2022年长江大学石油与天然气工程(专业学位)818传热学考研冲刺五

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2018年长江大学石油与天然气工程（专业学位）818传热学考研冲刺五套模拟题（一） (2)

2018年长江大学石油与天然气工程（专业学位）818传热学考研冲刺五套模拟题（二） (8)

2018年长江大学石油与天然气工程（专业学位）818传热学考研冲刺五套模拟题（三） (14)

2018年长江大学石油与天然气工程（专业学位）818传热学考研冲刺五套模拟题（四） (19)

2018年长江大学石油与天然气工程（专业学位）818传热学考研冲刺五套模拟题（五） (23)

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第 2 页，共 28 页 2018年长江大学石油与天然气工程（专业学位）818传热学考研冲刺五套模拟题（一） 说明：根据本校该考试科目历年考研命题规律，结合考试侧重点和难度，精心整理编写。考研冲刺模考使用。共五套冲刺预模拟预测题，均有详细答案解析，考研冲刺必备资料。

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一、简答题

1． “善于发射的物体必善于吸收”，即物体辐射力越大，其吸收比也越大。你认为对吗？为什么？

【答案】基尔霍夫定律对实际物体成立必须满足两个条件:物体与辐射源处于热平衡，辐射源为黑体。也即物体辐射力越大，其对同样温度的黑体辐射吸收比也越大，善于发射的物体，必善于吸收同温度下的黑体辐射。所以上述说法不正确。

2． 用厚度为的2块薄玻璃组成的具有空气夹层的双层玻璃窗和用厚度为

的1块厚玻璃组成的单层玻璃窗传热效果有何差别？试分析存在差别的原因。

【答案】（1）两玻璃窗传热效果的差别:双层玻璃窗的传热效果比单层玻璃窗差。

（2）存在差别的原因:双层玻璃窗增加了空气夹层，通常夹层厚度远小于窗的高度，自然对流难以展开，且空气的导热系数很小，因此増加了空气层热阻，传热系数比单层玻璃窗更小，保温效果更好。

3． 用铝制的水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍安然无恙。而一旦壶内的水烧干后，水壶很快就被烧坏。试用传热学的观点分析这一现象。

【答案】用错制的水壶烧开水时，由于壶内水与壶内表面之间的对流换热系数远远大于壶外空气与壶外表面间的对流换热系数，根据传热过程的特点，水壶的温度近似等于壶内水的温度，而壶内水的温度不超过100℃，因此水壶不会被烧坏；而一旦壶内的水烧干后，壶内壁面与空气发生自然对流传热，表面传热系数较小，此时水壶壁面温度接近于火焰的温度，而火焰的温度非常高，高于铝的温度极限，水壶很快就被烧坏。

4． 分析双层保温杯中从热水到外界环境的传热过程，并提出提高保温性能的措施或途径。

【答案】（1）传热过程:内部水通过向对流换热传热给内层内壁，而后通过导热传给内层外壁，内层外壁通过对流换热及辐射换热传热给外层内壁，内壁通过导热传热给外层外壁，外壁通过自然对流换热与外界空气交换热量。

（2）措施:内、外层间抽真空，内层外壁及外层内壁作表面处理，减小表面发射率，内、外层间加层，相当于加遮热板。

5． 什么是时间常数？用热电偶测量温度变化着的气流温度时如何提高测量精度？

【答案】时间常数用热电偶测量温度变化着的气流温度时应尽可能减小时间常数，在热电偶材料一定时，增大对流换热系数，减小体积，增大面积，或减小体积面积比。

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第 3 页，共 28 页 6． 以任意位置两表面之间用角系数来计算辐射换热，这对物体表面做了哪些基本假设？

【答案】推导角系数的三条假设是:

（1）换热表面为非凹表面（排除表面自身辐射换热的情况）；

（2）换热表面为漫福射表面，即物体发射的定向辐射强度及反射的定向辐射强度与方向无关；

（3）物体表面的辐射物性均匀，即温度均匀，发射率及反射率均匀。

7． 写出努谢尔数

与毕渥数

表达式并比较异同。 【答案】从形式上看

，

数

与数完全相同，但二者的物理意义却不同。数中的为流体的导热系数，而一般未知，因而数一般是待定准则。数的物理意义表示壁面附近流体的无量纲温度梯度，它表示流体对流换的强弱。而数中的为导热物体的导热系数，且一般情况下已知，数一般是已定准则。

数的物理意义是导热体内部导热热阻与外部对流热阻的相对大小。

8． 热量、热流量与热流密度有何联系与区别？

【答案】（1）①热量Q ，其单位为J （kJ ）;②热流量

其单位为W （kW ）,是单位时间内传递的热量，又称传热速率；③热流密度q ，其单位为

q 是单位时间内通过单位面积所传递的热量。

（2）如记为传热时间，则三者间有如下的关系:

式中，A 为传热面积，

9． 扩展表面中的导热问题可以按一维问题处理的条件是什么?有人认为只要扩展表面细长，就可按一维问题处理，你同意这种观点吗？

【答案】（1）扩展表面中的导热问题可以按一维问题处理的条件是扩展表面细长，且导热系数大；

（2）不同意，表面传热系数相对较小的条件下（）才可以按一维问题来处理。

10．蒸气中含有不凝结性气体，对膜状凝结换热有何影响？为什么？

【答案】蒸气中含有不凝结性气体，会使得膜状凝结换热表面传热系数大大减小。

原因:蒸气中含有不凝结性气体，在靠近液膜表面的蒸气侧，随着蒸气的凝结，蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增加，蒸气抵达液膜表面进行凝结前，必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层，不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力；同时蒸气分压力的下降，使相应的饱和温度下降，

减小了凝结的动力

也使得凝结过程削弱。

二、计算题

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第 4 页，共 28 页 11．一无限大平板厚度为初始温度为在某瞬间将平板一侧绝热，另一侧置于温度为

的流体中。流体与平板间的表面传热系数h 为常数。写出一维无限大平板非稳态导热的控制方程及边界条件、初始条件。

【答案】图给出了平板非稳态导热的示意图。

导热微分通用方程式为：

结合题意，该问题属于一维、非稳态、无内热源问题，故上述通用微分方程式的y ，z ，相

关项均可以消掉，上式化简为：

边界条件分别属于第二类和第三类边界，因此该问题的数学描述可以写为：

微分方程：

初始条件：

边界条件：

图 平板非稳态导热

12．有一砖墙厚室内温度起初该墙处于稳定状态，且内表面温度为15℃。后寒潮入侵，室外温度下降为

外墙表面传热系数如果认为内墙温度下降0.1℃是可感到外界温度起变化的一个定量判据，问寒潮入侵后多少时间内墙才感知到？

【答案】该问题可视为一无限大平壁的非稳态导热问题，两侧均为第三类边界条件。将该砖墙沿壁厚分成10段，

则：

左边界（内墙）：

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