东南大学传热学 真题

传热学试题含参考答案《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。

四、简答题1．试述三种热量传递基本⽅式的差别，并各举1～2个实际例⼦说明。

（提⽰：从三种热量传递基本⽅式的定义及特点来区分这三种热传递⽅式）2．请说明在传热设备中，⽔垢、灰垢的存在对传热过程会产⽣什么影响?如何防⽌?（提⽰：从传热过程各个环节的热阻的⾓度，分析⽔垢、灰垢对换热设备传热能⼒与壁⾯的影响情况）3. 试⽐较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别，它们各⾃的单位是什么?（提⽰：写出三个系数的定义并⽐较，单位分别为W/(m·K)，W/(m2·K)，W/(m2·K)）4．在分析传热过程时引⼊热阻的概念有何好处?引⼊热路欧姆定律有何意义?（提⽰：分析热阻与温压的关系，热路图在传热过程分析中的作⽤。

06年传感器技术试题参考答案及评分标准（A 卷）一、 填空题（15题，每题2分，共30分）1、 传感器的输入输出特性指标可分为__静态_____和动态指标两大类，线性度和灵敏度是传感器的___静态________指标，而频率响应特性是传感器的 动态 指标。

2、 导电丝材的截面尺寸发生变化后其电阻会发生变化，用这一原理可制成的传感器 称为_电阻应变式_______式传感器，利用有料具有磁致伸缩效应可制成的__压磁式________传感器也可用以测量力，而压电式传感器则利用了一些具有离子型晶体电介质的____压电_______效应，它敏感的最基本的物理量也是力。

3、 热电式传感器中，能将温度变化转换为___电阻_______变化的一类称为热电阻，而能将温度变化转换为电势的称为__热电偶______，其中__热电偶_____式传感器在应用时需要做温度补偿(冷端补偿)。

4、 旋转式编码器用以测量转轴的角位移，其中__绝对式编码器________在任意位置都有固定的数字编码与位置对应，线数为360线的增量式编码器分辨力为___1_________（角）度。

5、 光电效应分为 内光电效应 和 外光电效应 两大类。

6、 光纤的核心是由折射率 较大的纤芯 和折射率 较小的包层 构成的双层同心圆柱结构。

二、 简答题：（20分 每小题5分）1、简要说明电容式传感器的原理。

电容式传感能将被测量转换为传感器电容变化（1分）。

传感器有动静两个板板，板板间的电容为：00r C A εε= ，式中：ε0 真空介电常数:(8.854×10－12 F/m εr 介质的相对介电常数 δ 两极板间的距离有关 A 极板的有效面积（3分） 当动板板运动或极板间的介质变化就会引起传感器电容值的变化，从而构成变极距式、变面积式和变介质型的电容式传感器。

（1分）2、简要说明光栅尺的原理。

光栅是基于莫尔条纹现象的。

当两组间隔B 相同，并有一夹角θ的光栅相互错动时，会形成明暗相间的移动条纹，称为莫尔条纹。

专题二 稳态热传导
【解】
专题二 稳态热传导
【名校真题解析】29 （北京科技大学2012） 【计算题】考察一管长6m, 内、外径分别为7.4cm、
8.0cm，导热系数为14W/(m·℃)的压缩空气管道。管的外表 面由总功率为300W的电阻带均匀加热，外包绝热层，通过 绝热层的散热损失为15％。管内空气的平均温度为−10℃ ， 管道内表面的对流换热系数为30 W/(m2·℃)。试：
专题二 稳态热传导
温度场分布：
r=r2 处有最高温度：
t2
tf
q h
t2
150 ℃ 1.05105 3 500
q 2 (t1 t2 ) 2
t1
q 2 2
t2
186.30C
燃料层控制方程： 料层边界条件：
燃料层温度分布：
t
Φ
21
1
2
2
x2
t1
燃料层最高温度：
t0
t1
1 22
21
196.8℃
【计算题】一长为L的长圆柱内热源为 ，常物性，导 热系数为λ，左端面和侧面都绝热，右端与流体接触，温 度为tf，表面传热系数为 h，求
①写出微分方程和边界条件 ②温度分布 ③最大温度tmax
【解】 控制方程:
边界条件:
第一次积分:
第二次积分:
x L,
tL
Φ 2λ
L2
c2
tf
L ; h
c2 =t f
L h
Φ 2λ
L2
温度分布: 当x=0时，取得最大温度:
专题二 稳态热传导
【名校真题解析】 25（北京科技大学2011） 【计算题】考察一功率为800W的家用电熨斗

i
y
i
i i tm tm 1,n ,n
பைடு நூலகம்x
i
y
i i tm tm ,n1 ,n
y
x
i
i i tm tm ,n1 ,n
y
x)
化简有 t m ,n Fox (t m1,n t m1,n ) Foy (t m ,n1 +t m ,n1 )+[1-2(Fox Foy )]t m ,n
三、计算题 1、一长为 L 的长圆柱内热源为 ，常物性，左端面和侧面都绝热，右端面和温 度为 t f 的流体接触，表面传热系数为 h ，求： （1）写出微分方程和边界条件 （2）温度分布 （3）圆柱内最大温度 tmax
2、一根长铜管，内径为 13mm，厚度为 3mm，导热系数 398W / (m K ) 。温度为 70℃ 的水从内管流过，质量流量为 360 Kg/h，出口温度为 90℃，外管浸没在不断流动的温度 为 120℃的饱和水中。
kA ，它是换热器热设计中的一个无量纲参数，在一定意义 qmc min
上可以看成是换热器 kA 值大小的一种度量。 用法：主要用于换热器校核计算及低温换热器的设计计算
3、特点：①热辐射无需任何介质 ②热辐射不仅存在能量的转移，还存在能量形式的转换 ③黑体的辐射能力与其热力学温度成四次方成比例，因此辐射换热在 高温时更重要 ④物体的发射和吸收特性不仅与自身温度及表面状况有关，而且还随 发射的波长和方向而异，因而更复杂
Nu
d i'
67.4 102 196.51 20376.57W / (m2 K ) 0.0065
to t m
l'
120 80 1 . 7m 9 1 l n (1 2 . 5 6 . 5 ) 1 l nd ( o di ) 8 3 9 0 ( ) ' 3 . 1 4 0 . 0 0 6 5 2 0 3 7 6 . 5 7 2 3 .14 398 d h 2 i