上海交通大学10年传热学真题回忆版
上海交通大学2012年工程热力学 提供部分回忆
2012年上海交通大学工程热力学考研题，分为三个题型，即简答题（50分），填空题（25分），计算分析题（75分）一、简答题（50分，每个10分）1 .画图分析可逆过程与不可逆过程的初态与终态的温度、压力、熵的大小。
在T-S图上表示。
2.这个简答不太记得，大概也是和初态、终态状态参数有关。
3.制冷空调，冬天时候排气口被冰封死，导致室内温度达不到要求的温度，为什么?4.考查湿蒸气热力过程，好像是喷蒸汽加湿或者其他，并问是否提高热效率？5.有限温差传热过程，A放热，B吸热，问在T-S图上A与B的过程热量所表示的面积大小关系？此过程作功能力损失在T-S图上的表示？第三问忘记了？（个人答案仅供参考：有限温差传热过程是不可逆过程。
由热力学第一定律，A物体的放热量等于B物体的吸热量，所以，两个过程线下面的面积相等。
）二、填空题（25分）五个填空题，基本概念，较其他题容易。
涉及到：汽化潜热等于什么？水定压汽化过程的五个状态？卡诺循环效率及卡诺定理？其他两个忘记了？和？二、计算分析题（75分）1. 第一题就是利用公式：Q=ΔU+W 来计算这三个量。
此题为五个题中最简单的。
（10分）2.第二题是关于一个氧气罐被船运到不同地方并给出不同地方的基本状态参数，要求判断该罐是否漏气了？（10分）该题给出了氧气的气体常数 Rg和Cp，一开始给出表压力和大气压了，然后又说气罐漏了一点气，又给出了一个压力。
气罐换地方后又给出状参……3. 第三题是关于蒸汽动力循环，并给出了水和水蒸气热力性质图表，要求查表的！（15分）4. 第四题关于喷管。
该题要求求出出口截面积。
第二问给出速度系数，并问此时截面积多少，即作功能力损失。
（20分）5. 第五题是关于实际气体的，貌似关于压力的，大概要求证明某一个等式。
（20分）。
资料：上海交通大学810传热学考研大纲
上海交通大学动力工程与工程热物理考试大纲与解析一、专业科目与代码：810传热学二、指定参考书《传热学》（第4版）杨世铭陶文铨高等教育出版社 2006.8《传热学重点难点及典型题精解》王秋旺西安交通大学大学出版社 2001.10三、810动力工程与工程热物理考试大纲(传热学)与解析一、序论1.热量传递的基本方式及传热机理[conduction, convection, radiation，总结三种方式传热原理以及区别]2.一维傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的定义.单位。
[q=λdtdx，基本公式]3.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义.单位。
[q=ℎΔt，h为过程量，区别状态量λ]4.黑体辐射換热的四次方定律基本表达式及其中各物理量的定义.单位。
[q=εσT4,黑度ε，玻尔兹曼常量σ，热力学温度T]5.传热过程及传热系数的定义及物理意义。
[传热过程概念、区别传热过程系数和表面传热系数]6.热阻的概念，对流热阻.导热热阻的定义及基本表达式。
[1Aℎ,δAλ]7.接触热阻及污垢热阻的概念。
8.使用串联热阻叠加的原则和在換热计算中的应用。
[原理与电路相似]9.对流热换和传热过程的区别。
表面传热系数（对流換热系数）和传热系数的区别。
10.导热系数，表面传热系数和传热系数之间的区别。
[过程量与状态量，物性参数相同（温度压力）导热系数一定，表面传热系数和流动过程量（流动速度、状态等）有关，过程不同大小不同，不是恒定的]二、导热基本定律及稳态导热1.矢量傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的定义.单位。
[负号表示热流方向与温度升高方向相反]2.温度场.等温面.等温线的概念。
[等温线（面）上温度相同、区域内温度分布叫做温度场]3.利用能量守恒定律和傅立叶定律推导导热微分方程的基本方法。
[能够推导传热微分方程，以及无内热源、常物性稳态、一维等特殊条件的简化]4.使用热阻概念，对通过单层和多层面板.圆筒和球壳壁的一维导热问题的计算方法。
1998年上海交通大学双学位传热学试题
“传热学”双学位考试试卷（卷）1998 --------1999 学年第2学期学号：姓名：班级：成绩：一、一块与竖直方向成300角的正方形平壁，边长为40cm，1.013×105Pa的饱和水蒸汽在此板上凝结，平均壁温为96℃。
试计算每小时的凝结水量。
如果该板与水平方向成300角，问凝结量将是现在的百分之几？1.013×105Pa的饱和水蒸汽相应的饱和温度为100℃，相应的汽化潜热r=2.257×106kJ/kg饱和水的热物性：λρμ100℃68.3×102W/m.℃ 958.4kg/m3 282.5×10-6kg/m.s 98℃ 68.24×102W/m.℃ 959.78 kg/m3 288.98×10-6kg/m.s 96℃ 68.18×102W/m.℃ 961.16 kg/m3 295.46×10-6kg/m.s二、如图所示的壁面两侧分别维持在20℃及0℃，且高温侧受到流体的加热，δ=0.08m，t f1=100℃，α1=200W/(m2. ℃)，过程是稳态的，试确定壁面材料的导热系数。
三、在两块平行放置的相距很近的大平板1与2中，插入一块很薄且两个表面黑度不等的第三块平板。
已知t1＝300℃,t2=100℃,ε1=0.5，ε2＝0.8。
当板3的A面朝向表面1时，板3的稳态温度为176.4℃；当板3的B面朝向表面1时，稳态时板3的温度为255.5℃。
试确定表面A、B各自的黑度。
四、用一柱体模拟燃气轮机叶片的散热过程。
柱长9cm，周界为7.6cm，截面面积为1.95cm2,柱体的一端被冷却到305℃（如图所示）。
815℃的高温燃气吹过该柱体，假设表面上各处的对流换热系数是均匀的，并为28W/(m2. ℃)，柱体导热系数λ=55W/(m.℃)，设肋端绝热，试：（1）计算该柱体中间截面上的平均温度及柱体中的最高温度；（2）冷却介质所带走的热量。
上海交通大学《传热学》考试复习重点笔记
封
面
第一章 绪论
本章要求： 1 掌握内容： ① 热量传递的三种基本方式的概念、特点及基本定律； ② 传热过程、 传热系数及热阻的概 念。 2 了解内容：了解传热学的发展史、现状及发展动态。
§1 — 1 概述 一、基本概念 1 、传热学：传热学是研究热量传递规律的学科。 1)物体内只要存在温差，就有热量从物体的高温部分传向低温部 分； 2)物体之间存在温差时，热量就会自发的从高温物体传向低温物 体。 由于自然界和生产技术中几乎均有温差存在，所以热量传递已成 为自然界和生产技术中一种普遍现象。 2 、热量传递过程： 根据物体温度与时间的关系，热量传递过程可分为两类： （ 1 ）稳态传热 过程； （ 2 ）非稳态传热过程。 ：凡是物体中各点温度不随时间而变的热传 1）稳态传热过程（定常过程） 递过程均称稳态传热过程。 ：凡是物体中各点温度随时间的变化而 2）非稳态传热过程（非定常过程） 变化的热传递过程均称非稳态传热过程。 各种热力设备在持续不变的工况下运行时的热传递过程属稳态传 热过程；而在启动、停机、、传热学的重要性及必要性 三、传热学的特点、研究对象及研究方法 1 、特点
1 ）理论性、应用性强 2) 有利于创造性思维能力的培养 3 ）教育思想发生了本质性的变化 3 、研究方法 研究的是由微观粒子热运动所决定的宏观物理现象，而且主要用 经验的方法寻求热量传递的规律，认为研究对象是个连续体，即各点的温 度、密度、速度是坐标的连续函数，即将微观粒子的微观物理过程作为宏 观现象处理。 由前可知，热力学的研究方法仍是如此，但是热力学虽然能确定 传热量（稳定流能量方程） ，但不能确定物体内温度分布。 §1 — 2 热量传递的三种基本方式 一、导热（热传导） 1 、定义：物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电 子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称导热。 如：固体与固体之间及固体内部的热量传递。 从微观角度分析气体、 液体、 导电固体与非金属固体的导热机理。 （ 1 ）气体中：导热是气体分子不规则热运动时相互碰撞的结果，温度升 高，动能增大，不同能量水平的分子相互碰撞，使热能从高温传到低温处。 （ 2 ）导电固体：其中有许多自由电子，它们在晶格之间像气体分子那样 运动。自由电子的运动在导电固体的导热中起主导作用。 （ 3 ） 非导电固体： 导热是通过晶格结构的振动所产生的弹性波来实现的， 即原子、分子在其平衡位置附近的振动来实现的。 （ 4 ）液体的导热机理：存在两种不同的观点：第一种观点类似于气体， 只是复杂些，因液体分子的间距较近，分子间的作用力对碰撞的影响比气 体大；第二种观点类似于非导电固体，主要依靠弹性波（晶格的振动，原 子、分子在其平衡位置附近的振动产生的）的作用。 说明：只研究导热现象的宏观规律。 2 、导热现象的基本规律 1 ）傅立叶定律（ 1822 年，法国物理学家） 如图 1-1 所示，一维导热问题，两个表面均维持均匀温度的平板导热。 根据傅立叶定律，对于 x 方向上任意一个厚度为 dx 的微元层，单位 时间内通过该层的导热量与当地的温度变化率及平板面积 A 成正比， 即
2010 年中国工程热物理学会传热传质学术会议暨国家自然科学基金传热传质领域项目进展交流会议
9:15-10:00
过增元 院士 (清华大学)
报告题目：热学的另一半？ 10:00-10:45 Prof. Kenichiro Takeishi (Osaka University, Japan)
报告题目：Progress and contribution of heat transfer for the development of ultra high temperature industrial gas turbines 10:45-11:00 休息
地点；陈瑞球楼 117 会议室
陈 粤，刘俊威，莫冬传，吕树 申 王 宏，余勇胜，朱 恂，孙少 鹏，廖 强，杨宝海，丁玉栋 夏 莉，张 鹏，王如竹 王永红，陶乐仁，王金锋，郑志 皋，黄理浩，张玲玲，韩 磊 祝银海，姜培学，孙纪国，熊宴 斌 蔡 军， 徐根花， 淮秀兰， 王 立 马学虎，于春健，兰 忠，王冬 慧 兰 忠，徐 威，马学虎，彭本 利，王四芳，张崇峰 黄 志，王琳玮，刘 抗，胡雪 蛟 宋伟明，孟继安，李志信 王杏涛，张靖周，谭晓茗
上海交通大学传热学传热学第5章
Nu x
2 13 0.332 Re1 Pr x
12 x 13
特征数方程
Nul 0.664Re Pr
或准则方程
一定要注意上面准则方程的适用条件：
外掠等温平板、层流、无内热源
式中： Nu x
Re x Pr
hx x
努塞尔(Nusselt)数 雷诺(Reynolds)数
路德维希·普朗特 （Ludwig Prandtl， 1876-－1953）德国 力学家，现代流体力 学之父，近代力学奠 基人之一。
5
第五章 对流传热的理论基础
§ 5-3 边界层型对流传热问题的数学描写
二、速度边界层——结构和特点
结构：边界层 = 层流边界层+过渡区+湍流边界层
临界雷诺数Rec
粘性底层（层流底层）
1
Quick Review：
t hx t w t y w, x
1 L h hx dx L 0
W (m C)
2
第五章 对流传热的理论基础
2
第五章 对流传热问题的数学描写
5-1 对流传热概说 5-2 对流换热问题的数学描写 5-3 边界层型对流传热问题的数学描写 5-4 流体外掠平板传热层流分析解及比拟 理论
而
类似地：
y *
y* 0
t (t w t ) y
l
y 0
hxl
Nu x l
Nu x
cf 2
Re x
t hx t w t y w, x
(Rex 107 )
10年高考全国1卷物理试题分类解析(2010-2019)专题13 热学(原卷版)
10年高考（2010-2019年）全国1卷物理试题分类解析第13章 热学1.（2010年）33.[物理——选修3-3]（1）（5分）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母）A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B.晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的C.单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的（2）（10分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为 的某种液体；一长为l 的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为4l 。
现用活塞将气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。
当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为2l ，求此时气缸内气体的压强。
大气压强为p 0，重力加速度为g 。
2.（2011年）33.【物理——选修3-3】（1）（6分）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是______。
（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。
每选错一个扣3分，最低得分为0分）A 若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B 若气体的内能不变，其状态也一定不变C 若气体的温度随时间不段升高，其压强也一定不断增大D 气体温度每升高1K 所吸收的热量与气体经历的过程有关E 当气体温度升高时，气体的内能一定增大（2）（9分）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l 1=66cm 的水银柱，中间封有长l 2=6.6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。
已知大气压强为P o=70cmHg。
如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。
封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。
3.（2012年）13．关于热力学定律，下列说法正确的是（）A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D．不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程．3.（2012年）33.[选修3-3]14．如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0℃的水槽中，B的容积是A的3倍．阀门S将A和B两部分隔开．A内为真空，B和C内都充有气体．U形管内左边水银柱比右边的低60mm．打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等．假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积．（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）（ii）将右侧水槽的水从0℃加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温．4.（2013年）33．【物理—选修3-3】（1）（6分）两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。
传热学_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
传热学_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
1.普朗特数的物理意义是什么？
答案:
流体中动量扩散与热扩散能理之比
2.在稳态传热过程中，传热温差一定，如果希望系统传热量增大，则不能采取
下列哪种方式？
答案:
增大系统热阻
3.显示格式的特点是：
答案:
与向前差分对应的
4.当采用加肋片的方法增强传热时，最有效的办法是将肋片加在哪一侧?
答案:
传热系数较小的一侧
5.流体掠过平板对流传热时，在下列边界层各区中，温度降主要发生在。
答案:
层流底层
6.夏天（气温30℃）与冬天（气温0℃）两种情况下时，人躲在室内，若室
内温度均为25℃，则人与环境的换热量相同。
答案:
错误
7.凝结传热中水平圆管的传热能力比竖直圆管的传热能力差。
答案:
错误
8.夏天时长时间停放在太阳下的汽车车内温度高于室外主要是由于汽车车内物
体不能通过空气向外散热。
答案:
错误
9.边界层概念为：在壁面附近的一个薄层内，流体温度在壁面____方向上发生
剧烈变化，在此薄层外温度梯度几乎为零，固体表面附近流体温度发生剧烈变化的这一薄层称为温度边界层或___。
（答案格式：xxx；xxx）
答案:
法线；热边界层
10.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，前者冷凝量的大小后者（大于/小于）。
答案:
大于。
1999年上海交通大学传热学试题
“传热学”考试试卷（卷）1999 -------- 2000 学年第1学期学号：姓名：班级：成绩：一、简答题（每题6分）1、画出定壁温加热时的池内饱和沸腾曲线。
说明名区域名称，解释烧毁点的物理意义。
2、写出大空间自然对流换热实验准则关系式的一般函数形式及式中准则数的定义式。
3、简述气体辐射的特性。
4、一圆管表面敷设绝热层，如果绝热层外径小于临界绝热直径，则与敷设绝热层的圆管相比，散热损失是否减小？并说明原因。
5、一厚度为2δ的无限大平板，初期温度t0为常数。
现忽然放入一温度为t f的流体中（t0>t f）。
针对下列两种情况画出板内外温度分布图。
（1）Bi=0，（2）Bi=∞。
二、（15分）水以2m/s的速度在内直径为0.012m、壁温恒定为80℃的管内流动，水的进出口温度分别为40℃和60℃。
为满足这一加热过程，试确定该管所必需的长度。
水的热物性如下表所示：二、二维无内热源稳态导热问题，ABCD为其边界，网格划分如图所示，试导出图中节点1,3的节点方程。
已知AB边界为绝热的，BC边界为第三类边界条件，边界处流体温度为t f，对流换热系数为h，材料的导热系数λ为常数。
（15分）四、（20分）一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行：。
运行一年后发现，在保持不变的情况下，冷流体只能被加热到162℃，而热流体的出口温度则高于300℃。
试确定此情况下的污垢热阻及热流体的出口温度。
五、（20分）如图所示的二垂直平板，尺寸如图。
平板2对平板1和4（平板4实际不存在）的总角系数为0.2。
平板1的温度为427℃，发射率0.5，平板2的温度为227℃，发射率0.8。
平板放在温度为27℃的大房间3内，不计平板背面的辐射，试求：（1）画出平板1,2和大房间3的三个表面间的辐射换热网络图，求出其中各个表面的表面辐射热阻和空间辐射热阻；（2）列出求解有效辐射J1和J2的方程式（不要求解出J1和J2）；（3）列出求解平板1,2间辐射换热量Q的方程式（不要求解出Q）。
上海交通大学双学位传热学试题
“传热学”考试试卷（卷）2001 -------- 2002 学年第2学期学号：姓名：班级：成绩：一、填空（本题共25分，题中各符号单位均为SI制）1、在控制壁面温度加热的大容器内饱和沸腾曲线上，随着壁面过热度由小变大，沸腾将分别经历区。
对控制壁面热流密度加热情况，工业上都希望控制沸腾换热在区。
2、对水平平板边界层流动，一般情况下边界层由层流向紊流过渡的临界雷诺数为；对管内流动问题，临界雷诺数为。
对竖直平板上的膜状凝结换热问题（凝结液的饱和温度为t s，相变潜热为r，动力粘度为μ。
平板高为L，温度为t w。
凝结换热系数为α。
），则L处凝结液的雷诺数定义为，而凝结液液膜由层流转变为紊流的临界雷诺数为。
3、对处于非稳态下的各向同性的导热体，其密度、比热及导热系数分别为ρ、c和λ且内热源强度为，则在三维直角坐标系下该导热体内部任一微元体的导热微分方程为。
导热问题的三类边界条件分别规定了导热体边界上的。
4、在通常的工业热辐射和太阳辐射范围内，热辐射的波长区段为μm。
普朗克定律和兰贝特定律分别描述了黑体辐射能量按和的分布规律。
之所以用肉眼就能够区分两个被加热到炽热状态下的陶瓷球和金属球，是根据它们的不同。
实际物体表面的黑度取决于。
实际物体表面的吸收率取决于。
5、工业上常用一支插入装油的铁套管中的水银温度计来测量压气机设备贮气筒里的空气温度。
为降低测温误差，可能采取的措施有。
二、（15分）水以2m/s的速度在内直径为0.012m、壁温恒定为80℃的管内流动，水的进出口温度分别为40℃和60℃。
为满足这一加热过程，试确定该管所必需的长度。
水的热物性如下表所示：三、（15分）一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行：。
运行一年后发现，在保持不变的情况下，冷流体只能被加热到162℃，而热流体的出口温度则高于300℃。
试确定此情况下的污垢热阻及热流体的出口温度。
四、（15分）对如图所示的二维、非稳态、内热源强度为的具有对流边界条件的凸角节点（i，j），给出其显式差分方程式及稳定性条件。
上海交通大学研究生入学考试试题
d21m 第 3 题 附 图N χ χ =0 χ =N上海交通大学1997年硕士研究生入学考试试题 试题名称 传热学（含流体力学）答案必须写在答题纸上 传热学（含流体力学）1、输气管道内的空气温度t f =100℃，流速u=1/s, 用一支插入套管中的水银温度计测量空气温度 （见附图），温度计的读数是铁管底部的温度t h , 已知铁套管与输气管道连接处的温度t 0=50℃, 套管长度h=140mm,外径d=12mm ，材料的导热 系数λ=58.2w/(m 2·℃)，试问测温误差为多少度？ 已知温度计套管的过余温度分布式为)()]([0mh ch h x m ch -=θθ式中，综合参数 第1f u m λα/=，铁管与空气间的对流换热的准则式为参数为λ=3.21×10-2w/(m ·℃)，ν=23.13×10-6m 2/s. 2、 如附图所示，厚δ初始温度为t o 的大平板 一侧被突然置于∞t的流体中冷却，另一侧保持绝热，已知大平板材料的导热系数，密度和比热 分别为 λρ、c ，试导出大平板内节点 n=1,2,…N-1及边界节点n=0,N 的显式差分方程。
这里，N 表示平板的等分刻度数。
3、一辐射换热系统的加热面布置于顶部，底部为受热表面，顶部表面1和底部表面2间隔为1m ，面积均为1×1 m 2。
已知顶面的黑度ε1=0.2，t 1=727℃底面ε2=0.2，t 2=227℃。
其余四侧表面的温度及黑度均相同，为简化计算， 可将它看成整体看待，统称F3，F3是地面绝热表面，试计算1，2面之间的辐射换热量及表面 3的温度t 3,已知1，2面之间的角系数X 1，2=0.24、凝结液膜的流动和换热符合边界层的薄层性质，若把坐标X 取为重力方向（见附图），则竖壁膜状凝结换热时的边界层微分方程组可表示为：22)(yu g d dp y u u u lll∂∂++-=∂∂+∂∂μρχνχρ第 4 题 附 图y χu ∞第 6 题 附 图（1）22yt a y t t u ∂∂=∂∂+∂∂νχ式中，下角标l 表示液相，努谢尔特在作了若干简化假定后，将将上述方程组简化为：022=+g dyu d llρμ （2）022=dytd相应的边界条件为：y=0, u=0, t=t w (3)y=δ，0=dydut=t s(1) 试扼要说明，努谢尔特提出的简化假定有哪些？(2) 从（1）方程组简化成（2）方程组时，略去各项的依据（简化假定）以及边界条件（3）的依据（简化假定）分别是什么？（12分）5．一台逆流式换热器刚投入工作时的参数为t 1＇=360℃，t 1〃=300℃，t 2＇=30℃，t 2〃=200℃，G 1C 1=2500w/℃,k=800w/( m 2·℃),运行一年后发现，在G 1C 1，G 2C 2及t 1＇，t 2＇保持不便时，冷流体只能被加热到162℃。
[上海交通大学]上海交大传热学
![[上海交通大学]上海交大传热学](https://img.taocdn.com/s3/m/fee1f4f6227916888586d72d.png)
o
Φy
x dx
t t t
E o uE tin x( x ) y( y ) z( z) dd y x d z
Φxdx
§2-2 导热微分方程式及定解条件
c 内热源的生成热 Q gΦ dVΦ dxdydz
d 热力学能的增量 Qst Φdz ？
把Qin、Qout、Qg、Qst 带入前面的能量守恒方程
〔1〕画出等效热阻图
〔2〕推导总热阻〔等效热 阻〕、总传热系数以及总换 热量公式
〔3〕给出左侧外壁面温度 的计算公式
tf1, h1
1, d1
L1
2,
tf2, h2
d2
4,
d4
3, d3
L2
L3
13
Quick Review
1 传热学的定义和意义
2 三种传热方式及各自的特点和公式：
(1) 导热
ΦA dt
大纲要求
1. 热量传递的基本方式及传热机理。 2. 一维傅里叶定律的基本表达式及其中各物理量的定义、单位。 3. 牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义、单位。 4. 黑体辐射换热的四次方定律基本表达式及其中各物理量的定义、单位。 5. 传热过程及传热系数的定义及物理意义。 6. 热阻的概念，对流热阻、导热热阻的定义及基本表达式。 7. 接触热阻及污垢热阻的概念。 8. 使用串联热阻叠加的原那么和在换热计算中的应用。 9. 对流换热和传热过程的区别。表面传热系数〔对流换热系数〕和传热系数的
3 导热系数(热导率) q
- grad t
(1)物理意义：热导率的数值就是物体中单位温度梯度、单位时
间、通过单位面积的导热量 W(m C。) 热导率的数值表征物质
导热能力大小，由实验测定。 (2) 影响因素：物质的种类、材料成分、温度、湿度、压力、密度等
上海交大传热学考题(A)
2004－2005学年传热学考试试题（A ）一 回答下列5题（25分）1 写出毕渥数（Bi ）和努塞尔数（Nu ）的表达式，并简述其物理意义和区别？2 什么是漫灰表面？（5分）3 热量传递的三种基本方式是什么？简述各自的特点？（5分）4 在直角坐标系中三维非稳态导热微分方程一般形式的基础上，通过化简得到一维、非稳态、有内热源、常物性的导热微分方程，并指出方程中各项的物理意义？（5分）5 蒸气与低于饱和温度的壁面接触时，有哪两种不同的凝结形式？（2）6 简述饱和水在水平加热面上沸腾时，随着壁面过热度的增加，沸腾换热表面传热系数的变化（根据4个区进行分析）？（3分）二 如右图所示，在图中画出节点（i ，j ）的控制区域，并试导出其二维稳态导热时的离散方程。
已知右侧壁绝热；顶端处于温度为f t 的流体中，换热系数为h ，有内热源为Φ；网格均匀划分，且y x ∆=∆；材料的导热系数为λ。
（10分）三 由两种不同材料组成的一维复合平板如图1所示，左侧表面(0=x )保持恒温t 0，右侧表面（B A L L x +=）暴露于温度为∞t （∞>t t 0）、对流换热系数为h 的气流中，忽略复合平板与环境的辐射换热和接触热阻。
（15分）(1) 给出通过复合平板的稳态热流密度q 的计算公式； (2) 推导稳态时，平板A 和B 分界面温度t1的计算公式； (3) 假设导热系数B A λλ>，画出x 从0到∞的稳态温度分布趋势。
t 0t ∞, h四 如右图所示，温度为K 300=∞T 的冷气体以m /s 20=∞u 的流速平行地吹过一快平板（平板一边与来流垂直），平板的长和宽均为2m ，采用一组非常薄的电加热器使平板维持均匀温度在K 500=w T 。
流体的导热系数、密度、比热和运动粘度分别为：)K m (W 02.0⋅=λ，3m kg 1=ρ，)K kg (J 1000⋅=p C ，s m 10225-⨯=ν。
2010上海交大考研传热学真题(回忆版)
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。
2000年上海交通大学传热学试题(63学时)
“传热学”考试试卷（ 卷）2000 -------- 2001 学年第 1 学期学号： 姓名： 班级： 成绩：一、 简答题：1、简述气体辐射与固体和液体辐射的区别。
（6分） 2、试比较自然对流换热，强制对流换热及沸腾换热，三种换热系数的大小。
（4分） 3、 基本量纲为：时间，长度，温度及质量，试写出如下物理量的导出量纲：（1）速度u (2)密度ρ （3）对流换热系数h (3分)4、试写出下列准则数的表式：Re Nu Pr Gr (4分) 5、 试画出大容器饱和沸腾曲线，说明各区域的名称及换热特性，并解释烧毁点的物理意义。
（7分）6、 一动力蒸汽管路，外径16cm ，外面包上5cm 厚的绝热材料，绝热材料导热系数0.2W/mK 。
绝热层与环境间自然对流换热系数是50W/m 2K 。
试问为了进一步减少散热损失应增加还是减少绝热层厚度？二、（1）外掠平板时边界层动量积分方程为00)(=∞∫∂∂=−y y u udy u u dx d δυ，为了求解边界层厚度及速度分布所采用的边界条件有哪些？（2）外掠平板时边界层能量积分方程为00)(=∞∫∂∂=−y t y t a udy t t dx d δ，为了求解热边界层厚度及温度分布所采用的边界条件有哪些？ （15分）三、 二维无内热源稳态导热问题，ABCD 为其边界，网格划分如图所示，试导出图中节点1,3的节点方程，已知AB 边界为绝热的，BC 边界为第三类边界条件，边界处流体温度为t f ，对流换热系数为h ，材料的导热系数λ为常数。
（15分）四、1.013×105Pa的空气在直管内流动，管外径d0=80mm，壁厚为2mm，空气入口温度t f’=65℃，出口处空气的体积流量为0.0266m3/s，空气在管内恒壁温加热，内壁面温度t w=180℃，问要多长的管子才能把空气加热到135℃。
并求出空气出口处内壁面的热流密度。
（20分）五、已知两个相互垂直的正方形表面的温度分布为T1=103K，T2=500K，如图所示，其黑度分别为ε1＝0.6，ε2=0.8，该两表面位于一绝热的房间内，试计算表面1与表面2之间的角系数X1，2及此两表面的净换热量。
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简答题8道，分析说明题4道，计算题5道，回忆顺序可能不一致
一．简答题
1．传热有哪几种方式，各有什么特点
2．强制对流和自然对流各有哪几种流态，判别的准则数各是什么，给出具体表达式
3．冬天，一手拿木棒，一手拿铁棒，另一端都放火上烤，铁棒的感觉到热；夏天，一手摸木板，一手摸铁板，铁板的感觉到凉，用传热原理说明原因
4．北方窗户采用双层窗户隔热，其原因是什么，隔热条件是什么
5．画出水被加热沸腾的曲线，说明为什么1滴水滴在130度的钢板上比420度的钢板上先烧干
6．有人说d2t/dx2=0的一维稳态导热温度分布与导热系数无关，因为里面没有λ，请说明这种看法对不对，为什么
7．沸腾传热与冷凝传热的强化原则是什么，请在改善表面结构上给出具体措施
8．推导有效辐射与投入辐射的关系，并说明有效辐射有哪几部分组成
二．分析题
1．一厂的热电偶上标有时间常数1S，给出其具体表达市，用传热知识说明标注是否准确，为什么
2．自己划分网格，给出如图所示的点的二维，稳态，有内热源，第三类边界条件的离散方程
3．冬天菜棚里的空气温度大于0度，但潮湿的地面仍然会结冰，为什么？并给出改善防冻的措施
4．液-气换热，管内是液，管外是气，现在要强化，可以增加管内流速，减少管壁导热系数，在管外加肋片，请问哪个最有效，为什么
三．计算题
1．图略，给了一个电熨斗，其实就是一维稳态平壁导热，左边是定加热功率Ф，右边是与环境对流（第三类边界条件），给出数学描述和边界条件，并求出温度分布
2．（1）求出辐射强度（2）求出在与平面法线成0度和60度时的定向辐射强度
3．一个水平管道，与外界发生自然对流，求与外界的换热量。
考查辐射传热和水平管的自然对流，已经给出了2个自然对流的NU数的经验式，自己计算进行选择
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2010-8-30 13:11
4．（1）写出X12，X13，X23，X3，（1+2）；（2）画出辐射网络图；（3）求1
与2的换热量。
其中所有条件已给，1为漫射面，2为黑体，3绝热
5．一个换热器的计算问题，53根管子的液-液换热器，所有条件都给出。
（1）计算每根管子的流量；（2）计算管内的换热系数；（3）计算总的传热系数（管外侧为基准）；（4）计算对数平均温差；（5）计算管子的长度。