华电传热学考研真题

2008 传热学考研真题

一、简答

1）一无限大平板，左右两侧的温度固定为t1和t2（t1 > t2），已知平板材料的导热系数为λ=λ0（1+βt）。分别就β>0，β=0和β<0三种情况画出稳态时平板内的温度分布曲线。

2）写出肋效率ηf的定义。对于等截面直肋，肋效率受哪些因素影响？

3）管内强迫对流换热考虑温度修正系数时，为什么液体用粘度（?f）n

?w来修正，而气体用温度（TfT）n 来修正？

w

4）水蒸气在管外凝结换热时，一般将管束水平放置而不竖直放置，为什

么？

5）什么是临界热绝缘直径？平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用，为什么？

6）两块平行平板（表面1、2）置于大厂房内（表面3）。平板背面（表面4、5）也参与换热，试画出辐射换热网络图。

7）采用稳态平板法实验测量物体的平均导热系数时需要测量哪些量？由这些量如何计算材料的导热系数？

8）用热电偶测量炉膛出口的烟气温度，有哪些热量传递方式会引起测温误差？对此可采取哪些措施？

1

二、分析

1）半径为R的长圆柱体，其内部有均匀内热源，强度为?（W/m3 ）。现将柱体置于温度为t∞ 的流体中冷却，表面传热系数为h。试将稳定后柱体的壁面温度用已知条件表示。

2）有一钢管换热

传热学复习题

---------复习题按章节分类

第1章 绪论

选择

1．（华电，06）为了对一电厂省煤器的换热进行强化，提高 B 的表面传热系数效果会会最明显。

(A) 管内水侧 (B) 管外烟气侧 (C) 一样 3．（华电，07）常温下，碳钢的导热系数?W/?m?K??在下列哪个范围( B ) (A) 0.1-10；(B) 20-60；(C) 100-150；(D) 150-190 3．（华电，07）常温下，碳钢的导热系数?W/?m?K??在下列哪个范围( B ) (A) 0.1-10；(B) 20-60；(C) 100-150；(D) 150-190

填空

1．（华电，03）为了强化换热器的换热效果，应主要降低表面传热系数 小 （大；小）的一侧的热阻。 2．（华电，03）国家标准规定，凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于0.12W/?m?K? 的材料称为保温材料。

1．（华电，04）下列材料在常温下导热系数最大的是 a 。 (a). 纯铜；(b). 纯铁；(c). 黄铜；(d). 不锈钢 1．（华电，05）下列物质在常温下导热系数最

一、 选择题（每题2分，共30分）

（ ）1、 下面那种材料导热系数最大？ )(D

A) 二氧化碳 B) 水 C) 石墨 D) 银

（ ）2、 在高温蒸汽管道外包覆两种不同的保温材料，一种导热系数较小，另一种导热系数稍大，如果包覆的厚度

相同，为减少传热量，以下说法正确的是____(A)_。

A)导热系数较小的材料应包在内层；B)导热系数较大的材料应包在内层； C)如何包覆对换热量没有影响

（ ）3、 需要在蒸汽管道上加装温度计测温套管，套管的位置有a、b两种方式。以__(B)___种布置为好。

A) a B) b C) 两种布置方式一样

(a) (b)

（ ）4、 有两根材料不同，几何尺寸完全相同的等截面直肋A和B，处于相同的换热环境中，

肋基温度均为t0，肋端绝热，它们的表面均被温度为tf、对流换热系数h为常数的流体所冷却。现测得A和B内沿肋高方向的温度分布如图所示，则肋效率η

A) > B) < C) 无法判断

（ ）5、 右图为

传热学复习题

---------复习题按章节分类

第1章 绪论

选择

1．（华电，06）为了对一电厂省煤器的换热进行强化，提高 B 的表面传热系数效果会会最明显。

(A) 管内水侧 (B) 管外烟气侧 (C) 一样 3．（华电，07）常温下，碳钢的导热系数?W/?m?K??在下列哪个范围( B ) (A) 0.1-10；(B) 20-60；(C) 100-150；(D) 150-190 3．（华电，07）常温下，碳钢的导热系数?W/?m?K??在下列哪个范围( B ) (A) 0.1-10；(B) 20-60；(C) 100-150；(D) 150-190

填空

1．（华电，03）为了强化换热器的换热效果，应主要降低表面传热系数 小 （大；小）的一侧的热阻。 2．（华电，03）国家标准规定，凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于0.12W/?m?K? 的材料称为保温材料。

1．（华电，04）下列材料在常温下导热系数最大的是 a 。 (a). 纯铜；(b). 纯铁；(c). 黄铜；(d). 不锈钢 1．（华电，05）下列物质在常温下导热系数最

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 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

?s?0.1m,??4.5w/(m?℃), Qv?5000w/m2,h?15w/(m2?℃), tf?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。现测得铂丝直径d=0.1mm,

0.3851/3长10mm，电阻为0.2Ω，通过的电流为1.2A,表面温度为200℃,已知?um?0.911Rem，Prm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℃ ?w/(

传热学（一） 第一部分 选择题

1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( )

A. 导温系数 B. 导热系数

C. 传热系数 D. 密度

2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?( )

A. 雷诺数 B. 雷利数

C. 普朗特数 D. 努谢尔特数

3. 单位面积的导热热阻单位为 ( ) A. C. B. D.

4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 ( ) 自然对流。

A. 小于 B. 等于

C. 大于 D. 无法比较

5. 对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面，其对流换热的热流密度为（ ） A. C. B. D.

6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热，如果流速等条件相同，则（ ）

A. 粗管和细管的

相同 B. 粗管内的

大

C. 细管内的

大 D. 无法比较

7. 在相同的进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差的关系为（ ）

A. 逆流大于顺流 B. 顺流大于逆流

C. 两者相等 D. 无法比较

8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的（ ）

A. 有效辐射 B. 辐射力

C. 反射辐射 D. 黑度

9. （ ）是在相同温度条件下辐射能力最强的物体

传热学复习题及其答案（Ⅰ部分）

一、 概念题

1、试分析室内暖气片的散热过程，各个环节有哪些热量传递方式？以暖气片管内走热水为例。 答：有以下换热环节及传热方式：

（1） 由热水到暖气片管道内壁，热传递方式为强制对流换热； （2） 由暖气片管道内壁到外壁，热传递方式为固体导热；

（3） 由暖气片管道外壁到室内空气，热传递方式有自然对流换热和辐射换热。

2、试分析冬季建筑室内空气与室外空气通过墙壁的换热过程，各个环节有哪些热量传递方式？ 答：有以下换热环节及传热方式：

（1） 室内空气到墙体内壁，热传递方式为自然对流换热和辐射换热； （2） 墙的内壁到外壁，热传递方式为固体导热；

（3） 墙的外壁到室外空气，热传递方式有对流换热和辐射换热。

3、何谓非稳态导热的正规阶段？写出其主要特点。

答：物体在加热或冷却过程中，物体内各处温度随时间的变化率具有一定的规律，物体初始温度分布的影响逐渐消失，这个阶段称为非稳态导热的正规阶段。

4、分别写出Nu、Re、Pr、Bi数的表达式，并说明其物理意义。 答：（1）努塞尔(Nusselt)数，Nu?hl?，它表示表面上无量纲温度梯度的大小。

（2）雷诺(Reynolds)数，Re?

（3）普朗

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

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

传热学

摘要：

传热学是研究由温度差异引起的热量传递过程的科学。生成生活中，传热学应用广泛存在。对传热学的研究虽然由来已久，但其任然有着活力，虽然目前在一些行业取得了一定的成功，但是任然任重而道远，特别是当今基础工业，装备行业快速发展的时代犹是如此。

关键词：传热学 温度差 装备

一 传热学的发展

传热现象在我们的日常生活中十分普遍，不管是冬天取暖，还是夏天吹凉，不管是家里烧水，亦或是工厂炼油换热等，所有的这些现象无不包涵着传热学的相关知识。

早在1822年, 傅里叶根据大量的实验观察总结出了著名的导热公式即傅里叶导热定理，并在他的划时代名著—《热的解析理论》中通过严密的数学演绎奠定了现有热传导理论基础。从傅里叶导热定理出发,可以导出多维稳态和瞬态热传导方程[1]。由于对流换热的复杂性,人们更多的是采用实验的方法,其主要思路是利用N一S方程和能量方程,导出一些无量纲参数,利用大量的实验数据,拟合出无量纲数之间的准则关系式,并且根据相似理论,对相似理论进行推广使用来求解。 Prandil观察到对流过程中在贴近壁面处有一蠕动的薄层,大胆提出了边界层理论,使得流体力学基本问题得到解决,对流换热的研究从而进人了理论化阶段。

热传递的三种基本方式