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华电传热学真题

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华电传热学真题

2000年华电传热学试题

⼀.回答下列问题(每⼩题6分,共48分)1, 请⽤⽂字表达傅⾥叶定律的意义。

2，试以导热系数为定值，原来处于室温的⽆限⼤平壁因其⼀表⾯温度突然升⾼为某⼀定值⽽发⽣⾮稳态导热过程为例，说明过程中平壁内部温度变化

的情况，着重指出⼏个典型阶段。3，试说明对流换热是怎样的过程，热量是怎样传递的？

4，何谓膜状凝结过程，不凝结⽓体是如何影响凝结换热过程的？

5, 灰体有什么主要特征？灰体的吸收率与那些因素有关？

6，⽓体与⼀般固体⽐较其辐射特性有什么主要区别？

7，写出传热单元的计算式，简单说明它的意义。

8，说明平均传热温压的意义，在纯逆流或顺流时计算⽅法上有什么差别? ⼆，外直径为300mm的蒸汽管道其外表⾯温度为540℃，今欲使⽤某种绝热材料加以保温，要求在该保温层外再包上⼀层导热系数为0.25W/(m.℃)，厚为20mm的保护层之后其直径为600mm，外表⾯温度不超过60℃，⽽每⽶管长的热损失不超过250W，试确定该绝热材料的导热系数应为多少？（12分）三，试求锅炉省煤器中烟⽓对管壁发⽣对流换热时每⽶管长的换热量。已知锅炉省煤器为叉排布置，其横向和纵向距离为120mm，管外直径为60mm，流体和管壁温度分别为600℃和200℃，设从每两管之间每⽶管长的横断⾯流过的烟⽓流量为0.2kg/s，该换热过程适⽤的准则⽅程为：Nu=0.482Re（0.556次⽅）

假设管排数⼤于10,⽆需考虑管排数修正,已知烟⽓的物性参数如下:

温度密度动⼒粘度×10-6 导热系数℃kg/m3 kg/(m.s) W/(m.℃)

200 0.748 24.5 0.0401

400 0.525 31.7 0.0570

600 0.405 37.9 0.0742

（14分）

四，⼀外直径为300mm的圆管外壁温度为350℃，⿊度为0.85，置于温度为40℃，⿊度为0.8的⼤房间中，今在其外加设⼆表⾯⿊度为0.1，直径为500mm的薄壁圆筒，在其它条件不变的情况下，试问辐射热损失有什么变化？分析时忽略薄壁圆筒的厚度及导热热阻，不考虑对流换热的影响。（12分）

五，⼀台逆流式冷油器的换热⾯积为20m2，传热系数为300W/(m2.℃)，⼜当冷却⽔流量为1kg/s，进⼝温度为30℃时能将流量为2kg/s，温度为120℃的油冷却到多少度？已知⽔和油的⽐热分别为4.2和2.1kJ/(kg.℃)。（提⽰温度在60-70℃之间）（14分）

六、求图1和图2中的⾓系数X1,1 (15分)

2001年华电传热学试题

⼀、名词解释（如⽤表达式，请说明式中符号意义）（20）1，傅⾥叶定律

2，集总参数法

3，临界热通量

4，兰贝特定律

5，效能

⼆、回答问题（30）1、⼀具有均匀内热源Q的⼤平壁，厚度为δ，平壁⼀侧绝热，另⼀侧

暴露于温度为tf的流体中，对流换热系数为α，平壁的导热系数为λ，试导出平壁中温度分布的解析表达式，并据此得出平壁中温度最⾼点的

位置。2、管内流动定型段和温度定型段（等壁温对流换热）各有何特点？

3、说明基尔霍夫定律以下两种表达式的成⽴条件。

α1=ε1 ，α=ε

4、⽤数值⽅法求解有内热源（Q）的⼆维稳态导热问题，⽹格划分如图

所⽰，列出节点（m，n）的离散⽅程式。5、已知平板x处热边界层内德温度分布为t(y)=a+by+cy2，a，b，c已知，

流体主流温度为tf，壁⾯温度为tw，试求局部对流换热系数。

三、⼀炉壁内表⾯温度为1300℃，第⼀层材料为耐⽕砖，导热系数λ=1.7W/(m.℃)。允许使⽤的最⾼温度为1400℃，第⼆层材料为绝热砖，导热系数λ=0.35W/(m.℃),允许使⽤的最⾼温度为1000℃，绝热砖外表⾯温度为200℃，第⼆层是厚度⼀定的铁板。热稳定状态下通过炉壁的热流密度为3000W/m2，试问两种材料厚度各位多少才能使炉壁的总厚度最⼩？

四、在⼀个换热器中，平均温度为80℃的⽔流经⼀个内直径2.4cm，壁厚1mm

的钢管，钢管的导热系数λ=109W/(m.℃)。内直径5.0cm的管⼦套在钢管外⾯，流量为1kg/s，平均温度为30℃的⽔流过套管内环形通道。总的传热量为15KW，试计算当钢管内⽔流量为0,5kg/s时，换热器的长度为多少？本体适⽤的实验关联式为Nu=0.023Re0.5Pr，加热流体时n=0.4，冷却流体时n=0.3 。

⽔的物性参数为：

五、⼀逆流套管式换热器，⽤流量为1.5kg/s的油将流量为1kg/s的⽔从35℃加热到90℃，油的⽐热为2.1kj/(kg.℃)，进⼊换热器的温度为200℃，⽔的⽐热为4.258kj/(kg.℃)，该换热器的总传热系数为425W/(m2.℃)，试求换热器的⾯积。如果⽔流减少⼀半时，传热量为多少? 逆流换热器效能为

（15分）六、⼆互相平⾏且正对的边长为1m，垂直距离为1m的正⽅形表⾯1和2，表

⾯1 的温度为500℃，⿊度为0.8，表⾯2绝热，将这两表⾯置于⼀个温度为10℃的⼤房间内，试求绝热⾯的温度和表⾯1的热损失。（已知X12=0.2）

（10分）2003年华电传热学试题

⼀、试建⽴具有内热源Q、变截⾯、变导热系数的⼀维稳态导热问题的温度场微

分⽅程式。（10）

⼆、说明流动边界层和热边界层理论的基本要点，它们的提出对对流换热微分⽅

程组的求解有何意义？写出Pr准则的定义式并说明它的物理意义。（20）

三、液体发⽣⼤容器饱和沸腾时，随着壁⾯过热度的增⾼，会出现哪⼏个换热规

律不同的区域？这⼏个区域的换热分别有什么特点？为什么把热流密度的峰值qmax（临界热流密度）称为烧毁点？（20）

四、请阐述兰贝特定律的内容。说明什么是漫射表⾯？⾓系数在什么情况下市

⼀个纯⼏何因⼦，和两个表⾯的温度和⿊度（发射率）没有关系？（15分）

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华电考研传热学复习指南+习题80

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传热学考试复习指南 华北电力大学

华北电力大学考研传热学复习指南+习题80

第一部分：必背的公式

1. 通过单层平壁稳态导热热流量的计算公式

λ)δ/()(21AttAqww

2. 通过单层圆筒壁稳态导热热流量的计算公式

)/ln(21)(1221rrlttAqww

3. 牛顿冷却公式

tAh

4. 对于两个漫灰表面组成封闭系统的辐射换热计算

)(111212,112222,11111212,1bbsbbEEXAAXAAEE

其中的特例：

（1）表面1的面积A1远远小于表面2的面积A2，且X1,2=1，如一个物体被一个空间包容的情况。

)(21112,1bbEEA

（2）表面1的面积A1等于表面2的面积A2，且X1,2=1，如两块相近的平行平板之间的辐射换热。

111)(212112,1bbEEA

5. 传热方程式

)(21ffttAkmtAk

6. 换热器计算的基本公式 传热学考试复习指南 华北电力大学

mtkA

简单顺流和逆流：minmaxminmaxlntttttm，复杂布置情况：逆)(mmtt

)(''1'111ttcqm

)('2''222ttcqm

第二部分：必背的物理概念表达式或定义式

1. 导热的傅立叶定律数学表达式

nntgradtq

在直角坐标系中，x坐标方向上，xtq或xtAΦ

2. 肋片效率

理想实际f

肋片的理想散热量是指整个肋片均处在肋根温度下的散热量。

3. 毕渥数、傅立叶数和时间常数的表达式

hlBi，2laFo，)/(AVhBiV， 2)/(AVaFoV

hAVcc

4. 对流换热中表面传热系数与流体温度场的关系式

07-11 华电传热真题

07-11 华电传热真题

2007年华电研究生入学考试（传热学A）

一、选择填空（可多选）（每题5分，共75分）

1.靠得非常近的两个等面积平行大平板，可以近似认为它们之间的角系数是（）

A.0.5 B. 1 C.0 D.0.25

2.某电缆外包裹导热系数是0.1W/（m-K）的绝缘层，绝缘层外表面与周围环境间表面传热系数是W/(m2.C)，则它的临界绝缘直径是（）

A.11mm B.22mm C.27mm D.44mm

3.半径为R的钢球，与周围环境间的表面传热系数是h,自身导热系数 为m，则可以采用集总参数法分析钢球非稳态温度场变化规律的条件是（）

A.hR/m<0.1 B. hR/m<0.2 C. hR/m<0.05 D.hR/m<0.0333

4.管槽内流体层流流动与湍流流动分界点的临界Re数一般取做（）

A.4500 B.10000 C.2300 D.1600

5.二氧化碳被称作温室效应气体，是因为二氧化碳（）

A.具有辐射和吸收能力的光带均位与红外线的波长范围

B.具有辐射和吸收能力的光带均为与可见光的波长范围

C.具有在整个波长范围内连续吸收和辐射热量的能力

D.在整个波长范围内呈现透明体的性质

6.下列说法中正确的是（）

A.测量非稳态温度场的温度，热电偶的时间常数越大越好

B.测量非稳态温度场的温度，热电偶的时间常数越小越好

C.热电偶的性能与其时间常数无关

D.热电偶只在测量稳态温度场时才考虑时间常数的影响

7.为了更好地起到削减辐射换热的作用，插入两个辐射换热表面间的遮热板，其发射率（）

A.越大越好 B.越小越好 C.与辐射换热量无关 D.与其他换热表面发射率相等

8.采用肋片强化通过壁面的传热，肋片应该加在

A.热阻较大的一侧 B.热阻较小的一侧

C.温度较高的一侧 D.温度较低的一侧 9.下列哪种情况满足基尔霍夫定律（即善于辐射者必善于吸收）（）

传热学第四版1-7章试卷及答案

传热学第四版1-7章试卷及答案

传热试卷

一、 判断题（每题2分，共10分）

1、如果在水冷壁的管子里结了一层水垢，其他条件不变，管壁温度与无水垢时相比将提高（√ ）

2、同名准则数相等，两种现象必相似。（×）

3、流体分别在较长的促管和习惯内做强制紊流对流换热，如果流速条件相等，则粗管内换热较大（√ ）

4、根据流体流动的起因不同，把对流换热分为层流换热和湍流换热（×）

5、沸腾的临界热流量qc是从不稳定膜态沸腾过渡到稳定膜态沸腾的转折点。（× ）

二、简答题（每题8分，共40分）

1、简述导热微分方程的三类定解条件

答： 第一类：规定了边界上的温度；第二类：规定了边界上的热流密度；第三类：规定了物体与周围流体间的表面传热系数h及周围流体的温度。

2、试用简明语言说明边界层的特点及引入边界层的意义。

答：特点 1）流动边界层厚度δ<

意义 1）缩小研究区域 2）简化微分方程

3、使用特征数方程时应注意哪些问题

答：（1）特征长度应该按该准则式规定的方式选取（2）特征速度应该按规定方式计算（3）定性温度应该按该准则式规定的方式选取（4）准则方程不能任意推广到得到该方程的实验参数的范围以外。

4、简述沿热竖壁自然对流局部系数变化原因

答： 层流厚度增加，h减小；逐渐变为湍流，h增加；旺盛湍流h几乎为常量

5、非稳态导热正规与非正规的区别在哪里？请用文字和数学语言描述

答：正规温度分布受热边界条件的影响,oF≥0,.2；非正规温度分布受初始温度分布的影响,≤0.2

三、计算题（共50分）

1、（10分）一砖墙的表面积为12，厚为260mm，平均导热系数为1.5W/（m.K）。设面向室内的表面温度为25℃，而外表面温度为-5℃，试确定次砖墙向外界散失的热量。

解：根据傅立叶定律有：

2、（12分）某一瞬间，一无内热源的无限大平板中的温度分布可以表示成t1=c1x2+c2的形式，其中c1、c2为已知的常数，试确定：

ftoF2mWtA9.207626.05)(25125.1（1） 此时刻在x=0的表面处的热流密度

大学《传热学》试题及答案(七)

大学《传热学》试题及答案(七)

1 大学《传热学》试题及答案

热辐射基本定律部分

一、基本概念

主要包括热辐射基本概念及名词解释、黑体辐射基本定律、实际物体辐射特性及其应用。

1、北方深秋季节的清晨，树叶叶面上常常结霜。试问树叶上、下去面的哪一面结箱?为什么?

答：霜会结在树叶的上表面。因为清晨，上表面朝向太空，下表面朝向地面。而太空表回的温度低于摄氏零度，而地球表面温度一般在零度以上。由于相对树叶下表面来说，其上表面需要向太空辐射更多的能量，所以树叶下表面温度较高，而上表面温度较低且可能低于零度，因而容易结霜。

2、如图所示的真空辐射炉，球心处有一黑体加热元件，试指出①，②，③3处中何处定向辐射强度最大?何处辐射热流最大?假设①，②，②处对球心所张立体角相同。

答：由黑体辐射的兰贝特定律知，定向辐射强度与方向无关。故Il＝I2=I3。而三处对球心立体角相当，但与法线方向夹角不同，θ1＞θ2＞θ3。所以①处辐射热流最大，③处最小。

3、有—台放置于室外的冷库，从减小冷库冷量损失的角度出发，冷库外壳颜色应涂成深色还是浅色?

答：要减少冷库冷损，须尽可能少地吸收外界热量，而尽可能多地向外释放热量。因此冷库败取较浅的颜色，从而使吸收的可见光能量较少，而向外发射的红外线较多。

4、何谓“漫─灰表面”?有何实际意义?

答：“漫─灰表面”是研究实际物体表面时建立的理想体模型.漫辐射、漫反射指物体表面在辐射、反射时各方向相同. 灰表面是指在同一温度下表面的辐射光谱与黑体辐射光谱相似,吸收率也取定值.“漫─灰表面”的实际意义在于将物体的辐射、反射、吸收等性质理想化,可应用热辐射的基本定律了。大部分工程材料可作为漫辐射表面,并在红外线波长范围内近似看作灰体.从而可将基尔霍夫定律应用于辐射换热计算中。

5、你以为下述说法：“常温下呈红色的物体表示此物体在常温下红色光的单色发射率较其它色光(黄、绿、兰)的单色发射率为高。”对吗?为什么?(注：指无加热源条件下)