北京工业大学传热学II真题及答案

将②式代入①式有： A[
解得：
d (t ) dt d 2t . (t ) 2 0 即为其微分方程。 dx dx dx
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科目代码： 851 其导热微分方程为： 1 解得： t C1Inr C2 又由其边界条件有：
二.计算题（每题 10 分，共 70 分） 1.试推导有均匀分布内热源（强度为Ф，单位为 w/m ),变导数系 数的无限大平壁稳态导热的导热微分方程。 2.圆管壁外半径 r0,内半径 ri，外表面与内表面的温度分别是 t0 和 ti(t0 大于 ti） ，λ为常数，试导出其温度分布的表达式。
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权威北京工业大学传热学II、 工程热力学考研真题资料， 订购热线 QQ:108468入学考试试题参考答案
科目代码： 851 科目名称： 传热学 II 一.简答题 1.解：设圆管的长度为 L，圆管的内径为 d1，外径为 d0，管内流体温度 为 t1，管外流体温度为 t2，管内外对流系数分别为 h1 和 h2。 则散热量 t1 t 2 L (t1 t 2 )
Adx 内热源生产热量:
dt d x dx ，导出热量： x dx x dx dx
Adx xdx 即 由能量守恒有： x
d x Adx dx dx
① ②
d 其中 x dx
d [ (t ) A
dt ] 2 dx A[ d (t ) . dt (t ) d t ] dx dx dx dx 2 d (t ) dt d 2t Adx . (t ) 2 ] dx dx dx
4 qv 4u ( 0 .5 d ) 2
传热学 II 因此
hf
0.023(
4ud 0.8 n ) Pr f v 21.8 h f 即对流系数增大 21.8 倍。 1 d 2
4.答：120℃的水先烧干。原因如下：在大气压下，两滴水分别在 120℃和 400℃的铁锅上，当水达到沸腾时，其过热度分别为 20℃和 300℃。在 20℃的过热度下沸腾时处于核态沸腾， 热流密度 q1 比较大， 而在 300℃ 的过热度下沸腾时处于稳定膜态沸腾， 反倒其热流密度 q2 相对 q1 要低， 即 120℃时铁锅上的水容易蒸干。 5.答：该观点正确，因为 CO2、SO2 是三原子气体，三原子气体具有很强的 辐射本领，由于 CO2、SO2 对光波的吸收具有选择性，它对红外波段（λ <3mm)的波长的辐射具有一定的吸收率，这样以可见光为主的太阳能 （λ>3mm)可以大部分到达地球表面，而地球上一般物体所辐射的红外波 段范围内的热辐射则大量被这些气体吸收，且吸收过程在整个大气层中 进行， 地表热量无法散发到宇宙中去， 致使地球温度逐年上升。 （同 2002. 一.6） 二．计算题 1.解： 无限大平壁稳态导热可视为一维稳态导热， 设无限大平壁面积为 A, 在一维方向则有： 导入热量： x (t ) A
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北京工业大学 2000 年研究生入学考试试题
科目代码： 851 科目名称： 传热学 II
请将答案做在答题纸上，在试卷上做解答按零分处理。 一.简答题（每题 6 分，共 30 分）
1.试推导圆管的临界热绝缘直径的表达式。 2.写出 Bi,Re,Gr,Pr 的准则表达式，并揭示其物理意义。 3.管内紊流强迫对流换热时，①流速增加一倍，其他条件不变， 对流换热系数如何变化。②管径缩小一半，体积流量等其他条 件不变，对流换热系数如何变化。 4.在大气压下将同样的两滴水滴在表面温度分别为 120℃和 400℃ 的铁锅上，试问滴在哪种锅上的水先被烧干，为什么？ 5.近十年来，地球气温逐年上升，有人认为是工业生产生成的大 量 CO2 、 SO2 等气体排入大气造成的，试从传热学的角度对这种 观点做出解释。
1 1 d 1 In 0 h1Ld 1 2L d1 h2Ld 0 1 1 d 1 In 0 h1d1 2 d1 h2 d 0
，
又临界热绝缘直径处散热量Ф最大，即 则有：
1 1 0 2d 0 h2 d 02
hl
d 0 dd 0
解得 d0
2 h2
即为热绝缘直径
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科目代码： 851
科目名称：
传热学 II
3.初温相同的金属薄板、细圆柱体和小球（材料均为紫铜）放在 同一种介质中加热，如金属薄板的厚度、细圆柱体的直径、小 球的直径相等，表面传热系数相同，求把它们加热到同样的温 度所需的时间之比。 4.用单元体热平衡法推导内热源强度为Ф的二维稳态导热内部节 点的差分方程。 5.两个面积相同的黑体表面任意地放置于同一个绝热包壳中。假 定黑体的温度分别为 T1 和 T2，试画出该辐射传热系统的网络图， 并导出绝热包壳表面温度 T3 的计算式。 6.换热器中，一种流体由过热蒸汽冷却到过冷液体，另一种流体 无相变，试画出两种流体的沿程变化，此时换热器的平均传热 温度差如何计算。 7.厚δ的平壁的一侧被红外辐射加热，投射强度为 G，平壁的表 面发射率为ε，导热系数λ，周围环境温度 tf,壁面到周围环境 的 换热系数是 a,求稳态时收红外线辐射壁面温度 tw1
2.答： （1） Bi （2） Re （3） Gr

ul v
表示物体内部导热热阻与外部换热热阻的比值。 表示惯性力与粘性力之比的一种量度。
2
gl 3av t
表示浮升力与粘性力之比的一种量度。
（4） Pr

a
表示动量扩散能力与热量扩散能力的一种量度。
0.8 n
3.答：管内紊流强迫对流换热关联式 Nuf 0.023Ref Prf 则对流换热系数： h f
科目名称：
d dt ( r ) 0 r dr dr
0.023(
Nu f d 0.023 Re0f.8 Pr fn d
，又 Re f
ud 。 v
则有： h f
ud 0.8 n ) Pr f v d 0 .023 ( 2ud 0.8 n ) Pr f v 2 0 .8 h f d
①当流速增加一倍其他条件不变时， hf 即对流系数增加 2 倍。
0.8
②当管径缩小一半时，体积流量和其他条件不变时，即 共 5 页第 1 页
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科目代码： 851
d 4 qv qv ( ) 2 u u 2 d 2
科目名称： 则 u
北京工业大学历年研究生入学考试 试题及详细参考答案
851 传热学 II
目录
北京工业大学 2000 年研究生入学考试试题........................................... 1 北京工业大学 2000 年研究生入学考试试题参考答案...........................3 北京工业大学 2001 年研究生入学考试试题........................................... 7 北京工业大学 2001 年研究生入学考试试题参考答案...........................9 北京工业大学 2002 年研究生入学考试试题......................................... 13 北京工业大学 2002 年研究生入学考试试题参考答案.........................15 北京工业大学 2003 年研究生入学考试试题......................................... 19 北京工业大学 2003 年研究生入学考试试题参考答案.........................22 北京工业大学 2004 年研究生入学考试试题......................................... 27 北京工业大学 2004 年研究生入学考试试题参考答案.........................30 北京工业大学 2005 年研究生入学考试试题......................................... 37 北京工业大学 2005 年研究生入学考试试题参考答案.........................40 北京工业大学 2006 年研究生入学考试试题......................................... 48 北京工业大学 2006 年研究生入学考试试题参考答案.........................50 北京工业大学 2007 年研究生入学考试试题......................................... 57 北京工业大学 2007 年研究生入学考试试题参考答案.........................59 北京工业大学 2010 年研究生入学考试试题......................................... 67 北京工业大学 2010 年研究生入学考试试题参考答案.........................69 北京工业大学 2011 年研究生入学考试试题......................................... 75 北京工业大学 2011 年研究生入学考试试题参考答案.........................77 北京工业大学 2012 年研究生入学考试试题......................................... 84 北京工业大学 2012 年研究生入学考试试题参考答案.........................86 北京工业大学 2013 年研究生入学考试试题......................................... 90 北京工业大学 2013 年研究生入学考试试题参考答案.........................93 北京工业大学 2014 年研究生入学考试试题....................................... 100 北京工业大学 2015 年研究生入学考试试题....................................... 102 852 传热学 II 考试大纲........................................................................ 104 北京工业大学近四年硕士研究生 0807 及 0852 复试分数线............ 105 2015 年动力工程专硕（08056）初试录取人员成绩汇总表............. 106 2015 年动力工程复试成绩汇总表........................................................ 107 2015 年动力工程及工程热物理初试录取人员成绩汇总表............... 109 2015 年动力工程及工程热物理复试录取人员成绩汇总表............... 111 历年真题考察重点汇总笔记................................................................. 102