东南大学
2000年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
科目编号：531
科目名称： 传热学 一． 解释以下现象（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缘层超温，为降温特剥去一层绝缘层，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
觉却不同。
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寒冷一些。
二．
半径为r的圆球，其导热率（导热系数）为λ，单位体积发热量为Q，浸在温度为
t的流体中，流体与球表面间的对流换热系数为h，求稳态时： 1） 圆球内的温度分布
2） 当r=0.1m，λ=4.5w/（m﹒℃）,Q=5000w/m,h=15w/(m﹒℃),t=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。线测得铂丝直径
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Nu=0.911Re0.335Pr0.33，空气的物性参数见下表，求气流的速度u。（本题15分）
四． 用一裸露的热电偶测烟道内的烟气速度，其指示值为280℃，已知烟道壁的壁面温
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度为250℃，热电偶的表面黑度为0.9，与烟气的对流换热系数为100 w/(m﹒℃).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．
一条热管道长500m，架空敷设，管道内径为700mm，管内热水与外部空气的总传
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热系数为1.8 w(m2﹒℃)，流量为1000kg/h，比热为4186J/(kg﹒℃),若入口温度为110℃，空气温度为-5℃，求出口的热水温度。（本题15分）
六． 一长为h,宽为b，厚度为δ的铝板水平放置（b》δ），长度方向的两端温度均为t，
底面绝热，周围空气的温度为tf，与铝板的对流换热系数为h。射铝板的导热率为λ，
求铝板的温度分布。
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2001年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
试题编号：531 试题名称：传热学 一． 简答题（每小题5分，工40分）
1. 一蒸汽管道外包厚度相同的两种隔热材料，一种导热系数小，另一种导热系数较大，从
减少散热损失的角度考虑，应吧哪一种包在外侧？为什么? 2. 一块表面抛光的铝板和一块表面刷有白漆的铝板同时暴露与阳光下，已知两块板表面对
太阳辐射的吸收比相同，即α1=α2，但发射率ε1<ε2,。如果两块板处于稳态且忽略对
流的作用，哪个表面温度更高？为什么？
3. 采用平板导热仪测量液体的导热系数，通常要使热面在上，冷面在下，为什么?如果测
量气体导热系数，还应考虑哪些因素？
4. 用铠装热电偶测量锅炉尾部烟气的温度，如果烟气中所含的粉尘量增加，对测量结果将
有怎样的影响？ 5. 一无限大平壁一侧绝热，初始温度为t0，从某一刻开始另外一侧浸入温度为t1的流体中
（t0） t1），试画出过程开始后到达到稳态前任意三个时刻平壁内的温度分布。 6. 一圆球和一正方体体积相同，材料都是紫铜，初始温度相同。如果同时放在空气中自然冷却，哪个冷得更快些？为什么？
7. 一逆流同心套管式换热器，加热介质和被加热介质都是水流量相同，假设睡的物性不随温度变化，试画出冷水和热水的温度沿管长的变化曲线。 8. 水蒸气在0.5mm×0.2mm的垂直平板上凝结，该平板应如何放置能使传热效果更好些（假设液膜内是层流流动）？ 二． 计算题
1. 有一个A，B两块材料组成相同的复合平壁，厚度分别为50mm和20mm，导热系数分
别为75w/(m﹒k)和50w/(m﹒k)。A材料内部有体积发热强度为1.5×106w/m3内热源。A
的左侧绝热，右侧与B接触良好，B的右侧被水流冷却，水流温度为30℃，与B表面的对流传热系数为1000w/(m2﹒℃)。求： 1） 稳态条件下两块材料内的温度分布。 2） 两块材料两侧的温度。
2.20℃的空气进入内径为12mm。壁温恒为200℃的直管，入口空气的平均流速为25m/s。 1）使出口空气温度达到60℃的管长是多少？
3） 如果直管改为相应的蛇形管，出口温度将如何变化？
3.直径200mm的圆盘电热器1的上方有一直径为400mm的半球罩2，圆盘周围的环境温度为27℃，且为真空，圆盘底部绝热且恰好位于半球底面上已知t1=727℃，t2=227℃，ε2=0.1，试画出辐射网络图并求加热器所需功率。
4.空气加热器的传热系数为40 w/(m2﹒℃)，传热面积53m3，空气入口处温度为2℃，每小时流量为30吨，加热蒸汽为150℃的饱和蒸汽，流出饱和水，试求空气加热器出口的温度和传热量。
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2002年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
试题编号：531 试题名称：传热学
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30℃的流体中，内热源Q=0.3
×106w/m3。对流换热表面的传热系数为450 w/(m2﹒℃)，平壁的导热系数为w/(m﹒℃)。
试确定平壁中的最高温度及其位置。
2. 在一次对流换热试验中，10℃的水以1.6m/s的速度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18 w/(m﹒℃)。试确定： 1） 管子出口处的平均温度。 2） 管子外表面的平均壁温。
3．一个半球表面3，其黑度为ε3=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ε1=0.35，温度T1=555K，而圆盘的另一表面即表面2为T2=33K的黑体。半球的直径为0.3，试求： 1）画出系统的辐射网路图。
2）计算表面1和2之间的辐射换热量。
4.室外横放的一根煤气管道，直径d=150mm，表面黑度和温度为ε=0.8，tw=60℃，周围环境和空气的温度tf=20℃，空气处于自由运动状态。是计算每米管长的散热损失？
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2003年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
试题编号：531 试题名称：传热学
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（）空气实际温度
（A）高于 （B）等于 （C）低于
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，则局部对流换热系数（） （A）逐渐减小 （B）保持不变 （C）可能大，也可能小
3.将初始温度为t0的小铜球放入温度为t∞的水槽中，如果用集总参数法来分析，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∞+0.632 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的是（）
（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相等 （B）穿过微元黑体表面正上方的单位面积上的辐射能最大
（C）穿过微元黑体表面正上方的单位面积上的辐射能最小
7.一根放在空气中的电缆，其电阻为r，通过的电流强度为I的电流，如果减小绝缘材料的厚度。则电缆的表面温度（） （A）升高 （B）降低
（C）可能升高，可能降低
8.在套管换热器用热水来加热冷水，两种流体的温度变化曲线（） （A）a正确 b错误 （B）a错误 b正确 （C）a，b都可能正确
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9.如图，对于二维稳态导热问题，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，（）是正确的。 （A）t1+t2+t3-3t4+qwΔX/λ=0 （B）t1+2t2+t3-4t4+qwΔY/λ=0 （C）t1+2t2+t3-4t4+qwΔY/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，如果包覆的厚度相同，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）如何包覆对传热量无影响
二．简答题
1. 空气分别与宽度为2H，高度为H的竖直平壁和宽度为H高度为2H的竖直平壁进行自
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的异同，并说明两者在传热学中的作用。
三．计算题
1. 厚度为δ的大平板，通过电流时发热率为3×104w/m3，班的一个表面绝热，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的圆盘电加热器1的上方有一直径为400mm的半球罩2，它们被放置
在温度为27℃的大房间中，（房间气体视为透热气体），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℃的水加热到50℃，而热油被冷却到65℃，换热器
的传热系数为340 w/(m2·k)，如果油的比热容为1950J/（kg·k）,质量流量为0.4kg/s，
水的比热容为4180J/(kg·k).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下降到80℃，求污垢系数Rr。
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东南大学
2004年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
试题编号：531 试题名称：传热学
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t0的小铜球放入温度为t∞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tc时，铜球的温度为（） （A） t=（t0+ t∞）/2 （B） t=0.632 t∞+0.368 t0 （C）
t=0.368 t∞+0.632 t0
2. 物体被加热时，其第三类边界条件可表示为（） （A）-λ（?t/?n）w=h(tf-tw) （B）λ（?t/?n）w=h(tf-tw)
（C）-λ（?t/?n）w=h(tw- tf)
3.冬天室内气温高于室外气温，如果用裸露的热电偶测量室内空气的温度，则温度计的读数应（）
（A）高于实际空气的温度 （B）等于实际空气的温度
（C）低于实际空气的温度 4.空气横向掠过等温圆柱体，从圆柱前驻点开始向后，热边界厚度在不断增加，如果Re较小，流动保持层流，则（）
（A）局部对流换热系数hf逐渐减小 （B）局部对流换热系数hf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。如果减小绝缘层的厚度，则（）
（A）电缆的表面温度会升高 （B）电缆的表面的温度会降低
（C）电缆表面温度可能升高也可能降低
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9.在高温蒸汽管道外包覆两种不同材料，一种导热系数小，另外一种导热系数稍大，如果包覆的厚度相同，一下（）是正确的
（A）为减少传热量，导热系数较小的材料应包在外层 （B）为减小传热量，导热系数较大的材料应包在内层 （C）如何包覆材料对传热量没有影响
10.下面的表述中正确的是（）
（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、热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Q、初始温度为t0、直径为d的纯铜小球，突然放入温度恒为t∞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气来加热给水。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
qm1c1 1.室内采暖器为何一般采用横置（宽度大于高度）？试用传热学原理说明。 2.`何为“温室效应”？并举例说明其应用。 3.什么叫不稳定导热分析的“集总参数法”？该方法在分析不稳定导热时有何优点？ 4.什么叫“临界绝热直径”？写出其表达式。 四．计算题（共70分） 1.（20分）平板的厚度为δ，两表面的温度分别为t1和t2,且t1>t2。平板材料的导热系数是温度的函数，即λ=λ0（1+βt）。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）一圆柱体外直径为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是的散热损失。 3.（15分）三个无限大的平板平行放置（如图1所示）。平板1的温度为1200K,平板3的温度为60K，且ε1=0.2、ε2=0.5、ε3=0.8。若平板2不外部接受任何热量，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，重油从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，并假定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。 7 东南大学 2005年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 请考生注意：试题解答务必请考生做在专用“答题纸”上！ 做在其它答题纸上或试卷上视为无效答题，不予评分。 课程编号：418 课程名称：传热学 一．选择填空（共30分，每小题3分。答错一题扣4分，不答扣3分，本题不得负分） 1. 为了集总参数法分析的结果更接近实际，Bi应（） （A） （B） （C） 越大越好 越小越好 适中为好 2. 物体被加热时，其第三类边界条件可表示为() （A）-λ（?t/?n）w=h(tf-tw) （B）λ（?t/?n）w=h(tf-tw) （C）-λ（?t/?n）w=h(tw- tf) 3.夏季室内气温低于室外气温，如果用裸露的热电偶测量室内空气的温度，则温度计 读数应（） （A） 高于实际空气的温度 （B） 等于实际空气的温度 （C） 低于实际空气的温度 4.空气纵掠等温平板时，从平板前缘点开始向后，热边界层厚度在不断增加，如果Re 较小，流动保持层流，则（） （A）局部对流换热系数hx逐渐减小 （B）局部对流换热系数hx保持不变 （C）局部对流换热系数hx可能减小，也可能增加 5.当温度为tf，Pr>1的流体纵掠温度为tw（tw≠tf）的平板时，会在平板表面形成流动边界层和热边界层，此时热边界层的厚度（）流动边界层的厚度。 （A）大于 （B）小于 （C）等于 6．对于蒸汽-空气加热器而言，若要提高其传热量，可采用（）方法来实现。 （A）在空气侧加装肋片 （B）在蒸汽侧加装肋片 （C）增加蒸汽侧的换热系数 7.二氧化碳和水蒸气只对默写特定波长下的热辐射才有明显的吸收作用。因此，对于（），可以忽略其吸收作用。 （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，外面有一层绝热材料。如果减小绝缘材料的厚度，则（） （A）电缆表面温度会升高 （B）电缆表面温度会降低 （C）电缆表面温度可能降低也可能升高 9.在蒸汽中含有不凝结气体时，对流换热系数将会（） 8 （A）变大 （B）变小 （C）可能变大也可能变小 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. 对于在右图中有均匀内热源Q的二维稳态导热问题，右边界为恒定热流边界条件， 其热流密度为qw，如果采用有限差分法求解，则在Δx=Δy的条件下，写出边界点4的节点方程。 2. 当20℃的空气与60℃的墙壁接触时会产生自然对流换热，试画出热边界层，速度 边界层、局部对流换热系数随高度变化的曲线。 3. 右图表示一组合板，平板左侧为真空，右侧为已知温度温度Tf和表面换热系数h 的流体，板的导热系数和厚度分别为λa、λb、δa、δb，并都为已知，左表面从没有示出的红外热源吸收辐射能，已知其净值为q0（w/m）。当处于稳态时，试写出用已知量表示的左表面温度表达式。 三．简答题（共32分，每题8分） 1.空气分别与宽度为2H，高度为H的竖直平壁和宽度为H高度为2H的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.冬季利用太阳能温室可以种植蔬菜，试用辐射理论来阐明这种温室效应。 3.什么叫接触热阻，试阐述其产生的原因及影响因素。 4.何谓“临界绝热直径”？写出其表达式并阐述在何种情况下考虑之。 四．计算题（共70分） 1.（20分）一无限长的圆管内半径为r1，该处的温度为Tw1，外半径为r2，该处的温度为 Tw2.导热系数为λ=λ0（1+bT）,式中λ0、b均为已知的常数，且无内热源，试求： 1）写出该问题的微分方程及定解条件 2）求以r的函数表示的温度分布表达式 3）求每米管长的导热量 4）画出平板内温度分布的示意图 2.（15分）在直径为76mm，长为6m的管子中，流量为120kg/h的空气必须从25℃加热到55℃，为达到此目的，试求管壁所应该保持的温度。 3.（15分）有一个半球形容器r=1m，底部的圆面积上有温度为200℃、ε1=0.8的表面1 和温度为40℃、ε2=0.4的表面2，它们各占底部圆面积之半，容器壁面3是绝热的。试求： 1）画出该系统的辐射网络图 2）计算表面1、2间的辐射换热量 3）计算容器壁面3的温度 9 2 4.（20分）一蒸汽-空气加热器，要求将空气由15℃加热到50℃，空气的流量为5Nm/s，ρ=1.293kg/Nm3，加热蒸汽压力为0.2MPa、温度为140℃的过热蒸汽，该状态的焓值 2 为h=2749kJ/kg，凝结水为饱和状态。已知加热器的传热系数为k=75w/（m·k），试求： 1）画出该加热器的温度分布曲线 2）所需的蒸汽流量 3）加热器的面积 10 3 东南大学 2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 请考生注意：试题解答务必请考生做在专用“答题纸”上！ 做在其它答题纸上或试卷上视为无效答题，不予评分。 课程编号：418 课程名称：传热学 一．名词解释（每题4分，共20分） 1.接触热阻 2.临界热绝缘直径 3.热边界层 4.灰体 5.换热器的效能 二．简答题（每题6分，共18分） 1.简述影响凝结换热的主要因素 2.简述毕渥数与努塞尔德数的异同 3.一电加热板竖直放置在房间内，如果电加热板的温度保持不变，试分析影响电加热板散热的主要因素 三．模型与理论分析（每题8分，共32分） 1.温度为t0的两壁面间连接一根长为L，直径为d的圆柱体，其热导率为λ，单位体积的发热量为Q,圆柱体的周围用导热系数极小的保温材料隔热，试求出稳态条件下，圆柱体温度分布的微分方程，并给出相应的边界条件。 2.温度为t0的气体通过壁面温度为tw的两块很大的平行平板构成的水平通道，假设入口速度是均匀的，且不考虑物性参数的变化，试根据所学的对流传热理论，分析局部对流传热系数沿流动方向的变化规律。 3.一组合平板，平板左侧为真空，右侧为已知温度Tf，和表面传热系数h的流体，板的导热系数和厚度分别为λa，λb，ζa，ζb，并都为已知左表面从没有示出的一红外热源吸收辐射能，已知其净值为q0，当处于稳态时，试写出用已知量表示的表面温度的表达式。 4在温度分别为T1和T2，发射率分别为ε和ε2的两个平行的无限大漫射灰体表面之间平行 插入一个极薄的漫射灰体遮热板，该板两侧的发射率分别为ε3，ε4，其中T1〉T2， ε3=2ε4（ε3<0.5）,试写出总辐射热阻表达式。 四．计算题（每题20分，共80分） 1.半径为r0，导热系数为λ，单位体积发热量为Q的无限长圆柱体，表面温度为t0，试求： (1)写出该问题的微分方程及边界条件 （2）求圆柱体内的温度分布表达式 （3）求圆柱体外表面的热流密度 （4）画出圆柱体内温度分布示意图 11 2.在一次对流换热试验中，10℃的水以1.6m/s的速度流入内径为28mm，外径为31mm，长为1.5m的水平直管，管子外表面均匀地绕着电阻带作为加热器，其外还包有绝缘层，设加热器的总功率为42.05kw，通过绝热层的散热损失为2%，设管材的λ=18w/（m k），试确定： （1）管子出口处的平均温度 （2）水与管内壁间的换热系数 （3）管子内表面温度 （4）管子外表面温度 3.将一个热电偶温度计放置在等温风道中测量空气的温度，已知风道壁面温度tw=175℃，温度计的指示温度t1=320℃，若热电偶温度计可以看成是一个直径为2mm的小球，表面可以认为是ε=0.6的漫射灰体。空气与其表面的对流换热系数为35w/（mk），试求空气的实际温度t0. 4.温度为99℃的热水进入一个逆流换热器，并将4℃的冷水加热到32℃，冷水流量为1.3kg/s，热水流量为2.6kg/s，总换热系数为830w/（m k），试计算： （1）该换热器的换热表面积 （2）该换热器的效能 12 2 2 东南大学 2007年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 请考生注意：试题解答务必请考生做在专用“答题纸”上！ 做在其它答题纸上或试卷上视为无效答题，不予评分。 课程编号：418 课程名称：传热学 一．名词解释（每题4分，共20分） 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．模型与理论分析（每题8分，共32分） 1. 20℃空气与60℃竖直墙壁发生自燃对流时，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.双层玻璃窗减少传热的主要方法。 4.影响沸腾换热的主要因素。 三．问答题（每题6分，共18分） 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，问次直径是否大于临界绝缘直径。 2.单位发热量为Q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.同心圆两辐射面之间的辐射热阻。 四．计算题（每题20分，共80分） 1.一个平壁，厚400mm，一侧温度40℃，另一侧80℃，中间温度60℃，截面积为1m2，传热量1kw。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系数。 3.同往卷相同之辐射计算。 4.同往卷相同之计算污垢热阻，多了一个换热器流体温度变化图。 13 东南大学 2008年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 请考生注意：试题解答务必请考生做在专用“答题纸”上！ 做在其它答题纸上或试卷上视为无效答题，不予评分。 课程编号：418 课程名称：传热学 一．名词解释（每题4分，共20分） 1.集中参数法 2.充分发展段 3.膜态沸腾 4.韦恩位移定律 5.传热系数 二．问答题（每题6分，共18分） 1.写出相似原理对指导实验的意义。 2.冬季太阳温室内可种植蔬菜，适用辐射原理解释温室效应。 3.分析换热微分方程式与导热问题中的第三类边界条件的异同。 三．模型分析题（每题8分，共32分） 1.建立二维非稳态导热物体内部某点（m，n）的显式差分方程，网格差分方程式，并写出收敛条件。 2.高宽比为1：2的板1和宽高比为2:1的板2在不流动的空气中，求当其他条件相同时哪个板的平均温度更高。 3.一直径为80mm的管子外包导热系数为0.05w/（m2 k），与空气换热系数为1.1 w/（m k）的导热材料，该导热材料起的作用是什么？ 4.两块无限大平板1和2，平行放置。板一的温度为T1，发射率为ε1，板2的温度为T2，发射率为ε2，中间插入极薄的遮热板，遮热板两面的发射率为ε3和ε4，其中（ε3〈0.5），求辐射总热量和两板间的辐射换热量。 四．计算题（每题20分，共80分） 1.一无限大平壁，具有均匀的热源q=qv x，平壁 左侧保持壁温Tw，右侧绝热。 （1）用x表示平壁内的温度分布表达式 （2）画出温度分布图 2.平均温度为70℃的流体以0.6m/s的速度流过管子，管子外径为33.5mm，管厚为3.25mm，管子外的空气温度为20℃，管子外壁与空气的对流换热系数为h=8.5w/（m2 k）。求单位管长的散热损失。 3.两块90﹡60cm2的平板平行放置，板1的发射率为ε1=0.6，温度为T1=550℃，板2处于温度为20℃的大房间内，求加热平板所需补充的辐射换热量及板2的温度。 14 2 4.本题是今年新出的题型，要查图，不好叙述，望谅解。但不用担心，题目分三问：其中（1）、（2）两问和2001年的真题计算题第四题类似。 （1）要求画出换热器中流体温度沿程变化图 （2）求对数平均温差 （3）用ε-NTU法查图 15 东南大学 2010年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 请考生注意：试题解答务必请考生做在专用“答题纸”上！ 做在其它答题纸上或试卷上视为无效答题，不予评分。 课程编号：418 课程名称：传热学 1. 圆筒壁导热热阻，表面换热热阻，辐射换热热阻表达式，注意内外壁都要算，不要遗漏。 2. 已知一热电偶的ρcv/A，h的值，求时间常数，热电偶初始温度为20℃，环境温度为32℃。 3. 二维非稳态带内热源的显式差分方程及其收敛条件（近几年必出。） 4. 什么时定向辐射强度，计算127℃的黑体法线垂直于表面方向的定向辐射强度和法线同 辐射面成60度角的定向辐射强度。 5. 管内受迫流动，试用准则方程式推算增大管径对局部对流换热系数的影响，试卷后悔给 出准则方程式，对其作常规的数学推导即可。 6. 临界绝缘直径的定义，100mm管外包保温材料，λ，h已知，问这些材料能否起到保温 作用。 7. 一无限大平板内热源q=q0x，左侧绝热，右侧壁温等于Tw，试写出以x表示的温度分布 表达式，并求最高温度。 8. 一通电薄板，长0.5m，宽0.3m，竖直放在一大房间内，房间内空气温度为10℃，薄板 温度100℃，要维持薄板温度不变，问需要的最小电能。注意：题为辐射换热问题，需要考虑薄板两侧都具有辐射能力。 9. 两无限大平壁，温度分别为300℃和100℃，黑度分别为0.2和0.5，中间插入以大平壁， 发射率为0.05，问： （1） 中间没放平板时，两板单位面积的辐射能量。 （2） 插入平板时，两板单位面积的辐射换热量。 （3） 求插入平板的温度。 10. 一套管换热器，冷水在管内，入口温度为35℃，流量为850kg/h，100℃的饱和蒸汽从 外管进入，流出干度为0.6，换热面积A，表面换热系数为h，求： （1） 传热单元数。 （2） 冷水出口温度。 （3） 换热平均温差。 16 东南大学 2012年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 请考生注意：试题解答务必请考生做在专用“答题纸”上！ 做在其它答题纸上或试卷上视为无效答题，不予评分。 课程编号：418 课程名称：传热学 一．名词解释（每题两分，共10分） 1.有效辐射 2.时间常数 3.特征数方程 4.定向辐射强度 5.热边界层 二．分析、推导题（每题10分，共60分） 6.辐射传热都有什么特点？夏天打伞能减小人体热度，试分析其原因。 7.试写出单层圆筒壁一维稳态导热的完整数学描述（第一类边界条件），并分析温度随半径增加的变化情况，画出内壁温高于外壁温情况下的温度分布。 8.试分析流体外掠平板对流传热系数的变化情况，并解释边界层对流换热微分方程是否适用于前缘点和粘度大的液体？ 9.换热器运行一段时间会在外表面出现垢层，垢层厚度对传热量有什么影响？ 10.用平衡法写出二维稳态差分方程显式格式，并写出其稳定条件。 11.强化相变对流传热的原理是什么？试举出以实例来解释。 三．计算题（每题20分，共80分） 12.宽度为1m的工件，两边有20cm的两块塑料板，置于20℃的环境当中，塑料板的导热系数为500w/（m2 k），工件具有均匀内热源，当塑料板的最高温度为200℃时，求内热源的大小，若工件的最高限制温度为300℃，那么该内热源是否满足要求？ 13．入口为20℃的空气通过一管道，管内径为12mm，管内壁温为200℃，入口空气的速度为5m/s，若出口空气温度为60℃，那管长是多少？ 14，发射率分别为0.3和0.5的两块无限大平板，温度分别为800℃和370℃，若在两块平板间插入一块薄板，两边发射率分别为0.1和0.08，求此时的单位面积辐射换热量和插入的薄板温度，并画出辐射网络图。 15.换热器管内通过流量为50kg/h的热水，热水入口温度为80℃，出口温度为45℃，冷水以相反方向流过该管，出口温度为35℃，进口温度为25℃，若管内外的对流换热系数分别为500w/（m2 k），50w/（m2k），管内外径分别为100mm，120mm。管的导热系数为36w/（m k），求换热面积。 17