2016年东南大学918传热学考研真题及讲解 名词解释： 1.总传热过程 热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程。 2.集总参数法 当固体内部的导热热阻小于其表面的换热热阻时，固体内部的温度趋于一致，近似认为固体内部的温度t仅是时间τ的一元函数而与空间坐标无关，这种忽略物体内部导热热阻的简化方法称为集总参数法。 3.光谱发射率 热辐射体的光谱辐射出射度与处于相同温度的黑体的光谱辐射出射度之比。 4.自然对流自模化 它表明自然对流紊流的表面传热系数与定型尺寸无关。 5.Bi Bi =hl/λ, 表明了导热热阻与对流换热热阻的比值。 6.局部对流传热系数 就是指某个点的对流传热系数,比如一个平板上某一点,是用该点的温度同外界温度的差来计算所得该点的局部对流换热系数。 7.接触热阻 接触热阻是由于两接触面凹凸不平存在空气使得接触不完全而产生的热阻。接触热阻的大小与接触表面的材料、连接方式、表面状况及接触压力大小等多种因素有关。 8.热边界层 流体在平壁上流过时，流体和壁面间将进行换热，引起壁面法向方向上温度分布的变化，形成一定的温度梯度，近壁处，流体温度发生显著变化的区域，称为热边界层或温度边界层。 9.漫射表面 辐射能按空间分布满足兰贝特定律的表面。 10.灰体。 光谱吸收率与波长无关的物体。
简答题： 1功率恒定的电阻丝放在房间中，分析影响表面温度的因素是什么？ 答：电阻丝跟外界的换热有两种方式，一种是与空气的对流换热，第二种是与墙壁的辐射换热。从对流换热的角度出发，影响因素主要有空气的物性参数、流速、电阻丝的散热面积、表面性质；从辐射的角度来说，影响因素主要有墙壁的温度、电阻丝的散热面积。 2为什么冷藏车表面刷白漆？ 答：增加车表面的反射辐射，减少吸收辐射。 3非稳态一维无内热源环境传热系数h ，环境温度tf ，步长为△x ，写出显示差分方程并指出收敛条件。 答：p176 公式4-14a;p177公式4-16a 。 4强制对流，流体通过温度恒定两块平行板，画出传热系数变化曲线，并画流体平均温度变化曲线。 答：p244图6-6b;批、p245图6-7b 。 5水滴滴在120度和400度金属板哪块汽化更快？为什么？ 答：120度的汽化更快， 因为那时候处在核态沸腾区域，热流密度更大。而400度时，处于膜态沸腾区，热流密度相对较小。 6不同直径的材料相同的小球温度计放在温度变化相同的环境中，哪个测量更准确，为什么？ 计算题 1圆柱直径30mm ，圆柱表面温度80度，表面覆盖保温层，保温层导热系数为0.5W/mk ，保温层外表面传热系数10，环境温度为30度。分析保温层厚度δ对传热量的影响。若允许保温层外表面温度最高为50度，则保温层厚度δ为多少？ 0.075m δ= 2空气温度为20度，速度为2m/S ，横掠直径为15mm 长500mm 的圆柱。圆柱表面温度为80度，求传热系数和换热量。 求解：
第一章 1.热传导物体各部分之间不发生相对位移，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递。 2.热流量单位时间内通过某一给定面积的热量。 3.热对流指由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移，冷、热流体相互掺混所导致的热量传递过程。 4.导热系数表征材料导热性能优劣的参数，数值上等于在单位温度梯度作用下物体内热流密度矢量的模。取决于物质的种类和热力状态（温度和压力等） 5.对流换热流体流过固体表面时，对流和导热的联合作用，使流体与固体壁面之间产生热量传递的过程。 6.辐射物体通过电磁波来传递能量的方式。 7.热辐射物体因热的原因而发出辐射能的现象。 8.辐射传热物体不断向空间发出热辐射，又不断吸收其他物体的热辐射，辐射与吸收过程的综合结果就造成了以辐射方式进行的物体间的热量传递。 9.传热过程热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程。 10.传热系数表征传热过程强烈尺度的标尺，数值上等于冷热流体间温差1℃、传热面积1㎡时的热流量的值。 11.传热过程热阻面积热阻（见P14） 第二章 1.温度场各个时刻物体中各点温度所组成的集合。 2.稳态温度场物体中各点温度不随时间变化的温度场。 3.非稳态温度场物体中各点温度随时间变化的温度场。 4.均匀温度场物体中各点温度相同的温度场。 5.一维温度场物体中各点温度只在一个坐标方向变化的温度场。 6.二维温度场物体中各点温度只在二个坐标方向变化的温度场。 7.等温面温度场中同一瞬间相同温度各点连成的面。 8.等温线在任何一个二维截面上等温面表现为等温线。 9.导热基本定律在导热过程中，单位时间内通过给定截面的导热量，正比于垂
东南大学 二OOO 位研究生入学考试题 一．解释下列现象：（本题共25分，每题5分） 1，冰箱里结霜后，耗电量增加; 2, 某厂一条架空敷设的电缆使用时发现绝热层超温，为降温特剥去一层绝热材料，结果发现温度更高。 3， 某办公室由中央空调系统维持室内恒温，人们注意到尽管冬夏两季室内都是20℃，但感觉不同。 4， 大气中的 CO2 含量增加，导致地球温度升高。 5， 同样是-6℃的 气温，在南京比在北京感觉要冷一些。 二．半径为s γ 圆球，其热导率（导热系数）为λ单位体积发热量为Qr,浸在温度为tf 的 流体中，流体与球表面的对流换热系数为h, 求稳态时，(1) 圆球内的温度分布，(2)当 0.1, 4.5/(s m w m γλ==?℃), 25000/v Q w m =,215/(h w m =?℃), 20f t =℃时，球内 的最高温度。（本题15分） 三．采用测定铂丝电阻的方法可间接测出横掠铂丝的空气速度。现测得铂丝直径d=0.1mm, 长10mm ，电阻为0.2Ω，通过的电流为1.2A,表面温度为200℃,已知0.3851/3 0.911Pr um em m R N =，空气的物性参数见下表，求气流的速度u ∞( 本题15分) 附：空气的物性参数 t ℃ λ/(w m ?℃) ν 2/m s Pr 20 2.59210-? 21.4610-? 0.703 110 3.27210-? 24.3610-? 0.687 200 3.93210-? 26.0610-? 0.680 四，用一裸露的热电偶测烟道内的烟气温度，其指示值为280℃ 已知烟道壁面温度为250℃ 热电偶的表面温度为0.9℃，与烟气的对流换热系数为1002 /(w m ?℃)求烟气的实际温度。若烟气的实际温度为317℃，热电偶的指示值为多少？（本题15分） 五，一条供热管道长500m ，架空敷设，管道内径为70mm ，管内热水与外部空气的总传热系数为1.82 /(w m ?℃)流量为1000kg/h,比热为4.168J/(kg .℃).若入口温度为110℃ 空气温度为—5℃ 求出口热水温度。（本题15分） 六， 一长为H ，宽为b ，厚度为δ的铝板水平放置（b >>δ ）长度方向两端温度均为o t ,底部绝热，周围空气的温度为f t 与铝板的对流传热系数为h ，设铝板的热导率为λ，求铝板的温度分布。（本题15分）
东大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=0.1
东南大学 1995年攻读硕士学位研究生入学考试试题 1． 直径100mm 的蒸汽管道，绝热层外径250mm ，若绝热层内外璧温度均不变而改用新的绝热材料（已知导热系数2λ=1λ/2，单位体积价格1G =22G ）。问价格相同时，但位管厂的热损失变化是多少？ 2． 两个表面黑率的平行平板，其温度分别为1T 与2T 。板间辐射换热，热在中间插入一块厚δ，导热系数λ，表面黑率ε的平板，问热流有什么变化？ 3． 空气在方管内作强迫对流紊流时，若流量增加一倍，问对流换热系数变化多少？压力损失多少？（阻力系数与雷诺数无关） 4． 设计一个采用瞬态导热理论测试材料热物性（如导热系数a ）的实验装置。说明其工作原理与测试方法。 5． 用裸露热电偶测量管中的气流温度，热电偶读数1t =170c ?，已知管壁温度2t =90c ?，气流对热接点的对热换热系数α=50c m w ?2 /，接点表面黑率ε=0.6，试确定气流的温度。若考虑热电偶导热的影响，则真实的温度应有何变化？ 6． 流量为的907kg/h 水，通过长4.6m 的钢管，水温16c ?升高至49c ?，钢管内壁温度66c ?。求钢管的内径。 水的物性： 东南大学一九九六 年传热学研究生入学考试 一．请设计一个存放液氮的金属容器，附上简图并加以说明（按传热学原理） 二．导热微分方程 )(222222z T y T x T T ??+??+??=??ατ 温度 λ?210[]c m w ?/ γ?610 [] s m /2 r p 20 59.9 1.006 7.02 30 61.8 0.805 5.42 40 63.5 0.659 4.31
东南大学传热学考试真题试卷与解析
答：在稳态条件下物体各点的温度分布不随时间的改变而变化的温度场（2分）。 其表达式),,,(z y x f t =（2分）。 2、室内安装的暖气设施，试说明从热水至室内空气的传热过程中包含那些传热环节。 答：热水→管子内壁：对流换热；（1分） 管子内壁→管子外壁：导热；（1分） 管子外壁→室内环境：对流换热和辐射换热（2分） 3、影响对流换热的一般因素有哪些？ 答：影响对流换热的一般因素有：⑴流动的起因和流动状态（1分）；⑵流体的热物理性质（1分）；⑶ 流体的相变（1分）；⑷换热表面几何因素（1分）。 4、如图所示的真空辐射炉，球心处有一黑体加热元件，试答：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I l ＝I 2=I 3。（2分） 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。（2分） 五、计算题（共36分）： 1、某一炉墙内层由耐火砖、外层由红砖组成，厚度分别为200mm 和100mm ，导热系数分别为0.8W/(m ·K)和0.5W/(m ·K)，炉墙内外侧壁面温度分别为700℃和50℃，试计算：(1)该炉墙单位面积的热损失；(2)若以导热系数为0.11W/(m ·K)的保温板代替红砖，其它条件不变，为了使炉墙单位面积热损失低于1kW/m 2，至少需要用多厚的保温板。（10分） 解：(1)单位面积散热损失： q= 2 2112w 1w t t λδ+ λδ-=5.01 .08.02.050 700+-=1444.4W/ m 2 （5 分） (2)以保温板替代红砖，由于炉墙热损失不得高于q 0=1kW/m 2 δ2≥λ2( 1 1 2w 1w q t t λδ--)=0.11×(8 .02 .010*******- -)=0.044m=44mm （5分）
2000年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 科目编号：531 科目名称：传热学 一．解释以下现象（本题共25分，每题5分） 1.冰箱里结霜后，耗电量增加。 2.某厂一条架空敷设的电缆使用时发现绝缘层超温，为降温特剥去一层绝缘层，结果发现 温度更高。 3.某办公室由中央空调系统维持室内恒温，人们注意到尽管冬夏两季室内都是20℃，但感 觉却不同。 4.大气中的co2含量增加，导致地球温度升高。 5.同样是-6℃的气温，在南京比在北京感觉要寒冷一些。 二．半径为r的圆球，其导热率（导热系数）为λ，单位体积发热量为Q，浸在温度为t的流体中，流体与球表面间的对流换热系数为h，求稳态时： 1）圆球内的温度分布 2）当r=0.1m，λ=4.5w/（m﹒℃）,Q=5000w/m3,h=15w/(m2﹒℃),t=20℃时，球内的最高温度。 （本题15分）。 三．采用测定铂丝电阻的方法可间接测出横掠铂丝的空气速度。线测得铂丝直径d=0.1mm，长10mm，电阻为0.2Ω，通过的电流为 1.2A,表面温度为200℃，已知N u=0.911R e0.335P r0.33，空气的物性参数见下表，求气流的速度u。（本题15分） 四．用一裸露的热电偶测烟道内的烟气速度，其指示值为280℃，已知烟道壁的壁面温度为250℃，热电偶的表面黑度为0.9，与烟气的对流换热系数为100 w/(m2﹒℃).求烟气的实际温度。若烟气的实际温度为317℃，热电偶的指示值为多少？（本题15分） 五．一条热管道长500m，架空敷设，管道内径为700mm，管内热水与外部空气的总传热系数为1.8 w(m2﹒℃)，流量为1000kg/h，比热为4186J/(kg﹒℃),若入口温度为110℃，空气温度为-5℃，求出口的热水温度。（本题15分） 六．一长为h,宽为b，厚度为δ的铝板水平放置（b》δ），长度方向的两端温度均为t， ，与铝板的对流换热系数为h。射铝板的导热率为λ，底面绝热，周围空气的温度为t f 求铝板的温度分布。