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考研学习中，专业课占的分值较大。对于考研专业课复习一定要引起高度的重视，中公考研为大家整理了2010年华北电力大学824传热学考研专业课真题及答案，并且可以提供华北电力大学考研专业课辅导，希望更多考生能够在专业课上赢得高分，升入理想的院校。
华北电力大学824传热学2010年硕士研究生入学考试试题及答案
历年试题精讲及答题技巧
华北电力大学2010年硕士研究生入学考试初试试题
以下为考试内容
1、用边界层能量微分方程来推导出边界层能量积分方程
答案： 对于常物性不可压缩流体，忽略粘性耗散，二维边界层能量微分方程可表示为：
?t?t?2tu?v?a2 ?x?y?y对于右图任一x截面做y?0到y??的积分：
??t?t?2tudy??vdy??a2dy ⑴ ??x?y?y000???t?2t?t?0，2?0，则有 ?0，根据边界层的概念 y??t,t?t?,因为在该处
?x?y?y?ttt?t?t?2tudy??vdy??a2dy ⑵ ??x?y?y000???t其中?vdy?vt?y0?t?t0t?v?v??tdy?v?tt???tdy⑶
?y?y00?t?为了导出仅包括u的方程，把式⑶中的
?v项及v?t项通过连续方程进行转换 ?y中公考研，让考研变得简单！更多资料，请关注中公考研网
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?u?v??0 ?x?y?ttt?v?u?u dy??dyv??dy ⑷ ?t????y?x?x000??tt?t?u?u将式⑷代入式⑶得?vdy???t?dy??tdy⑸
?y?x?x000?t??对式⑵中的扩散项积分
?t?2t?tady?a??y?y20?t0??t??t?t?a?()y??t?()y?0???a()y?0⑹
?y?y??y?将式⑸，⑹代入⑵得
?ttt?t?u?u?tudy?tdy?tdy??a()y?0⑺ ?????x?x?x?y000??将等号左端的三项可进一步简化为
?ttt?ut??t?u?d(u?t)dy?dy?(ut?ut)dy??????x?x?x?tdx000???t??ut?ut?dy
?0?tdta()y?0 导出得到边界层能量积分方程=??ut?utdy??ydx?02、一堵南墙，室内温度为tf1，与内表面的换热系数h1，室外温度为tf2，与外表面的换热系数为h2，南墙外表面与太阳辐射热流密度为qs，墙表面可视为灰体，发射率为
??，天空及地面等效温度Tsky，试求墙内部温度分布的数学模型。
答案：
?d2t?0?2dx?dt? x?0,???h(t1?tf1)?dx??x??,??dt?q?h(t?t)???(T4?T4)s1f21sky?dx?3、如图所示间距为H、温度分别为tw1和tw2的两块无限长平行平板，如果其充满粘性流体，下板静止，上板以速度u运动时，会引起流体的层流运动，已知流体的粘度为?，
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导热系数为?，忽略流体流动产生的粘性耗散热，试求其中流体的速度分布和温度分布。（25分）
答案：
?u?u1dp?2uu?v???v2?x ?y?dx?y⑴ 边界层型流体的动量守恒方程为：①
本题库埃流为层流粘性流动，设流体为不可压缩流体，则有： =0，??0，
?u?xdp=0 dxd2u故①式可简化为：?0 ② 2dy两板距离为H，上板运动速度为u，下板固定 边界条件为：y?0，u?0；y?H，
u?u
对②式进行积分两次得u?c1y?c2；代入边界层条件得 c2?0，c1?故速度分布为：U?u Huy H?t?t?2t⑵ 边界层型流体能量守恒方程为u?v?a2③
?x?y?y忽略粘性引起的机械能向内能的转换，故本题为层流粘性流动，故v?0，
?t?0 ?xd2t故③式可以简化为：2?0 ④
dy下板温度为tw1 ，上板温度为tw2，边界条件为：y?0，t?tw1；y?H，t?tw2 对④式进行两次积分得：t?c3y?c4，代入边界条件得 c3?故温度分布为 t?tw2?tw1，c4?tw1 Htw2?tw1y?tw1 H中公考研，让考研变得简单！更多资料，请关注中公考研网
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4、三角直肋，周围流体温度为tf，换热系数h，肋基温度为tw，等腰三角肋的集合参数为底长?，高为H，写出微分方程和定解条件。
答案： ⑴ 导热微分方程
x截面流入的热量 ?x???A?x?dt dxx+dx截面流入的热量?x?dx??x?d?dt?????Axdx ??dx?dx?x Hy??xHy?x?HA?x??yL??L面的对流换热hPdx?t?t?? dx段的能量守恒
d?dt?????Ax?hP?t?t???0??dx?dx?x对三角形直肋：A?x???LP?2?L?y??2L令：??t?t?Hd2?1d??2hH????0式中：??；上式为修正的贝塞尔方程，其解为x??dx2xdx
???AI?20??AI02?x?BK02?x
??x???因x?0时，K0??;x?0处温度是有限值,可得B?0⑵ 边界条件 x?H,???0?t0?t?A??0
I02?H??⑶温度分布关系式
I2?x? ?0?0I02?H????⑷肋片散入外界的全部热流量
因
dI0????I1???，在x?H时：d?I12?H?d??????A?x???L?2h???0I02?H?dx?x?H????中公考研，让考研变得简单！更多资料，请关注中公考研网
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5、在管道中充分发展的换热区域?(tw?t)?x?0，无论tw或tb均可认为是轴线tw?tb方向坐标x的函数，但上述无量纲温度却与x无关，试从对流换热表面传热系数的定义出发，以圆管内流动与换热为例，证明充分发展换热区常物性流体的局部表面传热系数也与
x无关。
答案：由题意知，在充分发展区?(tw?t)?x?0 tw?tb可知??tw?tt?t?f(r) 只与r有关，即??wtw?tbtw?tb?t?xr?R??f?(R)?常数，其中R为管道的半径 tw?tb?即
d?drr?R 于是h(x)???????t?r??(tw?tb)?常数，即管内充分换热区常物性流体的局部r?R?表面传热系数与x无关。
6、漫射表面角系数具有哪些性质？有一正方体空腔内表面均具有完全漫射的性质，已知其互相正对的二个表面的辐射角系数为0.2，试问两个相邻表面的辐射角系数是多少？
答案：
漫射表面角系数有三个性质：
（1）角系数的相对性（互换性）： A1X1，2?A2X2，1 这一性质也可以通过两个黑体表面间的辐射换热而获得。
（2）角系数的完整性：对于N个表面包围并形成一个封闭腔，那么根据角系数的定义，
?Xj?1N1,j?1
表面1为凸表面或平面X1,1?0；表面1为凹表面X1,1?0
（3）角系数的可加性（分解性）： 设表面2由2a和2b两部分组成，则
X1,2?X1,2a?X1,2b
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