(4)传热面积; (5)平均管壁温度。
已知:管内换热换热用下式计算Nuf?0.023Ref 流动形式修正系数??0.9 水的物性: 0.8Prf0.4(Re?104?1.2?105)
t(?C) 20 30 40
?(kg/m3) Cp(kj/kg??C) ??102(W/m??C) ??102(m2/s) Pr 998.2 995.7 992.2 4.183 4.174 4.174 59.9 61.8 63.5 1.006 0.805 0.659 7.02 5.42 4.31
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浙江大学
1999年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目:传热学 编号:
一、填空题(20分,每空2分)
(1)导温系数是材料( ???????)的指标,大小等于( ????????)。 (2)影响强制对流换热的主要因素有( ?????????)。
(3)动量传递和热量传递的雷诺比拟的解为(??? ),适用条件为( ????)。 (4)影响膜状凝结换热的主要热阻是(??????? )。
(5)自模化现象是( ????),其发生的条件是(?????? )。
(6)同一壳管式换热器,(??? )布置时对数平均温差最大,(??? )布置时对 ?? 数平均温差最小。
(7)在热辐射中,把(???? )称为灰体。 (8)通常,把(??? )材料称为保温材料。 (9)有效辐射是( ??),它包括(???)两部分。 (10)傅立叶定理的数学表达式是( ????)。 二、问答题(40分,每题10分)
(1)写出Bi准则,并说明(1)?? 化的特征,并作图说明之。
;(2)时,无限大平壁内温度随时间变
(2)当采用加肋片增强传热时,最有效的方法是肋片应加在哪一侧?为什么?此外请再 ?? 说明你认为的最佳形状肋片是什么样的?为何最佳?
(3)为什么改变内部流动截面形状会改变换热效果?试用充分发展湍流公式?? ??
解释之。
(4)试用传热学理论解释热水瓶的保温原理。 三、计算体(40分,每题20分)
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(1)在一个逆流式水-水换热器中,管内为热水,进口温度为?? 管外流过冷水,进口温度为根内
?? 径为16mm、壁厚为1mm的管子。管壁导热系数为系 ?? 数为
,出口温度为
,出口温度为,
。总换热量为350kW,共有53
,管外流体得表面传热
,管内流体为一个流程。假设管子内、外表面都是洁净的,试确
时水的物性为:密度为
,运动粘度为
,比热容为??
,
?? 定所需的管子长度。(?? ??
),导热系数为
,管内表面传热系数计算公式见问答题3)。
(2)工作温度为的大炉子上有一个圆形观察孔,直径为d,观察孔上用透过率为0.8、
反
???射率为0的材料覆盖,覆盖材料的黑度为0.8,其对室温下辐射源的照射时不透明的。 ???覆盖层的外表面与环境空气接触,周围空气温度为
,对流换热表面传热系数为h,
???假设覆盖层内表面与炉内介质的对流效应可忽略,且覆盖材料与炉壁的连接处绝热良 ???好,试根据已知条件计算炉子的热损失和覆盖层的温度(请说明如何得到计算结果, ???已知条件中的温度均为开尔文温度)。
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浙江大学
2000年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目:传热学 编号:
一、填空(每题2分) 1、自然对流换热是指( )。 2、肋片效率?f 是( )之比。
3、流体在大空间沿竖壁作自然对流换热时,对紊流工况,其自然换热系数正比于竖壁高度的( )次方. 4、管槽内对流换热的入口效应是指( )。 5、定性温度是( ); 特性尺度是( )。
6、导温系数a 描述了物体( )的能力。 7、如图所示半球,其内壁对底部半球的脚系数为( )。
8、导热集总参数系统的热惯性可由时间常数?0 来描述,其影响因素为(
)。
9、黑体的温度越高,其最大辐射力波长越( ),描述这一性质的物理定律叫( )定律。 10、均质平壁的稳态温度分布如图所示,它说明该平壁材质的导热系数随温度变化的规律为( )。
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二、问答题(每题10分)
1、试举5个隔热保温的措施,并用传热学理论阐明其原理。 2、试解释蔬菜塑料大棚温室效应的传热学原理。
3、试分析逆流与顺流布置、管束的顺排与叉排布置得特点,并说明在具体换热器设计时如何选择流动形式与管束的管排方式。
4、一名游泳者刚从游泳池中上来,其皮肤上有一层水,这时是阴天且有风,请分析其皮肤上所发生的所有传热过程;用传热学解释为什么这时会比皮肤完全干时感觉要冷得多;如果正在这时太阳出来了,发生在他身上的传热过程又会怎么样? 三、计算题:
1、一逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行:t1' =360 ℃ , t1\ =300 ℃ ,
t2’=30 ,t2” =200 ,G1C1=2500 W/℃ ,K=800W/m2℃ 。运行一年后发
现,在G1C1、G2C2及 t1', t2’ 保持不变的情况下,冷流体只能被加热到162℃ ,试确定此时的污垢热阻和热流体的出口温度是多少?(12分) 2、为了研究某种肋片的对流换热性能,在传热风洞中进行空气恒掠单管试验。管长300mm ,竖直布置,其内经为20mm ,壁厚2.5 mm ,管壁导热系数为45W/m℃ ,管内以压力为1.013*10Pa 、饱和温度为100℃ 的饱和水蒸气凝结来加热管外空气,实验中测得空气平均温度为30℃ ,单管换热量为450W,管端散热可忽略,试计算这时以管外径计算面积为基准的管外对流换热系数是多少?(已知管内凝结换热系数a=15000(⊿t)
?1/45)。(12分)
3、在两板平行放置的相距很近的大平板1与2 中插入一块很薄且两个表面黑度不等的第三块平板。已知 t1=300 ℃ , t2=100 ℃ , ?1=0.5,
?2 =0.8 ,当板3的A面朝上表面
1时,板3的温度为170℃,当板3的B面朝上表面1时,稳态时板3的温度为260 ℃。式确定表面A、B各自的黑度(精确到2位有效数字)。(16分)
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