同济大学传热学真题A
暖通空调、制冷低温、热能工程,同济历年真题
3、
1、余容比为0.04的压气机空气进口温度为17℃，压力为0.1MPa，每分钟吸入空气5m3，经不可逆绝热压缩后其温度为207℃，压力为0.4MPa。若室内温度为17℃，大气压力为0.1MPa，求（1）此压气机容积效率；（2）压气机压缩过程的绝热效率；（3）压气机实际耗功率；（4）压缩过程的作功能力损失。设空气比热容为定值，cp=1.004kJ/kg·K，R=0.287kJ/kg·K。（10分）
2、某理想气体自状态1经历一可逆多变过程到达状态2，其温度下降，熵增大，则气体（）
A.压力升高、比容增大，对外作正功；
B.压力降低、比容增大，对外作正功；
C.压力升高、比容减小，对外作负功；
D.压力降低、比容减小，对外作负功。
3、实际气体的压缩因子Z定义为Pv/(RT)，其值（）
（A）>I；（B）<I；（C）=I；（D）不同气体在不同条件下可大于、等于、小于1
(A)升高；（B）降低；（C）不变；（D）（A）（B）（C）都有可能。
14、压力p1=1MPa，温度T1=473K的空气流可逆绝热流经缩放喷管，已知喷管喉管截面上温度Tc=394K，出口截面上温度T2=245K，则喷管各截面上最大流速Cmax为（）
A. Cmax= =313m/s
B. Cmax= =399m/s
6．比较开口系统和闭口系统焓的异同点。
7．如果进行高压比大流量的压缩制气过程，采用什么方法较为合理？
8．空气冷却塔中，用环境温度下地空气可以讲热水冷却到比环境温度更低温度的状态，试问是否违背热力学第二定律，为什么？
2、
1、在某绝热不可逆循环空气压缩制气过程中，气体的压力由p1=0.1MPa提高到p2=1.2MPa，耗功量为35kW，设空气的定压质量比热cp为常数，初温为20℃，气体流量为500kg/h。求：排放气体的温度和过程的当量绝热指数。
同济大学 传热学 题库 共6套含答案
传热学（一）第一部分选择题•单项选择题（本大题共10 小题，每小题2 分，共20 分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1. 在稳态导热中, 决定物体内温度分布的是( )A. 导温系数B. 导热系数C. 传热系数D. 密度2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响?( )A. 雷诺数B. 雷利数C. 普朗特数D. 努谢尔特数3. 单位面积的导热热阻单位为( )A. B. C. D.4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数( ) 自然对流。
A. 小于B. 等于C. 大于D. 无法比较5. 对流换热系数为100 、温度为20 ℃的空气流经50 ℃的壁面，其对流换热的热流密度为（）A. B. C. D.6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热，如果流速等条件相同，则（）A. 粗管和细管的相同B. 粗管内的大C. 细管内的大D. 无法比较7. 在相同的进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差的关系为（）A. 逆流大于顺流B. 顺流大于逆流C. 两者相等D. 无法比较8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的（）A. 有效辐射B. 辐射力C. 反射辐射D. 黑度9. （）是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
A. 灰体B. 磨光玻璃C. 涂料D. 黑体10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应（）A. 大一点好B. 小一点好C. 大、小都一样D. 无法判断第二部分非选择题•填空题（本大题共10 小题，每小题2 分，共20 分）11. 如果温度场随时间变化，则为。
12. 一般来说，紊流时的对流换热强度要比层流时。
13. 导热微分方程式的主要作用是确定。
14. 当 d 50 时，要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。
15. 一般来说，顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。
16. 膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。
传热学试卷与答案6套（新浪）
传热学试卷与答案6套（新浪）传热学试卷1一、填空题（每小题2分，共16分）1、导温系数a 表征了物体的能力；流体粘度ν和a 的比值组成的无量纲数是。
2、强化遮热板作用的方法是和。
3、研究对流换热的一种方法是比拟法，它是指通过研究______传递和_____传递之间的共性，以建立表面传热系数与阻力系数相互关系的方法。
4、第一类边界条件是。
5、若炉膛内的火焰温度在1400℃，则炉膛火焰中最大光谱辐射能量所对应的波长约为。
6、一台换热器，冷流体的入口温度为20℃, 出口温度为50℃，热流体入口温度为100℃, 出口温度为60℃，则该换热器的效能为。
7、当1Pr >时，热边界层的厚度流动边界层的厚度。
8、一个含有内热源的大平板，其导热系数为()K m W ?/50，测得在稳定情况下，其内部温度分布为：2250050x t -=，则平板内的内热源生成率为________3/m W 。
二、单项选择题（每小题2分，共16分） 1、下列表述正确的是。
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 、定向辐射强度与空气方向无关2、绝大多数情况下强制对流时的表面传热系数自然对流的表面传热系数。
A 、小于 B 、等于 C 、大于 D 、无法比较3、下列材料表面的法向黑度为最小。
A 、水B 、镀锌的铁皮C 、各种颜色油漆D 、磨光的铬4、在其他条件相同的情况下，下列物质的导热能力最差。
A 、合金钢 B 、空气 C 、水 D 、油 5、格拉晓夫准则Gr 越大，则表征。
A 、浮升力越大B 、粘性力越大C 、惯性力越大D 、动量越大6、当量直径P Ad e 4=中P 表示。
A 、长度B 、宽度C 、润湿周长D 、周长 7、表面辐射热阻与无关。
A 、表面粗糙度B 、表面温度C 、表面积D 、角系数8、水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取。
A 、圆筒的长度B 、圆筒外径C 、圆筒内径D 、圆筒壁厚度三、简答与分析题（每小题5分，共20分）1、当采用肋片增强传热时，应把肋片加装在哪一侧？为什么？2、当大气中三原子气体比例增加时，会出现所谓大气温室效应，试说明其原因？3、什么是沸腾换热的临界热流密度？为什么有些换热设备需在加热热流密度低于临界热流密度状态下工作？4、图1示出了常物性、有均匀内热源?Φ、二维稳态导热问题局部边界区域的网格配置，试用热平衡法建立节点0的有限差分方程式（不需要整理）。
2013年同济大学传热学复习资料
（1）τ>0 时，x=0 处，温度升为 tw，且恒定不变；
（2）τ>0 时，x=0 处，有一个恒定辐射热源，热源强度为 qw;
（3）τ>0 时，x=0 处，有一股温度为 tf 的热流体流过,它的对流换热系数为 h
试写出这三类问题的数学表达式，并定性的画出它们的温度分布变化的趋势。
2、已知在平板 x 位置处，热边界层内的温度分布 t(y)=a-by+cy2,式中：a,b,c
2013 年同济大学传热学研究生入学复习题
同济大学 1993 年硕士研究生入学考试传热学试题 1、二根水平放置的圆管，他们的表面温度相同，长度也一样，粗管直径为细管
直径的 10 倍。已知均被空气自然电流冷却，细管自然对流换热的GrPr=104， 试求此两根管子表面对流换热系数的比值及换热量的比值。（10 分） 2、在换热器中一种流体由过热蒸汽冷却成过冷液体，另一种液体无相变，试分 析在顺流、逆流条件下二种流体温度沿程变化。此时换热器中的平均传热温 差应如何计算？（10 分） 3、一面积为 20m2 的平板集热器，对太阳辐射的吸收率为 0.15，表面温度为 60℃， 大气温度为 18℃，天空的有效辐射温度为-10℃，板表面的对流换热系数 h=3W/m2.k，太阳队集热器的投射辐射为 800W/m2。如将水从 15℃ 加热到 45℃，则 1 小时集热器可供多少水量？（已知水的比热 c=4.174KJ/kg.℃）(10 分) 4、水银温度计的芯温泡长 15mm，直径为 5mm，其物性参数ρ=8000kg/m3， c=430J/kg.k，λ=10W/m.k。它的初始温度为 25℃，将其突然插入温度为 120℃ 的气流中，温泡表面的换热系数为 95W/m2.k,试问当测温时的过余温度为初始 过余温度的 1%和 0.1%，其温度指示值是多少？达到该温度所需的时间为多 少？试对计算结果进行讨论。（20 分）
同济大学传热学真题 2001A
同济大学2001年硕士研究生入学考试传热学考试试题A一、问答题（共35分）1、试比较自然对流换热、强制对流换热及沸腾换热系数的大小。
（仅给出大小关系）（3分）2、如图所示，为一半圆与一平面所组成的表面，温度保持在500℃，周围流体的温度为300℃，对流换热系数h=1W/(m2℃)。
已知D=100mm，L=300mm，试求此表面的散热量。
（4分）3、二维无热源稳态导热问题。
网格划分如图所示，试导出图中节点2的节点方程。
已知环境温度为t f，对流换热系数为h，材料A的导热系数为λA,材料B的导热系数为λB。
（4分）4、试写出大空间自然对流换热实验准则关联式的一般函数形式及式中各准则的定义式。
（4分）5、试说明珠状凝结比膜状凝结换热系数高的原因。
（3分）6、一圆筒外表面敷设热绝缘层，如果总的管外径小于临界绝缘直径，则与不敷设绝缘层的圆管相比，每米管长的散热量是否会降低？（3分）7、简述气体辐射的特性。
（限80字）（4分）8、外掠平板时边界层的动量积分方程d/dx[∫0δ(u∞-u)udy]=νбu/бy|y=0,为了求边界层厚度d，速度分布选用多项式u=a0+a1y+a2y2+a3y3，试列出在确定系数a 1,a2,a3,a4时所采用的边界条件。
（4分）9、如图所示为一无穷大平板，厚为2δ，初始温度t=const,从τ=0时刻起突将其置于tf 的流体中，此处假设tf<t.试针对下列两种情况画出时刻τ1τ2板内温度分布曲线（0<τ1<τ2）①Bi→∞②Bi→0 （4分）10、试述ε-NTU法和LMTD法相比较所具有的优点。
（2分）二、根据纯净蒸汽层流膜状凝结的简化假定，已求得冷凝膜中的速度分布为：u= ρl g/μl.(δy-0.5y2),试推导出温度为ts的饱和蒸汽在壁温tw的竖壁上冷凝时液膜厚度的关系式。
(10分)三、一直径10cm初温100℃的钢球放入20℃的水中自然冷却，铜的密度为8000kg/m3，比热为380J/（kg.k）,导热系数为400W/(m.k),水与铜球的自然对流换热系数为240W/(m2.k),试计算：（1）时间常数；（2）球的温度降到30℃所需要的时间；（3）此时所释放的总热量。
同济大学传热学题库共6套含答案
传热学（五）一．填空题（共20分，每题2分）1．导热系数是由式nn t q•∂∂-=λ定义的，式中符号q 表示沿n 方向的 ，n t∂∂是 。
2．可以采用集总参数法的物体，其内部的温度变化与坐标 。
3．温度边界层越________，则对流换热系数越小，为了强化传热，应使温度边界层 越________越好。
4．凝结换热的两种形式是 和 。
5．保温材料是指 的材料。
6．Pr (普朗特数)即 ，它表征了 的 相对大小。
7．热辐射是依靠 传递能量的，它可以在 进行。
8．同一温度下黑体的辐射能力 、吸收能力 。
9．热水瓶的双层玻璃中抽真空是为了 。
换热器传热计算的两种方法是 。
二．单项选择题（共20分，每题2分）1. 热量传递的三种基本方式是 ( )A. 热对流、导热、辐射B. 复合换热、热辐射、导热C. 对流换热、导热、传热过程D. 复合换热、热辐射、传热过程 2. 无量纲组合用于对流换热时称为 ( )准则。
A. Re (雷诺) B. Pr (普朗特) C. Nu (努谢尔特) D. Gr(格拉晓夫) 3. 对流换热以 ( )作为基本计算式。
A. 傅立叶定律B. 牛顿冷却公式C. 普朗克定律D. 热路欧姆定律 4. 下述几种方法中，强化传热的方法是 ( ) 。
A. 夹层抽真空 B. 增大当量直径 C. 增大流速 D. 加遮热板5. 当采用加肋片的方法增强传热时，将肋片加在 ( ) 会最有效。
A. 换热系数较大一侧 B. 换热系数较小一侧 C. 随便哪一侧 D. 两侧同样都加6. 下列各参数中，属于物性参数的是 ( )A. 换热系数B. 传热系数C. 吸收率D. 导温系数7. 某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温，为了达到较好的 保温效果，应将( )材料放在内层。
A. 导热系数较大的材料B. 导热系数较小的材料C. 任选一种均可D. 不能确定 8. 物体能够发射热辐射的基本条件是 ( )A. 温度大于0KB. 具有传播介质C. 具有较高温度D. 表面较黑 9. 下述哪种气体可以看作热辐射透明体 (τ=1的气体) ? ( ) A. 二氧化碳 B. 空气 C. 水蒸汽 D. 二氧化硫气体 10．灰体的吸收比与投射辐射的波长分布（ ）A.无关B.有关C.具有选择性D.具有一定函数关系三．简答题（共28分）1．试比较准则数Nu 和Bi 的异同。
传热12年期终试题A卷答案
传热学12年秋季期终考试题答案一、（10分）如1图所示的墙壁，其导热系数为50W /(m K)λ=⋅，厚度为100mm ，所处外界温度f t =20℃，测得两侧外壁面温度均为w t =100℃，外壁面与空气的表面传热系数为h 为1252W /(m K)⋅，壁内单位体积内热源生成热为Φ，假设墙壁内进行的是一维稳态导热，求Φ及墙壁厚度方向温度分布()t x ？图1解：由于对称性只研究墙壁厚度的一半即可，导热微分方程为：220d t dx λΦ+=（1） （2分） 边界条件为：0x =，0dtdx =；50mm x =，w t =100℃， ()w f dth t t dxλ-=-（2） （1分） 由(1)式积分得：1dt x c dx λΦ=-+（3） 由0x =处边界条件得10c = （1分） 对（3）式积分得：222t x c λΦ=-+（4） （1分） 由x =50mm 时，50()w f x dt Φx =h t t dxλ=-=- （1分）可得：()/w f Φ=h t t x -=125(10020)/0.05⨯-=53210(W /m )⨯ （1分） 由（4）式，x =50mm 时，222w t x c λΦ=-+=100C 。
， （1分）则得：522210100C 0.05250c ⨯=+⨯⨯。
=105C 。
（1分） 则壁厚方向温度分布：2()1052000t x x =- （1分） 二、（10分）水以2m/s 的流速流过长为8m 的直管，入口温度为20℃，出口温度为40℃，管内径d ＝20mm ，求对流换热系数和平均管壁温度。
（水的热物性参数见表1）f 620.02Re 496890.80510u d v -⋅⨯===⨯ 层流 （1分） 0.80.40.80.40.023Re Pr 0.02349689 5.42258.43Nu ==⨯⨯= （2分）)/(4.798502.043.258618.02K m W d Nu h ⋅=⨯==λ （2分） 由热量平衡得：t dl h t t c q p m ∆=-π)'''(11 （2分）则：2111111(''')(''')4(''')0.022995.74174(4020)13447985.48m p p p q c t t c t t d u t h dl h dldu c t t hl πρππρ--∆==⋅-⨯⨯⨯⨯-===⨯⨯℃（1分）设管壁平均温度为w t ，则：301343w f t t t =+∆=+=℃ ， （1分）三、一水平放置的蒸汽管道，管长1.5m ，保温层外径为400mm ，壁温为50℃，周围空气的温度为10℃，空气的热物性参数见表2。
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一、是非题1.傅里叶定律既适应于稳态导热，也适用于非稳态导热。
对2.空间某一点处温度沿空间的最大变化率称为温度梯度。
错3.q⃑=−λgrad(t)=−λðtðnn⃑⃑所表示的傅里叶定律只适用于各向同性物体的导热，而不适用于各向异性物体的导热。
对4.工程上经常将材料导热系数随温度的变化关系表示成线性函数λ=λ0(1+bt)，式中λ0是0℃时材料的导热系数。
错5.无内热源物体的稳态导热方程可表示成ð2tð2x+ð2tð2y+ð2tð2z=0,方程中不涉及材料的导热系数，所以稳态导热时材料的导热系数大小不影响材料中稳态温度分布和导热量的大小。
错6.虽然导热微分方程ðτ=a(ð2tð2x+ð2tð2y+ð2tð2z)+qρc p方程中不涉及材料的导热系数λ，所以稳态导热时材料的导热系数大小不影响材料中稳态温度分布和导热量的大小。
错7. 常物性一维稳态导热问题，如给定两个边界条件，则问题就有确定解。
错8. 炉墙平壁用两层保温材料保温，两种材料的导热系数为λ1和λ2（λ1>λ2）。
若将λ2的材料放在炉墙内侧，则保温效果要好一些。
错9. 热力管道外用两层保温材料保温，两种材料的导热系数为λ1和λ2（λ1>λ2），厚度为δ1和δ2。
若将λ2的材料放在炉墙内侧，则保温效果要好一些。
对10. 温度计放置在测温套管内，管内放少许机油，以测量管道中流体的温度。
为了控制测量误差，作如下传热分析。
热量按以下传递路线传给温度计：流体→测温套管外表面→测温套管内表面→机油→温度计感温部分→周围环境。
错11. 一面绝热的无限大平壁被流体加热（或冷却）过程中，与流体接触表面处平壁的ðtðx最大。
对12. 一面绝热的无限大平壁被流体加热（或冷却）过程中，与流体接触表面处平壁的xt最大。
同济大学传热学真题98-99
同济大学传热学真题98-99同济大学1998年硕士研究生入学考试传热学试题一、概念题（20分）1、在换热器中，将肋装在换热系数小的一侧和装在换热系数大的一侧的目的是什么？2、试说明临界热流通量q max的确定对沸腾换热设备的安全或经济性有什么重要意义？3、试分析沿着竖平板自由对流时，由底部到顶部各处局部换热系数的变化，并分别分析平板温度高于和低于周围介质温度时的情况。
4、用相同的玻璃材料制成若干个不同直径的圆球，把它们加热到同样的温度。
此时，如圆球突然被温度为tf，对流换热系数为h的流体冷却，大直径的圆球破裂了。
试问：圆球的直径必须满足什么条件才能不破裂？二、计算题（30分）1、一无限大平壁的厚度为10cm，两侧壁温为100℃和500℃，平壁材料的导热和λ=f(t)两种情况下系数λ=0.099（1+0.002t）W/(m.k).试求在导热系数λ=λ均的平壁中心面温度t.2、由三块边宽都为2m的平板，组成一个截面为正三角形的长通道（即垂直于纸面方向的长度很大，以至于长通道两端面的辐射作用可以不计）。
每板的参数如下：板1 t1=300℃, ε1=0.6板2 t2=30℃ε2=1板3 绝热试求每单位长度板1的辐射散热量Q和板3的温度t3，并画出网络图。
同济大学1999年硕士研究生入学考试传热学试题一、概念题（20分）1、分析一个半无限大均质物体的一维非稳态导热问题。
已知常物性，导温系数为a，无内热源，具有均匀的初始温度t0。
边界条件有以下三类：（1）τ>0时，x=0处，温度升为t w，且恒定不变；（2）τ>0时，x=0处，有一个恒定辐射热源，热源强度为q w;（3）τ>0时，x=0处，有一股温度为t f的热流体流过,它的对流换热系数为h 试写出这三类问题的数学表达式，并定性的画出它们的温度分布变化的趋势。
2、已知在平板x位置处，热边界层内的温度分布t(y)=a-by+cy2,式中：a,b,c均为常数，试求局部对流换热系数h x.3、试述黑体、灰体和实际物体（固体）的辐射特性和吸收特性的异同。
同济传热学 试卷2001A
同济大学本专科课程期终考试统一命题纸A卷2000—2001 学年第1学期成绩__________课程：传热学专业：姓名__________学号__________此试卷选为：期终考试( )，补考( )试卷教研室主任签名__________________任课教师签名_________________日期_____________一、概念题(20分)1. 解释名词(3×5=15 分)：传热过程、膜状凝结、漫灰表面、临界热绝缘直径、肋化系数。
2．试说明角系数的性质？（5分）二、简答题（5×6=30分）1．一厚度为50mm的无限大平壁，其稳态温度分布为t=a+bx2℃式中a=200℃，b=－2000℃／m2。
若平壁材料导热系数为45 W／m℃，试求平壁中是否有内熟源?为什么?若有的话，它的强度应是多大？2. 将一支热电偶插入一大风道中，热电偶接点位于风道中心，用于测量低温气流的温度。
若风道的内侧壁面温度t W高于气流温度t g，试分析热电偶所感受到的温度将是低于、高于还是等于气流温度t g。
3. 试从沸腾过程分析，为什么电加热器容易发生器壁被烧毁的现象，而采用蒸汽加热则不会？4．试简述Re数、Nu数、Pr数及Bi数的物理意义，试分析Bi数与Nu数的区别。
5. 试绘出换热器中两种流体在顺、逆流条件下温度变化。
已知高温流体为过热蒸气，被冷却到过冷液体，低温流体无相变。
6．试确定下列图形的角系数X1,2：A1 2A3垂直纸面无限长3m三、汁算题(50分)1．将一个透明的薄膜型加热器贴在汽车后窗的内表面上以消除雾气。
通电加热该器件，玻璃内表面上的均匀热流密度可以按要求确定。
当车内空气温度T1为25℃、对流换执系数h1为10w／(m2·K);车外环境空气温度T0为-10℃、对流换热系数h。
为65w／(m2·K)，窗玻璃厚度L为4mm、导热系数为1.4 W／(m·K)时，要保持车窗内表面温度T s1为15℃，问车窗单位表面上所需要的电功率q是多少?并画出热阻网络图。
同济大学传热学真题
同济大学2005年硕士研究生入学考试传热学考试试题一、大体概念题（每题5分，共40分）1、写出Pr和Gr的概念并说明其含义和用途。
2、试说明大空间饱和沸腾曲线曲线各段的沸腾状态。
定性说明q随△t转变的规律。
3、说明名词：角系数。
并说明角系数的性质。
4、具有辐射和吸收能力的气体，它们的发射率和吸收率受到哪些因素的阻碍？5、试分析比较蒸汽在竖直壁面上的膜状凝结换热进程与热空气在竖直壁面周围被冷却作自由流动时的换热进程之间有何一起点？又有何区别？6、试分析在传热壁面上加肋，可抵达哪些传热要求？7、简述玻璃温室保温的原理（限50-70字）。
8、在换热器热计算中，什么缘故要采纳对数平均温差法，而不是采纳算术平均温差法？并简述采纳对数平均温差法进行换热器校核计算的进程。
二、简答题（每题7分，共35分）一、如图1所示，这是一个直径为d，长为1的圆棒状伸展体一维稳态导热进程问题，试写出该伸展体向周围空气散热量Q(w)的微分和积分计算式，假定该伸展体温度散布用t=t(x)表示，材料导热系数为λ，换热系数为h，空气温度为tf.二、若是管径、流速、和传热温差都相同，试判定以下各问题中的两种换热情形，何者的对流换热系数最大？并说明缘故（1）空气在竖管内自下往上流动被加热和空气在竖管内自上往下流动被加热（2）油在竖管内自下往上流动被冷却和油在竖管内自上往下流动被冷却（3）水在竖管内自上往下流动被冷却和水在横管内被加热（4）水在水平管内受迫流动被加热何和在弯管内受迫流动被加热3、试述遮热板的遮热原理。
4、有均匀内热源的无穷的平板稳固导热条件及温度散布如图2 所示。
(1)画出q1及q2的方向；（2）比较q1及q2的大小；（3）比较h1及h2的大小。
五、在某传热进程中，热量自高温流体一侧穿过壁面传递到另一侧的低温处。
该进程中壁面为平壁，而且是一维无内热源的。
双侧的换热系数均为常数，低温侧的流体温度维持常数。
若是高温侧的流体的温度作周期性转变，试分析传热量可否用如下的公式进行计算：Q=FK（tf1-tf2）K=(1/h1+δ/λ+1/h2)其中：F为传热面积，K为传热系数，h1和h2为双侧的对流换热系数，δ和λ别离为平壁的厚度和导热系数，tf1和tf2为双侧的温度。
同济大学硕士研究生入学统一考试03-06年传热学真题
同济大学2005年硕士研究生入学考试试题一、基本概念题（每题5分，共40分）1.写出Pr和Gr的定义并说明其含义和用途。
2.试说明大空间饱和沸腾曲线各段的沸腾状态，定性解释q随△t变化的规律。
3.解释名词：角系数，并说明角系数的性质。
4.具有辐射和吸收能力的气体，它们的发射率和吸收率受到哪些因素的影响？5.试分析比较蒸汽在竖直壁面上的膜状凝结换热过程与热空气在竖直壁面附近被冷却作自由流动时的换热过程之间有何共同点？又有何区别？6.试分析在传热壁面上加肋，可达到哪些传热要求？7.简述玻璃温室保温的原理（限50-70字）。
8.在换热器热计算中，为什么要采用对数平均温差发，而不采用算术平均温差法？并简述采用对数平均温差法进行换热器校核计算的过程。
二、简答题（每题7分，共35分）1.如图1所示，这是一个直径为d，长为1的圆棒状伸展体一维稳态导热问题，试写出该伸展体向周围空气散热量Q（w）的微分和积分计算式，假定该伸展体温度分布用t=t(x)表示，材料导热系数为λ，换热系数为α，空气温度为t f 。
2.如果管径、流速和传热温差都相同，试判断下列各问题中的两种换热情况，何者的对流换热系数大？并解释原因：⑴空气在竖管内自下往上流动被加热和空气在竖管内自上往下流动被加热；⑵油在竖管内自下往上流动被冷却和油在竖管内自上往下流动被冷却；⑶水在竖管内自上往下流动被冷却和水在横管内被加热；⑷水在水平直管内受迫流动被加热和在弯管内受迫流动被加热。
3.试述遮热板的遮热原理。
4.有均匀内热源的无限的平板稳定导热条件及温度分布如图2所示，⑴画出q1及q2的方向；⑵比较q1及q2的大小；⑶比较α1及α2的大小。
5.在某传热过程中，热量自高温流体一侧穿过壁面传递到另一侧的低温流体处。
该过程中壁面为平壁，而且是一维无内热源的。
两侧的换热系数均为常数，低温侧的流体温度保持常数。
如果高温侧的流体的温度做周期性变化，试分析传热量能否采用如下的公式进行计算：Q=FK(t f1-t f2) K=(1/α1+δ/λ+1/α2) 其中：F为传热面积，K为传热系数，α1和α2为两侧的对流换热系数，δ和λ分别为平壁的厚度和导热系数，t f1和t f2为两侧流体的温度。
同济大学传热学真题 96-97
同济大学1996年硕士研究生入学考试传热学试题一、问答题（20分）1、短圆柱体在加热炉中被加热时，其最高温度和最低温度各在何处？可采用什么方法来确定这些地点的温度。
2、试说明黑体、灰体和实际物体（固体）的辐射特性和吸收特性的异同。
3、试绘出顺流时，冷、热流体沿换热面温度变化的曲线：（a）m1c1＞m2c2（b）m1c1＜m2c2（c）m1c1为∞（d）m1c1为∞4、试就管内层流和恒壁温工况，讨论在热充分发展阶段内，局部对流换热系数沿管内的变化情况，并分析原因。
二、计算题（30分）1、以水平蒸汽管外包有保温材料，保温材料的表面温度30℃，外直径为200mm远离蒸汽管的环境温度为10℃，保温材料和周围环境之间辐射换热系数εn=4.54W/(m2.k)，试计算每m管长散失热量为多少？已知：定性温度t n=20℃时的空气物性参数：λ=2.83×10-2W/(m.k)ν=17.95×10-6m2/s Pr=0.698横管自由对流换热准则方程：Nu=0.53(Gr.Pr)1/42、160℃的油在薄壁套管式换热器中冷却到60 ℃，25℃的水作冷凝剂。
油和水的流量均为2kg/s，内管直径为0.5m. 套管换热器的传热系数K=250W/m2.k；油的比热容c1=2.26kJ/kg.k,水的比热容c2=4.174 kJ/kg.k. 问到达油所要的求的冷却温度所需的长度是多少？此换热器应如何布置才是？同济大学1997年硕士研究生入学考试传热学试题一、概念题（20分）1、一大平壁两侧表面温度分别为t1和t2，且t1>t2。
试问在下列的稳态导热情况下，平壁内的温度分布曲线的形状是怎样的？①平壁材料的导热系数为常数；②平壁材料的导热系数随温度升高而增大；③平壁材料的导热系数为常数，但平壁内有内热源。
2、管内流动到达充分发展阶段的特征是什么？达到热充分发展的特征是什么？3、请说明遮热板的遮热原理。
2013年同济大学传热学复习资料
同济大学 1993 年硕士研究生入学考试传热学试题 1、二根水平放置的圆管，他们的表面温度相同，长度也一样，粗管直径为细管
直径的 10 倍。已知均被空气自然电流冷却，细管自然对流换热的GrPr=104， 试求此两根管子表面对流换热系数的比值及换热量的比值。（10 分） 2、在换热器中一种流体由过热蒸汽冷却成过冷液体，另一种液体无相变，试分 析在顺流、逆流条件下二种流体温度沿程变化。此时换热器中的平均传热温 差应如何计算？（10 分） 3、一面积为 20m2 的平板集热器，对太阳辐射的吸收率为 0.15，表面温度为 60℃， 大气温度为 18℃，天空的有效辐射温度为-10℃，板表面的对流换热系数 h=3W/m2.k，太阳队集热器的投射辐射为 800W/m2。如将水从 15℃ 加热到 45℃，则 1 小时集热器可供多少水量？（已知水的比热 c=4.174KJ/kg.℃）(10 分) 4、水银温度计的芯温泡长 15mm，直径为 5mm，其物性参数ρ=8000kg/m3， c=430J/kg.k，λ=10W/m.k。它的初始温度为 25℃，将其突然插入温度为 120℃ 的气流中，温泡表面的换热系数为 95W/m2.k,试问当测温时的过余温度为初始 过余温度的 1%和 0.1%，其温度指示值是多少？达到该温度所需的时间为多 少？试对计算结果进行讨论。（20 分）
M1=40m3/h(ρ1=880kg/m3, cp1=1.95kJ/kg.K)，从 t1=57℃冷却到 t1=45℃。冷
却水在管壳内走（cp2=4.174kJ/kg.k），进入换热器的温度 t2=32℃，温升不 大于 4℃。油侧和水侧的对流化热系数 h1=400W/(m2.k), h2=5000 W/(m2.k)。 管壁的导热热阻可忽略不计，水垢的热阻 Qw=0.0002m2.K/w，油垢的热阻 Ro=0.0002m2.K/w，换热器-的平均温差修正系数ε△t=0.97.试求所需的面积 F
2007级《 传热学 》试卷A参考答案
同样，对于上面的第四式，有
1 2 Fo Bi 2 Fo 0 Fo 1 2 2 Bi
显然这一条件比内节点的还要苛刻。 2.
3.
4. 已知：房间空气和壁面的温度；房间内人体表面的温度、表面传热系数和发射率 求：夏季与冬季的舒适水平有差异的根据。 假定：可以近似认为人是处于很大的封闭空腔体中的小物体。
2
qr 0 (Ts 4 T 4 ) 0.9 5.67 108 (3054 3004 ) 28.3W / m 2 qr 0 (Ts 4 T 4 ) 0.9 5.67 108 (3054 287 4 ) 95.4W / m 2
冬季：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3600 / 3600 4174 (80 20) 1800 A 86.56
A
4174 60 1.6073(m 2 ) 1800 86.56 t2 ) 3600 / 3600 4174 (72 20) 2 c p 2 (t2 Qm 217048(W )
y 0
Gr
gtl 3
2
称为格拉晓夫数，反映了自然对流的流体中，流体的浮升力与粘性力的相对大小，进 而反映了自然对流流态对换热的影响。
Pr / a
称为普朗特（Prandtl）数（准则） ，它反映了流体的动量扩散能力与其能量扩散能力的 对比关系。 4. 大容器饱和沸腾曲线表征了大容器饱和沸腾的全部过程， 共包括 4 个换热规律不同的阶 段：自然对流、核态沸腾、过渡沸腾和稳定膜态沸腾，如图所示：
二、推导与计算题（50 分） ：
1.
tn (i 1) Fo (tn 1( i ) t n 1( i ) ) (1 Fo )tn ( i ) n 1, 2, , N 1 tn (1) t0 t2 (i ) t1(i ) tN
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CY-1
一、分析计算题
1、某球壁面内有均匀分布的内热源q r(W/m3),导热系数为温度的线性函数（λ=
λ0（1+at），λ0和a均为常数），球壁面的内侧壁面温度t w1为常数，外侧给
均为常数。
试求在球壁面内进定第三类边界条件，换热系数λ和温度函数t
f
行一维径向稳态导热过程时的温度分布及换热密度分布。
（15分）
2、试推导证明纵掠平壁面能量交换的雷诺类比公式：St=Nu/(RePr)=C f/2.（15分）
3、试求二维空间任意两个凸表面F1和F2间的辐射热交换的角系数。
其中a,b,c
分别为凸表面F1和F2的边界点，如图所示。
（8分）
4、已知已知某表面的单色吸收率α2随波长的变化关系如图4a所示，该表面的
投射单色辐射G2随波长的变化图4b所示。
试计算该表面的全色吸收率α。
（15分）
5、一个逆流式套管散热器，其中油的问温度从100℃冷却到60℃，水由20℃到
50℃，传热量为2.5×104W，传热系数为350 W/m2.k，油的比热2.13 KJ/kg.℃，求换热面积为多少？如果计入换热器表面污垢热阻0.004m℃/W，流体入口温度不变，此时换热器的传热量和流体出口温度为多少？（15分）
二、讨论题（每题8分）
1、试讨论视觉色彩与热辐射吸收率和辐射绿的关系。
2、根据导热机理讨论金属材料的导热系数随温度的变化关系。
3、进行单相流体受迫对流换热过程模拟实验时，如何确保两个实验相似？
4、试分析换热器中的传热过程中，热阻的主要来源以及加强传热可以采取的措
施。
CY-2
一、概念题
1、试述努谢尔特数Nu和毕渥数Bi的物理含义，并作比较。
2、分析传热过程中污垢热阻对传热系数的影响。
3、分析下表中四个工况下的对流换热过程的相似性。
如要使相似，应如何调整
6、在计算有气体介质的两个物体之间在某波长范围内辐射换热时，有人认为：
“因其间存在气体介质，故必须计及气体辐射的影响，或建立气体和两个物体辐射换热的联立方程进行求解”。
试分析这一说法是否肯定正确。
7、画出换热器顺流和逆流换热过程中流体温度随传热面积变化的关系图。
并导
出平均温度差的计算公式。
三、计算题
1、对某热水管道进行保温设计时，已知所选的石棉材料的导热系数λ
=0.11W/m2℃,保温外部与外层空气的对流换热系数h=12 W/m℃。
如果热水管
的外径为16、18和40mm，在内外温差为80℃下，要求散热量q小于80W/m 时，问如何选管径和保温层厚度？
2、一根直径为1mm和长度为100mm的金属丝，初温为20℃，突然置于500℃的
空气中。
设金属丝与外界的表面换热系数25W/m2℃，求金属丝温度达到空气的95%温度值所需要的时间。
3、计算如图所示A和B两个物体表面之间的辐射换热角系数。
其中：
a=b=0.5m,h=1.0m.
4、水以1.5m/s的流速通过内径20mm和长度5.5m的管子，压降为42mmHg，
管壁平均温度为80℃，管内水的平均温度为55℃，试由雷诺类比律求管内对流换热系数。
已知水的物性参数为ρ=985kg/m3,ν=0.517×10-6m2/s,Pr=3.27,c
=4177J/kg℃.
p
CY-3
一、基本概念题
1、写出下列参数的定义式，并说出其物理含义
a.导热系数λ
b.对流换热系数h
c.圆筒壁面传热系数K
d.努谢尔特数Nub
e.普朗特数Pr
2、与固定不透明壁面相比，气体辐射换热有何特点？
3、分别计算下列流道中的水力当量直径：
正方形通道：边长a 夹层通道：间距b=r
2-r
1
二、计算分析题（任选两题）
1.某一长方体金属块的尺寸为15×20×15mm3,密度为ρ=8666kg/m3, λ
=26W/m2℃c
p
=343W/kg℃.初始温度为600℃，放入50℃的大油池中进行冷却处理，设油池中的对流换热系数为450W/m2℃，求该问题冷却到120℃所需要的时间。
2.二块平行无限大平壁的表面发射率分别为ε
1=0.25和ε
2
=0.5，他们中间放置
两面辐射率均为ε
3=0.05的遮热板，如果平板的温度分别为t
1
=250℃和
t
2
=50℃.试求两板之间的辐射换热量以及家遮热板后辐射换热减少的百分比（不计热传导和对流换热）
4、在单流程逆流式换热器中，用高温烟气加热水。
高温烟气的流量为13Kg/s,
比热容为1010 W/kg℃，进口温度为427℃，水的流量为12kg/s，比热为4179 W/kg℃，温度由27℃升到87℃。
换热器的传热系数为900W/m2℃，试求高温烟气的出口温度及换热器的传热面积。
CY-4
1、流体与两平行平板间的对流换热如下面两图所示。
试画出两种情况下流体温
度分布曲线（注：直接画在下面两张图上）（4分）
（1）q
w1=0 (2)q
w1
=q
w2
2、对于右图所示几何结构，试导出从沟槽表面发出的辐
射能中落到沟槽外面的部分部分所占的百分数计算式。
设在垂直纸面方向为无穷长。
（5分）
3、两块不同材料的平板组成如图所示大平板，两板的面
积分别为F
1和F
2
，导热系数分别为λ
1
λ
2
.如果该大平
板的两个表面分别维持在均匀的温度t
1及t
2
.试导出
通过该大平板的到热量Q的计算式。
（5分）
4、某一瞬间，假定一厚度为δ的无限大平板的温度分布可表示成t=c
1x
2
+c
2
的形
式，其中c
1和c
2
为已知常数。
试求
（1）导出此时刻在x=0表面处的热流密度q|
x=0
=0
（2）证明此时刻平板的平均温度随时间的变化率φt/φτ=2ac
1
，这里a为平板材料导热系数。
（15分）
5、q=1000W/ m2的热流密度沿x方向通过厚δ=20mm平板
（见右图）。
已知在x=0,10及20mm处温度分别为100℃，
60℃及40℃.试据此数据确定平板材料导热系数
λ=λ0（1+b t）(t为平均温度)中的λ0及b.（18分）
8、室温为t∞=10,大房间有一根d=10cm烟筒，其竖直部分已知空气的物性数据
ρ=1.06kg/m3, λ=0.029W/m2℃ν=18.97×10-6m2/s,Pr=0.696.大空间自然对流换热实验准则式为Nu=C(GrPr)n,式中系数c及指数n见附表一。
（20分）
n
9、一燃烧试验设备的壁面上安置了一小块直径d=5cm圆形耐热玻璃，其穿透率
τ=0.9，反射率ρ=0，黑度ε=0.3，如果燃烧温度T g=727℃，设备的环境温度T
∞
=20℃，外表的对流换热系数h=9.6W/(m2℃)，试导出耐热玻璃的能量守
恒式，并据此计算玻璃的温度T
w
及其散热量Q，假定玻璃的温度时均匀的.(18分)
10、有一逆流式套管式冷油器，冷却水流量G c=230kg/h，进水温度t c`=35℃，
热油进口温度t
h
`=120℃，传热面积F=1.4m2，传热系数k=280 W/m2℃。
如果
油的出口温度t
h ``不允许低于60℃，冷却水的出口温度t
c
``不得高于85℃。
试计算冷油器每小时所能冷却的最大油流量G
h 。
已知水的c
pc
=4.17kJ/kg℃，
油的c
p
=2.1kJ/kg℃. (15分)。