某高校研究生传热学试卷

［湛江海洋大学］2004硕士研究生考试传热学试卷一、填空题（每小题3分，共27分）1、传热学中“传热过程”这一术语的特定含义是。2、在自然对流中，流动的驱动力是，换热的推动力是。3、特征数是动量扩散厚度与热量扩散厚度之比，它的定义式为。4、换热器污垢热阻是指。5、对于等截面直肋，肋片越厚，则肋效率越，肋片越高，则肋效率越。6、在国际单位制（si）中，表面传热系数h的单位是，总传热系数k与表面传热系数h的单位关系是。7、角系数是指。8、普朗特数pr越大的流体，速度边界层厚度δ与温度边界层厚度δt之比δ/δt越。9、为使外径为d的管道保温措施最佳，应当选用临界热绝缘直径dc为的材料。（a）dcd；（b）dc=d；（c）dcD.二、问答题（每小题8分，共48分）1、怎样理解有相变的换热问题归属于对流换热范畴？2、对流换热微分方程h=–|y→0是怎样建立起来的？导热问题中的第三类边界条件也可写为h=–|y→0的形式，试问两式中各项的意义都一样吗？3、从传热学的角度考虑，冰箱中的蒸发器是放置在冰箱的上部还是下部更合理？为什么？4、在炎热夏天，有两个完全相同的贮存液态天然气（lng）的容器放在一起，一个表面已结霜，另一个没有。试分析哪一个容器的隔热性能更好？为什么？并解释容器表面结霜原因。5、控制热流密度的池内沸腾为何要设定预警点（dnb）？否则有可能出现怎样的情况？为什么？6、试分别写出傅里叶定律、牛顿冷却公式及黑体辐射的斯忒藩—玻耳兹曼定律的表达式。三、综合题（每题15分，共75分）1、一常物性的流体同时流过温度与之不同的两根直管1与2，且d1=3d2，流动与换热均已处于湍流充分发展区域。试确定下列两种情况下两管内平均表面传热系数的相对大小：（1）流体以同样的流速流过两管；（2）流体以同样的质量流量流过两管。2、导热系数为λ、密度为ρ、比热为c、半径为r，初温为t0的一个铜球掉入水中，水与球的表面传热系数为h、水温为t∞，铜球内部热阻可以忽略，（1）请建立求解铜球温度变化的方程和定解条件；（2）求出解的表达式。3、两块平行放置的平板表面发射率均为0.6，其板间距远小于板的高度和宽度，且两表面温度分别为t1=4270c，t2=270c，试确定：（1）板1的自身辐射；（2）板1的反射辐射；（3）板2的有效辐射。4、一台1-2型壳管式换热器用来冷却11号润滑油。冷却水在管内流动，t2ˊ=200c，t2″=500c，流量为3kg/s，热油入口温度为1000c，出口温度为600c，k=350w/（m2.k），c1=2148j/（kg.k），c2=4174j/（kg.k），温差修正系数ψ=0.895.试计算：（1）油的流量；（2）所传递的热量；的（3）所需的传热面积。5、对于稳态、无内热源、常物性（且各向同性）的导热问题（1）请写出二维直角坐标系中的导热微分方程。（2）请写出第三类边界条件下，边界上任一节点用相邻节点和环境温度表示的差分方程式（设表面传热系数为h，环境温度为t∞）。