定义式中的几何尺度称为特征长度。

用以决定流体物性参数的温度称为定性温度。

选取特征长度的原则为：要把所研究问题中具有代表性的尺度取为特征长度。

4、问答题当把一杯水倒在一块赤热的铁板上时，板面上立即会产生许多跳动着的小水滴，而且可以维持相当一段时间而不被汽化掉。

试从传热学的观点来解释这一现象（即Leidenfrost现象），并从沸腾换热曲线上找出开始形成这一状态的点。

正确答案：此时在赤热的表面上形成了稳定的膜态沸腾，小水滴在汽膜上蒸发，被上升的蒸气带动，形成跳动，在沸腾曲线上相应于qmin的点即为开始形成Leidenfrost现象的点5、填空题管内充分发展湍流的传热系数与平均流速U的（）次方成（）比.，与内径D的（）次方成（）比正确答案：0．8；正；0．2；反6、问答题试用简明的语言说明热边界层的概念。

正确答案：在壁面附近的一个薄层内，流体温度在壁面的法线方向上发生剧烈变化，而在此薄层之外，流体的温度梯度几乎为零，固体表面附近流体温度发生剧烈变化的这一薄层称为温度边界层或热边界层。

7、名词解释吸收比正确答案：绝缘在电压的作用下，仍有微小电流泄漏，这个泄漏电流由大到小最后稳定的变化过程，称绝缘的吸收过程。

（完整版）传热学试题库含参考答案《传热学》试题库第⼀早⼀、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。

数表⽰复合传热能⼒的⼤⼩。

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 ____________________________ 。

2(单位时间内所传递的热量， W ，单位传热⾯上的热流量， W/m )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。

2004年上海理工大学硕士研究生入学考试试题考试科目：传热学准考证号：得分：一、问答题(每题5分)1. 一无内热源平板沿厚度x方向发生一维稳态导热，其一侧表面上的温度梯度=30 ℃/m，导热系数λ1=40W/(m.℃)，如果其另一侧表面上的导热系数λ2=50W/(m.℃)，问这一侧表面上的温度梯度是多少?2. 解释毕渥准则数Bi的物理含义，并说明为什么用Bi判别非稳态导热问题能否采用集总参数法求解。

3. 图1.1示出了常物性、有均匀内热源、二维稳态导热问题局部边界区域的网格配置，试用元体平衡法建立节点0关于温度t的有限差分方程式（设，所需参数的符号自己设定）。

4. 当条件相同时，物体在空气中冷却快还是在水中冷却快？这一现象说明对流换热与什么因素相关？5. 试用简图表示流体沿平板流动时速度边界层的发展并说明速度边界层内分成哪些区域？6. 试解释普朗特数Pr的物理意义,并示意性的画出Pr>1时的速度边界层和热边界层厚度沿板长的变化(速度边界层和热边界层要画在同一图上以便比较)。

7. 说明温度附面层的概念及附面层能量微分方程在物理上忽略了哪部分换热。

8. 在应用管内旺盛紊流实验关联式时，当流体与换热壁面温差较大时需要对计算结果修正，为什么?9. 试说明为什么一个细长圆柱水平放置时自然对流换热一般大于竖直放置时的自然对流换热？10.在稳定膜态沸腾过程中，为什么换热系数随增加而迅速上升？11.试说明大气中CO2含量增高为什么会出现大气温室效应？二、计算题1. （10分）一直径为5cm的钢球，其初始温度为500℃，突然被置于温度为30℃的空气中。

设钢球表面与周围环境的对流换热系数为10 W/m2℃，试计算钢球非稳态导热的时间常数及其被冷却到300℃所需的时间。

已知钢球的比热为c=0.48kJ/kg℃, ρ=7753kg/m3, λ=33W/m℃。

2. （20分）长10m、外径133mm的水平管道通过一大房间，房间壁面及其内的空气温度均为30℃。

鞍山科技大学招收2006年攻读硕士学位研究生入学传热学考试试题考生注意：本试题共3页，满分150分，所有答题均应答在答卷纸上，否则无效一、基本概念题：(共47分)1.1 选择填空题（选择合适的答案填空，每题1分，计10分）(1). 气体辐射的黑度取决于（）；a. 气体种类b. 气体流速c. 气体比热d. 气体密度(2). 物体周围介质温度为常数的非稳态传热为第（）类边界条件传热；a.1b.2c.3d..4；(3). 临界绝热层直径与（）系数成正比；a.导热b.导温c.对流给热d..辐射；(4). 随温度的增加，黑体的最大单色辐射力向（）方向移动；a.长波b.短波c.不同波长d..红外线；(5). 管流对流给热系数一般与准数（）的0.8次方成正比；a. Nub. Prc. Red. Fo；(6). 导温系数的单位为（）；a.(m/s2)b.(w/m.℃)c. (w/m2.℃)d. (m2/s)；(7). 物体通过（）传递热量的方式称为辐射传热；a. 电子b. 分子和原子c. 相对运动d. 电磁波(8). 自然对流是由流体（）不同引起的；a. 种类b. 流速c. 浓度d. 密度(9). 黑体物体的辐射热流量与（）成正比；a. 温度b. 温度梯度c. 辐射面积d. 黑度(10). 肋片导热量的大小与（）无关；a. 给热系数b. 导热系数c. 导温系数d. 剩余温度1.2 写出下列准数的表达式（每题2分，计16分）(1). 毕奥(Biot Number)准数；(2). 雷诺(Renold Number)准数；(3). 傅里叶(Fourier Number)准数；(4). 普朗特(Prandtl Number)准数；(5). 格拉晓夫(Grashoff Number) 准数；(6). 贝克利(Peclet Number)准数；(7). 努塞尔准数(Nusselt Number) 准数；(8). 欧拉准数(Euler Number) 准数；1.3 写出下列表达式（每题3分，计21分）(1). 傅里叶(Fourier)导热定律；(2). 牛顿(Newton)冷却公式；(3). 斯蒂芬-玻尔兹曼(Stefany-Boltzmann)辐射定律；(4). 普朗克(Planck)辐射定律；(5). 维恩(Wien)位移定律；(6). 水平圆管自然对流换热准数关联式；(7). 有内热源的非稳定态流体导热微分方程；二、基本分析题：（共48分）简要分析下列各题（每题6分，计48分）(1). 影响隔热材料导热系数的主要因素；(2). 试写出在表面温度一定时大平板双面加热的微分方程和边界条件及初始条件；(3). 简述强化管内强制对流换热的主要途径；(4). 简述影响气体辐射黑度的主要因素，并说明计算烟气黑度的主要步骤；(5). 简述锅炉炉膛内传热强度的主要因素；(6). 简述影响蒸气管路绝热包扎隔热效果的因素。

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。

2005年上海理工大学硕士研究生入学考试试题一．问答题：（每题6分,共60分）1．δq=CpdT+δwt适用于什么工质（理想气体，实际气体）？适用于什么过程（可逆过程，不可逆过程）？并说明理由。

2．某封闭热力系经历一熵减少的可逆过程，则该热力系能否经一绝热过程回复到原态？为什么？3．压气机绝热压缩某种理想气体,初始状态为1，由于不可逆终态为2',试在T--s图上用面积表示出压缩所消耗的技术功。

4．水蒸汽由给定的初态p1、t1通过一喷管等熵膨胀到湿蒸汽区，其背压p2为已知，若手头没有焓熵图，只有水蒸汽热力性质表，如何计算确定状态2的各项热力参数x2，t2，h2。

5．在环境温度为300K的条件下，150K的热源有否作功能力？若能量Q由400K的恒温热源直接传入150K的恒温热源，引起的作功能力损失是多少？6．理想气体绝热可逆流动中，只要选取合适的喷管，就一定可以使出口流速达到超音速，对吗？为什么？7.如图所示，有两任意过程a-b,a-c,b点和c点在同一条绝热线上，试问△Uab和△Uac哪个大？若b,c在同一条等温线上，结果又如何？8.降低蒸汽轮机的排汽压力P2，能否提高蒸汽动力循环——朗肯循环的热效率？作T-S图表示。

受什么条件限制？9．一动力循环1－2－3－1的T－s图如右图所示，其中过程1－2、3－1皆为可逆过程，2－3为一有摩擦的绝热过程。

T1、T3都等于环境温度T0。

试用一块面积或几块面积的代数和表示出该循环中的吸热量Q1，放热量Q2，净功量W和由于摩擦而引起的作功能力损失。

?10．当相对湿度一定时，湿空气的温度愈高，则含湿量愈大。

若含湿量一定时，湿空气的温度愈高，则相对湿度也愈大。

这种说法是否正确？为什么？二．计算题（共90分）1. 轴流式压气机从大气环境中吸入P1=0.1MPa，t1=15℃的空气，其流量11.6kg/s，经绝热压缩到P2=0.9 MPa，由于摩擦作用，使出口空气温度增高到302℃，试求压气机绝热效率(理想压缩功和实际压缩功之比)及拖动压气机所需要的功率。

武汉大学武 汉 大 学2005年攻读硕士学位研究生入学考试试题 科目名称：化工原理 科目代码：804注明：所有的答题内容必须答在答题纸上，凡答在试题上的一律无效。

一、填空题（共15空，每空1分，共15分）1、若基本物理量为质量[M]、长度[L]和时间[T]，则粘度μ的量纲式（因次式）为 。

2、将下列用非SI 单位计量的物理量分别换算成指定的SI 单位：质 量 2.5[kg（f）·s 2·m -1]= kg压 强 30[kg（f）·cm -2]= Pa3、某热交换器由61根φ25 mm×2.5 mm的管子组成，外壳内径为500 mm。

当流速为0.2 m·s -1的水在热交换器环隙间（壳方）流动时，设外壳内径为D ，管子外径为d ，管数为n ，则其当量直径d e 的计算式为 ，其值为 m。

4、水蒸气冷凝的传热膜系数α1，水沸腾传热膜系数α2，液体对流传热膜系数α3和气体对流传热膜系数α4。

四者中最小的是 。

5、常压（101.3 kPa）下，20 ℃的空气被水蒸气所饱和，已知该条件下水蒸气饱和蒸气压为2330 Pa, 则该湿空气的摩尔分数为 ，摩尔比（比摩尔分数）为 。

6、反应器热稳定性的判据为：在 Q 生 = Q 去的前提下，还要使dTdQ 生 ________dT dQ 去。

武汉大学7、对于双组分液体的连续精馏过程。

在分离任务和进料热状况给定的情况下,若增加回流比,将使 减少,却使 增加。

8、在活塞流反应器（PFR）中进行简单一级反应时，在恒定操作条件下，转化率x A 随加料的初始浓度c A,0增加而 。

9、以产率或选择性为优化目标选择理想均相反应器时，对平行反应主要是根据主、副反应的 ；而对连串反应，则是根据不同的 。

10、膨胀因子A δ的物理意义为：每消耗1 mol 关键组分A 时，所引起的气相反应系统 。

二、判断题（下列命题中，你认为正确的打“√”，错误的打“×”并改正，共12小题，每小题3分，共36分）1、滞流时，流体沿管道的轴向作有规则的直线运动，流体的质点一层滑过一层的位移；湍流时，出现了剧烈的涡流，流向很不规则。

2005—2006 学年第1学期课程：传热学专业：姓名__________学号__________成绩__________此试卷选为：期终考试( )，补考( )试卷教研室主任签名__________________任课教师签名_________________日期_____________一．概念解释题（每题4分）1．导热系数2．Gr数和Re数3．集总参数法4．温度边界层5．临界热绝缘直径二．讨论分析题（每题8分）1．将一支热电偶插入风道中测量气流的温度，热电偶测点位于风道中心。

若风道的内侧壁面温度t W高于气流温度t g，试分析讨论热电偶所测得的温度将是低于、高于还是等于气流温度t g。

2．试定性分析在相同流速或相同流量情况下，大管和小管（管内或管外）的表面传热系数的大小差异。

3．试绘出换热器中两种流体在顺、逆流条件下温度变化曲线，并写出平均温度计算式。

已知高温流体由t1'(过热蒸气)被冷却到饱和温度t s然后到再冷却到t1"(过冷液体)，低温流体无相变。

4．饱和水在水平加热表面上沸腾（壁面温度可控）时，随着壁面过热度的增加，沸腾换热表面传热系数是否也增加?为什么？三．计算题（每题12分）1．某铜导线的直径为3mm，每米长的电阻为0.02Ω。

如果该导线外面包有厚度为1mm的绝缘层，其导热系数为0.15W/(m·︒C)，使用温度为0︒C到65︒C。

求该导线中可以通过的最大电流为多少？2．一根热水管道，竖直穿过室温为20℃的房间．管道外径为100mm，平均壁温为70℃，高3m．试计算由于自然对流而引起的散热量．已知：空气在定性温度为t m= (20+70)/2 = 45℃时的物性参数为λ = 2.9×10–2 W/m·︒C；ν = 17.46×10–6m2/s；Pr = 0.699。

竖管自然对流换热准则方程：Nu= c·(Gr·Pr)n。