一、简答题（每题4分，共28分） （写出要点即可）
1.用数学语言及传热学术语说明导热问题三种类型的边界条件。
2.对流换热问题完整的数学描述应包含什么内容（不必写出表达式）？写出换热微分方程式的表达式。
3.简述努塞尔在膜状凝结理论分析中所作的假设（至少写出四条）。
4.简述充分发展的管内流动和换热这一概念的含义。
传热学试题（共8页）
5.Nu和Bi数均可以写成
hL，说明二者的区别。 ?6.高粘原油的Pr数很大，而液态金属的Pr数很小。当温度均为Tf的这两种流体分别流过两块温度均为Tw的平板时（TW?Tf），试画出层流流动时平板上某一位置处的速度分布和温度分布的示意图。
7.写出基尔霍夫定律的两种数学表达式。
二、计算题（44分）
1.（本题8分）
采用黄夹克对埋地的输油管道进行保温，黄夹克的导热系数与温度的关系为0.033+0.00023tW。已知管外径为325mm，保温层厚度为40mm，
?m?K?（t的单位为℃）
现场测得钢管外侧壁温为95℃，保温层外侧壁温为32℃。试计算稳态时通过该管道单位长度的散热损失。
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传热学试题（共8页）
2.（本题12分）
在采油井井口处采用套管式换热器利用热水加热产出的高凝原油。热水进、出口温度分别为90℃和45℃,热水流量是0.7kg/s,比热为4.18kJ/(kg·℃)；产出原油的温度为35℃,加热后原油温度为60℃,原油比热为2.56 kJ/(kg·℃)。忽略换热器的热损失,问: （1）该换热器是顺流还是逆流? （2）该井的产量是多少? （3）水和油之间的换热量是多少?
（4）该换热器的传热单元数NTU和效能ε各是多少?
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传热学试题（共8页）
3.（本题12分）
用r1＝20mm的管道输送低温介质，若管外表面温度T1=-196.15℃，发射率?1=0.25。外部用一个r2＝40mm的套管将它包起来，表面温度T2＝26.85℃，发射率?2=0.4。为降低冷量损失，在两管之间加了一根半径r3＝30mm的辐射遮热管，假设遮热管两面的发射率
'?3??3?0.05。问加遮热管前后相比，热流减少了多少？
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传热学试题（共8页）
4.（本题12分）
冷却水以2m/s的速度流过内直径为20mm的铜管,其进口温度为20℃。设铜管内壁平均温度为90℃。试求将水加热到60℃时所需的管长。（公式和物性表见下页的附录1和2） 附录1：计算公式 1．层流流动
1/3D?? Nuf?1.86?RefPrf?L??2．紊流流动
??f????W??? ?n????0.14
?f0.8m?? Nuf?0.023RefPrf???W式中：
流体被加热：m=0.4,n=0.11 流体被冷却：m=0.3,n=0.25 附录2:
饱和水的物性参数表
t ℃ ρ kg/m3 cp kJ/(kg·℃) 4.2161 4.1910 4.1826 4.1784 4.1784 4.1826 4.1868 4.1910 4.1952 4.2035 λ×10℃) 2 a×10 μ×10 υ×10 β×10m/h 4.71 4.94 5.16 5.35 5.51 5.65 5.78 5.87 5.96 6.03 24664 Pr W/(m·55.1 57.5 59.9 61.9 63.4 64.8 65.9 66.8 67.5 68.0 kg/(m·s) 1787.8 1305.3 1004.2 801.20 653.12 549.17 469.74 406.00 355.00 314.79 m/s 1.789 1.306 1.006 0.805 0.659 0.556 0.478 0.415 0.365 0.326 2K-1 0.01 999.9 10 20 30 40 50 60 70 80 90
-0.63 +0.70 1.82 3.21 3.87 4.49 5.11 5.70 6.32 6.95 13.67 9.52 7.02 5.42 4.31 3.54 2.98 2.55 2.21 1.95 999.7 998.2 995.7 992.2 988.1 983.2 977.8 971.8 965.3 4