东南大学传热学资料分享 （2000,2002年）

zcc1983

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2000年的

一 名词解释（20%）

1.接触热阻

2.对流换热

3.换热器

4.辐射力

5.传热系数

二 简答题、（24%）

1. 为强化传热，可采取哪些具体措施？

2. 简述影响传热系数的因素？

3. 黑体具体有什么样的性质？

三 计算题 （每题14分）

1. 一个厚度7cm的平壁，一侧绝热，另一侧暴露于温度为30file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif的流体中，内热源file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif。对流换热表面的传热系数为，file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif，平壁的导热系数为 file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif。

试确定平壁中的最高温度及其位置。

2. 在一次对流换热实验中，10file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.gif的水以1.6m/s的速度流入内径为28mm,外径为3 mm，长为1.5 m的管子。管子外面均匀的缠绕着电阻带作为加热器，其外还包有绝热层。设加热器总功率为42.05kw，通过绝热层的散热损失为2%，管材的导热系数为18w/(m k)

试确定：

（1）       管子出口处的平均温度

（2）       管子外表面的平均璧温

3.右图表示一个半球表面3，其黑度为file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.gif= 0.475，并且处于辐射平衡中。被半球表面覆盖的圆盘的一半为灰体表面，记作表面1，其黑度为file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif= 0.35 ，温度file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.gif= 555k,而圆盘的另一半表面即表面2为         file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.gif=333k的黑体。半球的直径为0.3 ,试求：

（1）画出该系统的辐射网络图：

（2）计算表面1和2之间的辐射换热量；

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image019.gif

4.室外横放的一根煤气管道，直径d = 150 mm，表面黑度和温度为      

  file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image021.gif= 0.8, file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image023.gif= 60 file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image025.gif周围环境和空气的温度file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image027.gif=20 file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image025.gif               空气处于自由运动状态。试计算每米管长的散热损失？

redsteps

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怎么只有一年的

zcc1983

不好意思刚才发的是2002年的
这是2000年的

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  圆球，其热导率（导热系数）为 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 ℃),  , ℃),  ℃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 ，空气的物性参数见下表，求气流的速度 ( 本题15分)
附：空气的物性参数
℃     ℃)         
20    2.59      21.4    0.703
110   3.27      24.3    0.687
200   3.93      26.0    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100 ℃)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1.8 ℃)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 的铝板水平放置（b>>  ）长度方向两端温度均为 ,底部绝热，周围空气的温度为   与铝板的对流传热系数为h，设铝板的热导率为 ，求铝板的温度分布。（本题15分）

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zcc1983

东南大学  2003
一，        选择填空
1冬季室内气温高于室外气温，如果裸露的电热偶测量室内空气的温度，则温度计的读数应（）（A）高于空气实际温度
(B)等于空气实际温度
(C)低于空气实际温度
2空气横向掠过等温圆柱，从圆柱前驻点开始后热边界层厚度在不断增加，如果较小，流动保持层流，则（）
(A)局部对流换热系数逐渐减小
(B)局部对流换热系数保持不变
(C)局部对流换热系数可能减小，也可能增大
3将初始温度为t0的小铜球放入温度t∞的水槽中，如果用集总参数发来分析，则经过时，铜球的温度为（）
(A)t＝ (t0+ t∞ )/2
(B)t=  0.628 t∞+0.368 t0
(C) t=0.368 t∞+0632 t0
4饱和水蒸气在水平圆管外侧凝结 l＞＞d圆管的壁温恒定，以下方案可以增加单位时间凝结水量
(A)将圆管垂直放置
(B)将圆管水平放置
(C)在圆管外加装低肋管
5在室内一根未保温的钢管内通入100℃的饱和水蒸气，用来加热室内的空气，如果需要增加传热量，则可通过下方法实现。
(A)在管内安装肋片
(B)降低管道厚度
(C)在管外安装肋片
6根据兰贝特定律，黑体的定向辐射强度在各个方向上是相同的，这表明（）
(A)穿过微元黑体表面正上方的单位面积上的辐射能与侧上方单位面积上的辐射能
(B)穿过微元黑体表面正上方的半球面上单位面积的辐射能最大
(C)穿过微元黑体表面正上方的半球面上单位面积的辐射能最小
7一根放在空气中的电缆，其电阻为r，通过电流强度I为的电流，如果减小绝缘材料的厚度。则（）
(A)电缆的表面温度升高
(B)电缆表面的温度降低
(C)电缆表面的温度可能升高，也可能降低
8在 套管式换热器用热水来加热冷水，两个流体的温度变化曲线（）
(A)a正确  b错误
(B)a正确  b错误
(C)a,b都可能正确
对图2二维稳态导热问题，右边界是恒定热边界条件，热流密度为qw，如果采用有限差分法求解，△x=△y（）是正确的
(A)t1+t2+t3-3t+qw△x/λ=0
(B)t1+2t2+t3-4t4+ qw  △Y/λ=0
(C) )t1+2t2+t3-4t4+qw△x/λ=0

10蒸汽管道外包厚度相同的两种隔热材料，一种的导热系数较小，另一种的导热系数较大，
如果包敷的厚度相同，以下说法（）是正确的
(A)为减小传热量，导热系数较小的材料应包在内层
(B)为减小传热量，导热系数较大的材料应包在内层
(C)如何包敷对传热量无影响
二，        简答题
1，        空气分别与宽度为2H，高度为H的竖直平壁和宽度H  高度为2H竖直平壁进行自然对流换热，试比较两种情况下对流换热量的大小
2，        夏天在室外穿白色的衣服比穿黑色的衣服凉爽，在室内是否有相同的感觉，为什么？
3，        两根不同管径的蒸汽管道，外边都覆有一层厚度相同，材料相同的热绝缘层。如果管子表面以及热绝缘层的外表面温度相同，试问：两管每米的热损失相同吗？若不同，哪个大？试证明之
4，        在进行管内强迫对流换热实验研究时，需测量哪些量，如何测，实验结果如何整理？
5，        简述Bi和Nu的同异，并说明两者在传热学中的作用。
三，计算题
1厚度为的大平板，通过电流时发热率为3×104w/m3 ,板的一个表面绝热，另一个表面暴露在25℃，的空气中，若空气与平板间的换热系数为3w/(m •K)，试
（1）写出该问题的微分方程及定解条件
（2）求平板内温度分布表达式
（3）求平板的最高温度
2直径为0.13mm的导线暴露在－30℃的空气流中，气流速度为230m/S，导线长125mm，并用电加热试求导线表面温度为170℃所需的电功率
3一直径为200mm的圆盘电热器1的上方有一直径为400 mm的半球罩2.它们被纺织在温度为27℃的大房间中，（房间气体试为透热气体），盘底部和侧面均绝热，已知t1=727℃，t2=227℃，ε1=0.9，ε2=0.1,
试画出辐射网络图
并求加热器和半球罩之间的辐射换热量
计算加热器的功率
4有一台逆流套管式换热器，用100℃的热油将25℃的水加热到50℃，而热油被冷却到65℃，换热器的传热系数340w/(m2 •K)，如油的比热容为1950J/(Kg •K)，质量流量为0.4kg/S，水的比热容求换热器的换热面积，使用一段时间后，油使传热面产生一层污垢，使油的出口温度只能降到80℃，求污垢系数Rr(m2●K/W)

东南大学
2004年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
一  选择填空（共30分，每小题3分。答错一题扣四分，不答扣三分，本题不得负分）
1.将初始温度为 的小铜球放入温度为 的水槽中，如果用集总参数法来分析，则在经过的时间等于时间常数 时，铜球的温度为（）
A.  t = ( + ) / 2
B   t = 0.632   + 0.368  
C   t = 0.368   + 0.632   
2.物体被加热时，其第三类边界条件可表示为（）
A     = h ( - )
B       = h ( - )
C      = h( - )
3.冬天室内气温高与室外气温，如果用裸露的热点偶测量室内空气的温度，则温度计的读数应（）
A 高与空气实际的温度
B 等于空气实际的温度
C 低于空气实际的温度
4.空气横向掠过等温圆柱体，从圆柱前驻点开始向后热边界层厚度在不断增加，如果 较小，流动保持层流，则（）
A  局部对流换热系数 逐渐减少
B  局部对流换热系数 保持不变
C  局部对流换热系数 可能减少，也可能增加
5.不凝结气体的存在，将（）
A  削弱凝结换热
B  削弱沸腾换热
C  削弱强制对流换热
6.一根未保温的钢管内通入100 的饱和水蒸气，用来加热室内的空气，如果需要增加传热量，则可以通过（）方法来实现。
A  在管内安装肋片
B  降低管道的厚度
C  在管外安装肋片
7. 二氧化碳和水蒸气只对某些特定波长下的热辐射才有明显的吸收作用。因此，对于（），可以忽略吸收。
A  低温辐射源
B  太阳辐射
C  红外辐射
8. 一根放在空气中的电缆，其电阻为R，通过强度为I的电流，外面有一层绝缘材料。如果减小绝缘材料的厚度，则（）
A  电缆的表面温度会升高
B  电缆的表面温度会降低
C  电缆的表面温度可能升高也可能降低
9. 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，另外一种导热系数稍大，如果包敷的厚度相同，以下说法（）是正确的。
A  为减少传热量，导热材料较小的材料应包在内层
B  为减少传热量，导热材料稍大的材料应包在内层
C  如何包敷材料对传热量没有影响
10.下面表述中正确的是（）
A  对漫射表面，光谱吸收比等于光谱发射率
B  吸收比等于发射率
C  定向辐射强度与空间方向无关
二 模型与理论分析（共18分，每题6分）
1. 试画出20  的空气横掠60  的平板时，速度边界层及局部换热系数沿板长的变化曲线，并简要说明。
2.  将一个单位体积发热量为 ，初始温度为 ，直径为 d的纯铜小球，突然放入温度恒为 的空气中进行自然冷却。试写出小球温度随时间变化规律的微分方程。
3.  一加热器中用过热蒸汽来加热给水。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。设冷，热流体的总流向为逆流，热流体单相介质部分的     
试画出冷，热流体的温度变化曲线。
三  简答题（共32分，每题8分）
1.室内采暖器为何一般采取横置（宽度大于高度）？试用传热学原理说明。
2.何为 “温室效应“？并举例说明其原因。
3.什么叫不稳定导热分析的“集总参数法“？该方法在分析不稳态导热时有何优点？
4.什么叫“临界绝热直径“？写出其表达式？
四，计算题（70分）
1（20分）平板的厚度为 ，两表面温度分别为 和 ，且  。平板材料的导热系数是温度的函数，即 。试：
（1）        写出该问题的微分方程及定解条件；
（2）        求平板内温度分布表达式；
（3）        求热流密度的表达式；
（4）        画出平板内温度分布的示意图。
2.（20分）一圆柱体外径为80mm，长为1.82m，黑度（发射率）为0.9，表面温度保持93  ，放置于温度为27  的大气中。试确定该圆柱水平放置和竖直放置时的散热损失。
3.（15分）三个无限大的平板平行放置（如图所示）。平板1的温度1200k,平板3的温度为60k且 =0.2， =0.5， =0.8。若平板2不从外部接受任何热量，试求：
（1）画出该系统的辐射网络图；        
（2）计算网络图中各热阻的数值；
（3）计算平板2的温度。           
                           
4．（15分）在换热器中，油侧从300  冷却到200  ，而石油从25  被加热到175 。如换热器设计成（1）顺流式；（2）逆流式，并假设两种情况的传热系数和所传递的热量完全一样，试求：
（1）画出两种情况下换热器中温度分布的示意图；
（2）确定两种情况下换热器的对数平均温差；
（3）比较两种情况下换热器的经济性。
07年东南大学硕士研究生招生试卷

一 名词解释
1． 速度边界层
2．傅里叶数
3．换热器单元数
4．贝兰特定律
5．肋片效率

二 模型
1．20℃空气与60℃竖直墙壁发生自然对流时，画出其速度边界层厚度、换热系数沿高度方向变化的示意图。
2．第三类边界条件与换热微分方程的异同。
3．双层玻璃窗减小传热的主要方法。
4．影响沸腾换热的主要因素。

三  问答
1．什么叫临界绝缘直径。并分析一个直径100mm的管道，外包保温层，问此直径是否大于临界绝缘直径（具体数据忘记）
2．单位发热为 Ф 的非稳态导热物体，试列出其中心节点（m，n）点的显式差分格式迭代方程，并指出收敛条件。
3．同心圆两辐射面的辐射热阻。

四  计算
1．一个平壁，厚400mm，一侧温度40℃，另一侧80℃，中间温度60℃，截面积1㎡，传热量1千瓦。
问：（1）按λ=a+b* t 列出其导热系数线性方程
   （2）画出沿壁厚温度变化图

2．横流管外对流的传热计算。

3．同往年卷子相同的辐射计算。

4．同往年卷子相同的计算污垢热阻，多了一个换热器流体温度变化图。





08年东南大学硕士研究生考试试卷
一 名词解释
1．集总参数法
2．充分发展段
3．维恩位移定律
4．核太沸腾
5．传热系数

二 简答题
1．相似原理的意义
2．换热微分方程与导热第三类边界条件的异同
3．解释冬天用蔬菜棚种蔬菜

三 理论分析与模型题
1．两块电加热竖直平板，一块高2H、宽H，另一块高H、宽2H；加热功率、板子材料相同。问：哪一块的温度高一些。

2．．单位发热为 Ф 的非稳态导热物体，试列出其内部节点（m，n）点的显式差分格式迭代方程，并指出收敛条件。

3．一根管子直径为80mm，外包导热系数为λ=?的材料，外部表面传热系数h=?，问此材料起什么作用？

4．两块无限大平板温度分别为T1、T2 , 发射率ε1、ε2 ，现于两块板间插入一块遮热板，左面发射率ε3，右面发射率ε4 ，ε3=2ε4（ε4<0.5）。试写出此辐射换热系统的热阻及辐射换热量的表达式。

四 计算

1．一平板内部有内热源q=q0*x2，左侧面温度Tw ,右侧面绝热，求板内温度分布表达式及示意图。

2．管内强迫对流换热的计算。

3．三个表面组成的系统，一个面（加热面）发射率ε，一个面绝热，另一个面为黑体（房间），求：绝热面的温度、加热面的净辐射换热。

4．一套管换热器，管外为100℃的饱和水蒸汽，流出时干度为0.4，管内冷水进口35℃，流量为qm=?。
  求：(1) 冷水的出口温度 （2） 换热器平均温差 （3）传热单元数

蓝色日光

基本每年的试题都有名词解释吗？

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