华中科技大学考研-传热学真题-2005
华中科技大学工程传热学课后习题答案
45 2.5 2
100 80 150 KW 0.03
150 10 3 q 30 KW / m 2 A 2.5 2
1-6 一单层玻璃窗， 高 1.2m， 宽 1.5 m， 玻璃厚 0.3 mm， 玻璃导热系数为 = 1.05 W/(mK)，室内外的空气温度分别为 20 ℃和 5 ℃，室内外空气与玻璃窗之间对 流换热的表面传热系数分别为 h1 = 5.5 W/(m2K) 和 h2 = 20 W/(m2K)，试求玻 璃窗的散热损失及玻璃的导热热阻、两侧的对流换热热阻。
0 1 2 0.00378 0.00267 0.02646 0.03745 21.92% 0.02915 0.02915 0
2-4 一烘箱的炉门由两种保温材料 A 和 B 做成，且δA=2δB(见附图)。已知λ A=0.1 w/m•K，λB=0.06 w/m•K。烘箱内空气温度 tf1=400℃，内壁面的总表面 传热系数 h1=50 w/m2•K。为安全起见，希望烘箱炉门的外表面温度不得高于 50℃。设可把炉门导热作为一维导热问题处理，试决定所需保温材料的厚度。 环境温度 tf2=25℃，外表面总表面传热系数 h2=9.5 w/m2•K。
2-13 一直径为 30mm、 壁温为 100℃的管子向温度为 20℃的环境散热， 热损失率 为 100W/m。为把热损失减小到 50W/m，有两种材料可以同时被利用。材料 A 的导热系数为 0.5 w/m•K，可利用度为 3.14×10-3m3/m；材料 B 的导热系数为 0.1 w/m•K，可利用度为 4.0×10-3m3/m。试分析如何敷设这两种材料才能达到 上要求。假设敷设这两种材料后，外表面与环境间的表面传热系数与原来一样。
华科传热学考研真题
华科传热学考研真题传热学是热力学的一个分支，研究传热的基本原理和方法。
作为一个独立的学科，它在能源、材料、化工、航空航天等众多领域是不可或缺的。
华中科技大学（以下简称华科）是中国重要的高等学府之一，在传热学研究上有着丰富的经验和资源。
在考研备考阶段，熟悉华科传热学考研真题是非常必要的，本文将介绍一些典型的华科传热学考研真题，以供考生们参考。
随着工程技术的不断进步，对传热学的研究和应用提出了更高的要求。
如何理解和掌握传热学的基本原理，成为考生们备考的关键。
华科作为传热学研究领域的重要学府，其考研真题涵盖了传热学的各个方面，帮助考生们全面了解和掌握该学科的核心知识。
下面是几个典型的华科传热学考研真题。
1. 设有一个函数X = X(θ)，其中θ是一个自变量，请利用链式法则求X关于时间t的导数。
这个问题涉及到函数的相关知识和微积分的运算规则。
作为一道基础的传热学问题，它在考察考生的数学基础和推导能力的同时，也考察了考生的物理直觉和对传热学的理解。
2. 求无界长方形薄板的温度分布，已知初始时刻所有点的温度都为零，2边和底边保持恒温，但有个三角形初始温度为$T_0$，且高度连续变化。
这个问题要求考生利用传热学理论，求解无界长方形薄板的温度分布。
通过这道题目，考生需要熟悉传热过程中的热传导方程、边界条件的处理和求解热传导问题的方法。
3. 一个半径为R和2R的同心圆柱壳，内壳壁温度为T1，外壳壁温度为T2，两者之间存在一层厚度为L（L << R）的介质，其导热系数为k，要求推导介质温度分布的解析解。
这个问题考察的是传热的分析解法。
通过给出圆柱壳和介质的相关参数，考生需要基于传热学的理论推导出介质温度分布的解析解。
这个问题不仅考察了考生的推导能力，还考察了对传热理论的理解和应用能力。
以上是几个典型的华科传热学考研真题，通过解答这些问题，考生们可以进一步熟悉传热学的基本原理、分析方法和应用场景。
针对每道题目，考生们可以着重掌握相应的解题思路和方法，做到灵活运用。
考研传热学各校历年真题
工业学院2006年硕士研究生入学考试传热学考研试题一、简答题（64分，每小题8分）1.在高温蒸汽管道外包敷两种不同的保温材料，一种导热系数较小，另外一种导热系数较大，如果包敷厚度相同，则导热系数较小的应包在内侧还是外侧？为什么？2.什么叫“临界热绝缘直径”？写出其表达式。
3.设计肋片时，是否肋片越长越好？4.在求解导热问题时，如果物体表面与环境既有对流换热，又有辐射换热，则边界条件如何写？5.水在管内被加热，当水流量增大时，水的出口温度是升高还是降低？为什么？6.蒸汽分别在宽为2H、高为H的垂直平壁和宽为H、高为2H的垂直平壁上冷凝，试比较两种情况下冷凝量的大小。
7.冬季和夏季，用空调维持室内恒温，尽管室温都是20℃，但感觉却不同，为什么？8.一加热器用过热蒸汽加热给水，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。
设两种流体为逆流，单相介质部分GhCph<GCCPC，试画出冷、热流体的温度变化曲线。
< P>二、（20分）厚度为δ的平壁，内热源强度为φ，一侧绝热，另一侧暴露在tf的流体中，对流换热系数为h，平壁导热系数为λ，试：（1）写出该问题的微分方程式和定解条件；（2）求平壁中的温度分布表达式；（3）求平壁中的最高温度。
三、（20分）采用测定铂丝电阻的方法可间接测定横掠铂丝的空气速度，现测得铂丝直径0.1mm，长10mm，电阻0.2Ω，通过铂丝的电流1.2A，铂丝表面温度200℃，空气温度20℃，求空气流速。
四、（22分）一直径为200mm的圆盘加热器1，其正上方为一直径400mm的半球罩2，它们被放置在27℃的大房间3中。
圆盘加热器的底部和侧面均绝热，且t1=727℃，ε1=0.9，t2=727℃，ε2=0.1.求：（1）画出该系统的辐射网络图；（2）半球罩得到的热量；（3）圆盘加热器的功率。
五、（24分）一条供热管道长500m，架空敷设，管道内径70mm，外径80mm，管外包敷50mm厚的保温材料，保温材料导热系数为0.05w/（m.k），钢管材料导热系数为40 w/（m.k），管内侧对流换热系数5000 w/（m2.k），保温层外侧对流换热系数10 w/（m2.k），热水流量5000kg/h，进口温度110℃，水的比热容4.2kJ/kg.k，空气温度10℃，求热水出口温度。
传热学总复习试题及答案第五版考研必备
基本概念 :•薄材 : 在加热或冷却过程中 , 若物体内温度分布均匀 , 在任意时刻都可用一个温度来代表整个物体的温度 , 则该物体称为 ----.•传热 : 由热力学第二定律 , 凡是有温差的地方 , 就有热量自发地从高温物体向低温物体转移 , 这种由于温差引起的热量转移过程统称为 ------.•导热 : 是指物体内不同温度的各部分之间或不同温度的物体相接触时 , 发生的热量传输的现象 .•对流 : 指物体各部分之间发生相对位移而引起的热量传输现象 .•对流换热 : 指流体流过与其温度不同的物体表面时 , 流体与固体表面之间发生的热量交换过程称为 ------.•强制对流 : 由于外力作用或其它压差作用而引起的流动 .•自然对流 : 由于流体各部分温度不同 , 致使各部分密度不同引起的流动 .•流动边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 由于粘滞力的作用 , 壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的速度迅速下降为零 , 而在这一流层外 , 流体的速度基本达到主流速度 . 这一流体层即为 -----.•温度边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 会在壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的温度迅速变化 , 而在这一流层外 , 流体的温度基本达到主流温度 . 这一流体层即为-----.•热辐射 : 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为 ------.•辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量 .•单色辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的波长在λ -- λ +d λ范围内的辐射能量 .•立体角 : 是一个空间角度 , 它是以立体角的角端为中心 , 作一半径为 r 的半球 , 将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方 r 2 的比值作为 ------ 的大小 .•定向辐射强度 : 单位时间内 , 在单位可见面积 , 单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为 ----.•传质 : 在含有两种或两种以上组分的流体内部 , 如果有浓度梯度存在 , 则每一种组分都有向低浓度方向转移 , 以减弱这种浓度不均匀的趋势 . 物质由高浓度向低浓度方转移过程称为----.•分子扩散传质 : 静止的流体中或在垂直于浓度梯度方向作层流流动的流体中的传质 , 有微观分子运动所引起 , 称为 ----.•对流流动传质 : 在流体中由于对流掺混引起的质量传输 .•有效辐射 : 单位时间内 , 离开所研究物体单位表面积的总辐射能 .•灰体 : 单色吸收率 , 单色黑度与波长无关的物体 .•角系数 : 有表面 1 投射到表面 2 的辐射能量 Q 1 → 2 占离开表面 1 的总能量 Q 1 的份数 , 称为表面 1 对表面 2 的角系数 .•辐射换热 : 物体之间通过相互辐射和吸收辐射能而产生的热量交换过程 .填空题 :•当辐射投射到固液表面是表面辐射，投射到气体表面是 ---------- 辐射。
华中科技大学考研真题数学分析2005答案
1华中科技大学2005年招收硕士研究生入学考试试题考试科目：数学分析(共10题，每小题15分).博士家园试题解答员：magic9901欢迎提供更多试题，我们会竭力帮助您！1.设11110(1,2,),1,,lim?n n A A nn n n ke e n n k nn ee a n a A al A A-+∞→+∞==-->=====-∑∑ 求极限2.设f(x)在区间[0，1]上有二阶连续导数，f(0)= f(1)=0，()()88','',55f x f x ≤≤试给出()()01f x x ≤≤的一个估计。
3.设(),x y ϕ有连续的一阶偏导数()()12,,,x y x y ϕϕ,()()0,,,xyf x y du u v dv ϕ=⎰⎰证明：()()()()()12212000,1,,2,tytx fx y t x tx v dv y u ty du xy tx ty dt ϕϕϕ⎡⎤=-++⎢⎥⎣⎦⎰⎰⎰4.设f(x)在区间[0,)+∞上可微且恒大于零，f(0)=1，()()'f x fx 单调减，证明：()()()(),0f x y f x f y x y +≤≥5. 设f(x)在区间[a ，b]上有二阶连续导数，()()'0f a f a ==,证明：()()()3''6bb xaaab x f x dx dx fy dy -=⎰⎰⎰6.设r>1为常数，级数0nn n a r +∞=∑收敛，2,nn b a =求幂级数0n n n b x +∞=∑的收敛域。
7. 设f(x)在区间[],ππ-上有连续的一阶导数，,n n a b 是f(x)在区间[],ππ-上的Fourier 系数，证明：存在常数M>0，使得(),1n n M M a b n nn≤≤≥。
8.设Q(x,y) 有连续的一阶偏导数，积分23Lx ydx Qdy +⎰完全决定于L 的起点与终点，且对任何实数z 成立等式：()()()(),11,220,00,033z z x ydx Qdy x ydx Qdy +=+⎰⎰，求函数Q(x,y)。
2002华中科技大学传热学真题
2002 传热学一、简答1）试指出导热系数和热扩散系数各种从什么地方定义出来，它们各自的物理意义如何，你能说出它们的区别吗？2）微分方程的无量纲化可以产生无量纲的准则，试问雷诺数Re 、贝克莱数Pe 各自是从什么微分方程中导出的，它们各自的物理意义如何？3）边界层能量方程形式为22p yyv xu c ∂∂=∂∂+∂∂θλθθρ）（中，试指出各项反映出的物理过程的实质？这是什么类型的偏微分方程，其物理特征如何？4）在液体沸腾过程中一个球形气泡存在的条件是什么？为什么需要这样的条件？5）什么是定向辐射强度，试讨论黑表面、灰表面和非金属固体表面的辐射强度在半球空间上的变化规律，同时指出哪些表面是等强辐射表面。
二、分析1）某一厚为δ的一维导热平板，已知平板表面一侧进入的热流密度为q 1，而温度则为T 1 。
在这个温度范围内导热系数与温度关系为λ=1/βt ，求平板内的温度分布和平板另一侧的温度表达式。
2）物体长期置于温度恒为T ∞的空气。
物体中强度为q v W/m 3的内能热源，并在某一时刻开始产生热量。
内热源一开始产生热量，物体就在空气中升温。
物体的体积为V ，表面积为F ，密度为ρ，比热容为c p ，与周围环境的总换热系数为α。
如该物体内部导热热阻可以忽略，试列出该物体升温过程中的导热微分方程，并求解。
3）有一根直径为d的长管温度保持在T w，而温度为T1的水以m的质量流量从管内流过，今假设水与管壁间的换热系数保持不变，试导出水温沿管长方向x的变化关系。
三、1）有一支插入装油的铁套管中的水银温度计用来测量贮气罐内的空气温度。
设温度计的读数是铁套管底部的温度。
已知温度计读数T h=100℃，铁套管与贮气罐连接处的温度是T0=50℃。
铁套管的长度h=140mm，外径d0=10mm，管壁厚度δ=1mm，铁的导热系数λ=58.2 W/(m·℃)。
从空气到铁套管的总换热系数α=29.1 W/(m2·℃)。
05年考研传热学真题答案
05年考研传热学真题答案考研传热学真题答案通常包括选择题、填空题、简答题和计算题等题型。
以下是一份模拟的答案，请注意，这只是一个示例，并非真实的2005年考研传热学真题答案。
选择题1. 传热的基本方式有哪些？- A. 导热、对流、辐射- B. 导热、对流- C. 对流、辐射- D. 导热、辐射答案：A2. 稳态导热和非稳态导热的区别是什么？- A. 温度场随时间变化与否- B. 温度场是否均匀- C. 热流密度是否恒定- D. 热源是否恒定答案：A填空题1. 傅里叶定律的数学表达式为：\[ q = -k \frac{dT}{dx} \]，其中\( q \)表示_，\( k \)表示_，\( \frac{dT}{dx} \)表示_。
答案：热流密度；热导率；温度梯度2. 牛顿冷却定律表明，物体表面与周围环境之间的热交换速率与它们之间的_成正比。
答案：温度差简答题1. 请简述对流传热的基本原理。
答案：对流传热是指流体在运动过程中，由于流体各部分之间存在温度差，导致热量的传递。
这种传递方式包括自然对流和强制对流两种形式。
自然对流是由于密度差异引起的流体运动，而强制对流则是由于外部作用力（如泵或风扇）引起的流体运动。
2. 什么是辐射传热？它与导热和对流传热有何不同？答案：辐射传热是指物体通过电磁波（主要是红外线）传递能量的过程。
与导热和对流传热不同，辐射传热不需要介质，可以在真空中进行。
导热是固体内部分子振动和自由电子运动引起的热量传递，而对流则是流体运动引起的热量传递。
计算题1. 假设有一长为L的金属棒，其两端分别维持在温度T1和T2，求金属棒内部任意位置x处的温度T(x)。
答案：根据一维稳态导热方程，可以得到温度分布为：\[ T(x) = T1 + \frac{T2 - T1}{L} \cdot x \]其中，x是沿金属棒长度方向的位置坐标。
请注意，以上内容仅为示例，实际的考研传热学真题答案需要根据具体的考试题目来确定。
2005华科传热学考研真题
2005 传热学考研真题一、简答1）试说明推导导热微分方程所依据的基本定律。
2）导热系数和热扩散系数各种从什么公式产生？它们各自反映了物质的什么特性？并指出它们的差异。
3）非周期性的加热或冷却过程可以分为哪两个阶段，它们各种有什么特征？4）与完全的能量方程相比，边界层能量方程最重要的特点是什么？5）对流换热过程微分方程组的无量纲化可以产生一系列无量纲的准则，试问雷诺数Re、贝克莱数Pe和努赛尔数Nu各自是从什么微分方程中导出的，并写出它们各自的表达式6）什么是沸腾换热的临界热流密度？当沸腾换热达到临界热流密度时，在什么条件下才会对换热设备造成伤害？为什么？7）什么是定向辐射强度？满足兰贝特定律的辐射表面是什么样的表面？试列举两种这样的表面。
8）按照基尔霍夫定律的要求，物体表面的黑度等于其吸收率应该在什么条件下成立？灰体是否需要这些条件？为什么？9）指出热射线主要由哪两种射线组成？为什么钢锭在炉中加热时，随着温度升高，钢锭的颜色依次会发生黑、红、橙、白的变化？10解释为什么在增强油冷器的传热时，采用提高冷却水流速的方法，效果并不显著？试提出两种可以显著增强油冷器强化传热的方法。
二、分析1）在深秋晴朗无风的夜晚，草地会结霜，可气象台天气预报说清晨最低温度为2℃，试分析这种现象（假设草地与地面之间绝热）。
2）写出Bi的定义式并解释其意义。
在Bi→0的情况下，一初始温度为t0的平板突然置于温度为t∞的流体中冷却（图1），粗略画出τ=τ1>0和τ=∞时平板附近的流体和平板的温度分布。
3）示意性地画出竖版自然对流边界层的温度分布和速度分布。
4）求出图2中表面1对表面4的角系数X1,4的表达式（已知各表面面积A1、A2、A3、A4，以及X1+2,3+4；X1+2,3；X2,3+4；X2,3）。
5）设计壳管式换热器时，指出分别在下列各种情况下，哪种流体应在管内流动：（1）一种流体清洁，一种流体不清洁；（2）一种流体温度高，一种流体温度低；（3）一种流体粘度大，一种流体粘度小；（4）一种流体流量大，一种流体流量小。
2001华科传热学 真题
2001 传热学一、简答1）热量传递有哪三种基本方式？它们传递热量的机理如何？今有一热平板在空气中冷却，试问这一热量传递过程包含哪些传递方式？2）非周期性的加热或冷却过程可以分为哪两个主要的阶段，它们各自有什么特征？在海斯勒的诺模图中无量纲中心温度的对数值与傅里叶数的线性关系说明过程进入了哪一个阶段？3）表面传热系数是从什么公式定义出来的？它与哪些因素有关？常用哪些方法解决对流换热问题？4）大容器沸腾换热过程有哪几个主要的区域，并指出临界热流密度在什么情况下会对加热壁面造成损坏？5）什么是物体表面的黑度，它与哪些因素相关？什么是物体表面的吸收率，它与哪些因素相关？它们之间有什么区别？如果物体表面可视为灰体，那么它们还有区别吗？二、分析1）某一大平板截面上的温度分布为：33221121xcxcc++=--TTTT，式中的T1与T2分别表示大平板两侧的温度，若导热系数K为常数，墙厚度为L，试导出内热源单位体积发热率q与x之间的关系式。
x是由T= T1之表面算起的坐标变量，且在x=0处q=q0。
2）已知垂直平板上的自由对流边界层内的速度分布为2x y -1y u u ⎪⎭⎫⎝⎛=δδ，试求最大速度发生在边界层内的位置，并导出最大速度的表达式。
3）换热器的流体温度沿程变化图中端差大的一侧的流体温度变化曲线较陡，端差小的一侧的流体温度变化曲线较平，试从传热方程和热平衡方程加以证明。
三、1）重量为5.5kg 的铝块，原来温度为290℃，突然浸入15℃的液体之中，液体与铝块间的对流换热系数为58 W/(m 2·℃)，假设铝块为球体，估计将铝块冷却至90℃所需之时间（使用集总参数系统分析）。
已知铝的密度ρ=2707kg/m 3，比热c p =879.71J/（kg ·℃）。
2）有一直径为1.0mm 的导线，其温度为400℃，外界环境温度为40℃，换热系数h=150 W/(m 2·℃)，计算导热系数λ应为何值才能使临界绝缘厚度为0.2mm ，同时计算在临界热绝缘厚度下的导线单位长度的散热量，以及与无热绝缘条件下的散热量之比。
2005华科传热学考研真题
2005 传热学考研真题一、简答1）试说明推导导热微分方程所依据的基本定律。
2）导热系数和热扩散系数各种从什么公式产生？它们各自反映了物质的什么特性？并指出它们的差异。
3）非周期性的加热或冷却过程可以分为哪两个阶段，它们各种有什么特征？4）与完全的能量方程相比，边界层能量方程最重要的特点是什么？5）对流换热过程微分方程组的无量纲化可以产生一系列无量纲的准则，试问雷诺数Re、贝克莱数Pe和努赛尔数Nu各自是从什么微分方程中导出的，并写出它们各自的表达式6）什么是沸腾换热的临界热流密度？当沸腾换热达到临界热流密度时，在什么条件下才会对换热设备造成伤害？为什么？7）什么是定向辐射强度？满足兰贝特定律的辐射表面是什么样的表面？试列举两种这样的表面。
8）按照基尔霍夫定律的要求，物体表面的黑度等于其吸收率应该在什么条件下成立？灰体是否需要这些条件？为什么？9）指出热射线主要由哪两种射线组成？为什么钢锭在炉中加热时，随着温度升高，钢锭的颜色依次会发生黑、红、橙、白的变化？10解释为什么在增强油冷器的传热时，采用提高冷却水流速的方法，效果并不显著？试提出两种可以显著增强油冷器强化传热的方法。
二、分析1）在深秋晴朗无风的夜晚，草地会结霜，可气象台天气预报说清晨最低温度为2℃，试分析这种现象（假设草地与地面之间绝热）。
2）写出Bi的定义式并解释其意义。
在Bi→0的情况下，一初始温度为t0的平板突然置于温度为t∞的流体中冷却（图1），粗略画出τ=τ1>0和τ=∞时平板附近的流体和平板的温度分布。
3）示意性地画出竖版自然对流边界层的温度分布和速度分布。
4）求出图2中表面1对表面4的角系数X1,4的表达式（已知各表面面积A1、A2、A3、A4，以及X1+2,3+4；X1+2,3；X2,3+4；X2,3）。
5）设计壳管式换热器时，指出分别在下列各种情况下，哪种流体应在管内流动：（1）一种流体清洁，一种流体不清洁；（2）一种流体温度高，一种流体温度低；（3）一种流体粘度大，一种流体粘度小；（4）一种流体流量大，一种流体流量小。
工程传热学试题华中科技大学
传热学试题（环境科学与工程学院2003级使用）班级 姓名 学号 成绩一、概念题（34分）答：非周期性的加热或冷却过程可以分为初始状况阶段和正规状况阶段（2分）。
前者的温度分布依然受着初始温度分布的影响，也就是说热扰动还没有扩散到整个系统，系统中仍然存在着初始状态，此时的温度场必须用无穷级数加以描述（2分）；而后者却是热扰动已经扩散到了整个系统，系统中各个地方的温度都随时间变化，此时温度分布可以用初等函数加以描述（2分）。
答：时间常数是从导热问题的集总参数系统分析中定义出来的，为A ατ＝0，（1分）从中不难看出，它与系统（物体）的物性、形状大小相关，且与环境状况（换热状况）紧密相联（3分）。
因此，同一物体处于不同环境其时间常数是不一样的（2分）。
四个无量纲准则的物理量组成为：23Re;Pr ;Pr ;Re νβννTL g Gr Pe a L u ∆=•===∞。
（各1分）Re ――表征给定流场的流体惯性力与其黏性力的对比关系；Pe ――表征给定流场的流体热对流能力与其热传导（扩散）能力的对比关系；Pr ――反映物质的动量扩散特性与其热量扩散特性的对比关系；Gr ――主要表征给定流场在浮升力作用下产生的流体惯性力与其黏性力的对比关系。
（各1分）Bi=αL s /λs 而Nu=αL f /λf 。
从物理量的组成来看，Bi 数的导热系数λs 为固体的值，而Nu 数的λf 则为流体的值；Bi 数的特征尺寸L s 在固体侧定义，而Nu 数的L f 则在流体侧定义。
从物理意义上看，前者反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的对比关系，而后者则反映了换热系统中流体与壁面地换热性能与其自身的导热性能的对比关系。
（2分）简化，必须存在足够大的贝克莱数，即1Pr Re >>⋅=Pe （2分）,也就是具有21∆的数量级，此时扩散项22X ∂Θ∂才能够被忽略。
从而使能量微分方程变为抛物型偏微分方程，成为可得分答：物体表面的黑度被定义为物体表面的辐射力与其同温度下黑体辐射的辐射力之比（1分），它与物体的种类、表面特征及表面温度相关（1分）。
09华科传热学考研真题
2009 传热学考研一、简答1）说明推导导热微分方程所依据的基本定律，并解释求解导热问题的三类边界条件。
2）右图为三种不同情况下双层平板稳态导热时的温度分布。
假定双层平板各自的导热系数λ1和λ2为定值，试分析比较三种情况下λ1和λ 2 的相对大小。
3）写出毕渥数Bi的定义式并解释其意义。
Bi→0和Bi→∞各代表什么样的换热条件？4）流体在两平行平板间做层流充分发展的对流换热。
在充分发展段某截面上流体温度分布剖面如右图所示。
试说明：（a）流体是被加热还是被冷却？（b）哪一侧壁面处的热流密度绝对值要大？5）同一种流体流过直径不同的两根管道，A管直径是B管的两倍，A管的流量也是B管的2倍。
两管中的流动现象是否相似？请说明理由。
6）简述维恩位移定律，并分析为何炼钢时随着温度的升高，钢锭表面颜色由暗黑逐渐变白？7）在漫灰表面间的辐射换热计算中采用有效辐射J。
什么是有效辐射？结合投入辐射G写出有效辐射J的表达式，并说明有效辐射包含哪几部分辐射？黑体的有效辐射J为多少？8）一动力蒸气管道，外直径25cm，外面包上5cm厚的绝热材料。
绝热材料的导热系数为0.12 W/(m·K)，绝热层与环境之间的自然对流换热系数为45 W/(m2·K)，试问为了进一步减少散热损失是否可以增加绝热层厚度，为什么？二、分析1）一直径为d，长度为L，导热系数为λ的金属棒内部有强度为q W/m3 的均匀内热源，两端分别维持固定的温度t1和t2，周围和温度为t∞的空气进行对流换热，表面传热系数为h，假设金属棒同一断面温度分布均匀，试导出此金属棒的导热微分方程，并给出定解条件。
2）对于竖直夹层内的自然对流换热，换热计算公式为q=h（t w1 – t w2），格拉晓夫数Gr=gβ(t w1 – t w2)δ3/ν 2 ，式中t w1 、t w2 分别为两壁面的温度；δ为夹层厚度；H为竖夹层高度。
已知恒壁温条件下竖直间层内空气的换热准则关系式为：当Gr<2000时，Nu=1当2×104<Gr<2×105时，Nu=0.18Gr1/4(H/δ)-1/9当2×105<Gr<1.1×107时，Nu=0.065Gr1/3(H/δ)-1/9公式中准则的定性温度为t m =（t w1+ t w2 ）/2。
传热学真题整理版
1995年攻读硕士学位研究生入学考试试题1． 直径100mm 的蒸汽管道，绝热层外径250mm ，若绝热层内外璧温度均不变而改用新的绝热材料（已知导热系数2λ=1λ/2，单位体积价格1G =22G ）。
问价格相同时，但位管厂的热损失变化是多少？2． 两个表面黑率的平行平板，其温度分别为1T 与2T 。
板间辐射换热，热在中间插入一块厚δ，导热系数λ，表面黑率ε的平板，问热流有什么变化？3． 空气在方管内作强迫对流紊流时，若流量增加一倍，问对流换热系数变化多少？压力损失多少？（阻力系数与雷诺数无关）4． 设计一个采用瞬态导热理论测试材料热物性（如导热系数a ）的实验装置。
说明其工作原理与测试方法。
5． 用裸露热电偶测量管中的气流温度，热电偶读数1t =170c ︒，已知管壁温度2t =90c ︒，气流对热接点的对热换热系数α=50c m w ︒2/，接点表面黑率ε=0.6，试确定气流的温度。
若考虑热电偶导热的影响，则真实的温度应有何变化？6． 流量为的907kg/h 水，通过长4.6m 的钢管，水温16c ︒升高至49c ︒，钢管内壁温度66c ︒。
求钢管的内径。
水的物性：一、请设计一个存放液氮的金属容器，附上简图并加以说明（按传热学原理） 二、导热微分方程)(222222zT y T x T T ∂∂+∂∂+∂∂=∂∂ατ 的推导过程与条件三、请说明并比较换热器计算中的平均温压与传热单元数法。
四、长铜导线置于温度为∞t 的空气中，已知导线的电阻值为m /10*63.32Ω-，密度为3/9000m Kg =ρ，比热C Kg J C ∙=/386，直径为2.2mm ，问当为8A 的电流通过及对流放热系数C m W*/1002=α时，该导线的初始温升及其时间常数是多少？ 五、流量为h Kg /10*11.03的水在直径为50mm 的管内作强迫对流换热，管内表面温度为50℃。
试问水由25℃加热到35℃需要多长的圆管? )*/174.4(C Kg KJ C=六、由表面1与表面2两平行黑体表面组成的空腔，内有空气流过，进出口空气的平均温度为27℃，空气与热壁的对流换热系数为50W/C m*2,空腔是窄通道。
华科传热学
3 边界层中温度变化率的绝对值何处最大？对于一定换热温差的同一流体，为何能用
(
∂t ∂y
)
y
=0
绝对值的大小来判断对流换热系数的大小？
4 有一个长圆柱形的金属棒，直径为 D 长度为 L，其同心内孔孔径为 d，放入电加热器， 对金属棒进行绝热加热，加热功率为 P。当到达一定温度 T0 之后将其放入空气中冷却， 此时加热器继续工作，空气与金属棒 之间的换热系数为 α，空气温度为 T∞。试写出金 属棒的一维非稳态导热过程的数学模型，如果金属棒导热系数 λ 很大，而换热系数较小， 其数学模型又是何种形式？在此情况下当达到热稳定时请导出金属棒温度的表达式。
3 直径为 10mm 的钢棒，初始温度为 400℃，突然将它放入 38℃的流体中冷却，冷却时表 面的换热系数为 17.5 W/(m2⋅℃)，钢棒的导热系数为 47 W/(m⋅℃)，热扩散率为 1.28×10-5 m2/s ，试求 6 分钟后棒的温度。
4 为了减少热损失和保证安全工作条件，在外直径为 133mm 的蒸汽管外侧覆盖保温层。 蒸汽管外壁温度为 400℃，按电厂操作规定，保温材料外侧温度不得超过 50℃。如果采 用导热系数为 0.0887 W/(m⋅℃)的水泥珍珠岩制品做保温材料，并把每米管道的热损失 Q/L 控制在 465 W/m 以下，保温层厚度应为多少毫米？
传热学复习题
《传热学》考前辅导题
一， 简答题 1 热量传递有哪三种基本方式？它们传递热量的机理任何？自然界是否存在单一的热量
传递方式？试举例说明。
2 什么是温度场？什么是温度梯度？傅立叶定律指出热流密度与温度梯度成正比所反映 的物理实质是什么？
3 导热系数和热扩散系数各自从什么地方产生？它们各自反映了物质的什么特性？并指 出它们的差异？
《华中科技大学传热学2007-2013年考研真题及答案解析》
《华中科技大学传热学历年考研真题及答案解析》
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四、（18 分）
水以 m = 0.8kg/s 的流量在管径 d=25mm 的管内流动，管子内壁面的温度保持Tw =
3.为什么冷凝器上要装抽气器，将其中的不凝结性气体抽出？ 4.什么是大容器沸腾换热的临界热流密度？它在工程上具有什么意义？ 5.什么是辐射表面之间的角系数，在什么条件下角系数成为一个纯几何量？ 6.什么是有效辐射？若黑体的辐射力为Eb，投入辐射为 G，试问黑体的有效辐射 J 为多 少？ 7.什么是定向辐射强度，试讨论黑体表面、灰体表面和非金属固体表面的辐射强度在半 球空间上的变化规律，同时指出哪些表面时等辐射表面。 8.请用传热学理论解释暖水瓶的保温原理。
2.流体沿着一大平板流动，已知流体流速为u∞，温度为T∞，平板温度为TW（TW > T∞）。
《华中科技大学传热学历年考研真题及答案解析》
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试分别画出 Pr < 1， 醸 > 1 的条件下其壁面速度边界层和热边界层厚度相对大小示意图， 以及边界层内速度和温度的剖面曲线。
3.如图所示，在两漫灰同心球壳之间插入以同心辐射遮热球壳，解释为什么遮热球壳靠 近外球壳即半径越大时辐射换热量越大？要求画出网络图。
一、简答题（每壁内外侧温度分别为t1和t2，若圆筒壁材料的导热系数为常数，试分别对 （t1 > t2）和（t1 < t2）两种情况，画出稳态导热时圆筒壁内的温度分布曲线。
2.用套管式温度计测量容器内的流体温度tf从肋片导热的角度分析，为了减小测温误差， 套管材料应采用铜还是不锈钢？如何确定套管的几何参数？
二、分析题（每题 10 分，共 40 分）
习题 传热学
H 0.119m
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华中科技大学热科学与工程实验室
HUST Lab of Thermal Science & Engineering
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3-17. 一种测量导热系数的瞬态法是基于半 无限大物体的导热过程而设计的。设有一 块厚金属，初温为 30℃ ，然后其一侧表面 突然与温度为100℃的沸水相接触。在离开 此表面10 mm处由热电偶测得2 min后该处 的 温 度 为 65℃ 。 已 知 材 料 的 密 度 为 2200 kg/m3 ，比热容为 700 J/(kgK) ，试计算该 材料的导热系数。
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华中科技大学热科学与工程实验室
HUST Lab of Thermal Science & Engineering
5-63 压力为1.013×l05Pa的饱和水蒸汽， 用水平放置的壁温为90℃的铜管凝结。有 下列两种选择:用一根直径为l0cm的铜管或 用l0根直径为lcm的铜管。试问： (1) 这两种选择所产生的凝结水量是否相同? 最多可以相差多少? (2) 要使凝结水量的差别最大，小管径系统 应如何布置(不考虑容积的因素)。 (3) 上述结论与蒸汽压力、铜管壁温是否有 关(保证两种布置的其他条件相同)？
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1 0emL
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HUST Lab of Thermal Science & Engineering
3-20. 图示钢圆柱的直径D = 0.3 m，长度L = 0.6m，导热系数= 30W/(mK)，热扩散率 a =6.2510-6 m2/s，初始温度均匀为20C。 若把圆柱放入炉温为 l020 ℃、表面传热系 数为200 W/(m2K)的加热炉内，试问加热 14小时后，中心1和表面2、3、4各点的温 度为多少?
工程传热学试题华中科技大学
传热学试题〔环境科学与工程学院2003级使用〕班级 姓名 学号 成绩一、概念题〔34分〕答：非周期性的加热或冷却过程可以分为初始状况阶段和正规状况阶段〔2分〕。
前者的温度分布依然受着初始温度分布的影响，也就是说热扰动还没有扩散到整个系统，系统中仍然存在着初始状态，此时的温度场必须用无穷级数加以描述〔2分〕；而后者却是热扰动已经扩散到了整个系统，系统中各个地方的温度都随时间变化，此时温度分布可以用初等函数加以描述〔2分〕。
答：时间常数是从导热问题的集总参数系统分析中定义出来的，为A ατ＝0，〔1分〕从中不难看出，它与系统〔物体〕的物性、形状大小相关，且与环境状况〔换热状况〕紧密相联〔3分〕。
因此，同一物体处于不同环境其时间常数是不一样的〔2分〕。
四个无量纲准那么的物理量组成为：23Re;Pr ;Pr ;Re νβννTL g Gr Pe a Lu ∆=•===∞。
〔各1分〕Re ――表征给定流场的流体惯性力与其黏性力的比照关系；Pe ――表征给定流场的流体热对流能力与其热传导〔扩散〕能力的比照关系；Pr ――反映物质的动量扩散特性与其热量扩散特性的比照关系；Gr ――主要表征给定流场在浮升力作用下产生的流体惯性力与其黏性力的比照关系。
〔各1分〕Bi=αL s /λs 而Nu=αL f /λf 。
从物理量的组成来看，Bi 数的导热系数λs 为固体的值，而Nu 数的λf 那么为流体的值；Bi 数的特征尺寸L s 在固体侧定义，而Nu 数的L f 那么在流体侧定义。
从物理意义上看，前者反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的比照关系，而后者那么反映了换热系统中流体与壁面地换热性能与其自身的导热性能的比照关系。
〔2分〕简化，必须存在足够大的贝克莱数，即1Pr Re >>⋅=Pe 〔2分〕,也就是具有21∆的数量级，此时扩散项22X ∂Θ∂才能够被忽略。
从而使能量微分方程变为抛物型偏微分方程，成为可求解的形式。