东华大学传热学2014

h,t f 2015考上的学长，有1996-2014的东华传热学真题及2002-2012真

题详细答案，联系Q1062682749

东华大学2014传热学

一、 分析、简答与简单计算（40’，1-5：6’，6：10’）

1、 比较准则数Nu 与Bi 的区别。

2、 为什么管内强迫对流换热的入口段的表面换热系数比充分发展段大?

3、 请说明不凝性气体对凝结换热的影响及原因。

4、 北方深秋的清晨，低矮的灌木或草的叶子上会结霜，请问是叶子的上面还是下面结霜，为什么？

5、 什么是辐射力E 和辐射强度L ？对于漫射表面，辐射力和辐射强度有什么关系?

6、 请利用角系数的基本性质计算下面的角系数：

a) 一个无限大平面2和它上面的一个球表面1间的角系数X 1,2。 b ）倾斜的长平板A 2和底板A 1间的角系数X 1,2和X 2,1。

二、 如图所示，有一双层无限大

墙壁，由厚度为σ1和σ2两部分

组成，中间紧密结合，无接触热

阻，两者的导热系数λ1和λ2

均（b ）

（a ）

为常数。墙壁1有均匀内热源Φ，左侧面绝热。墙壁2右侧面与温度为t f 的流体发生对流换热，对流换热系数h 。求两墙接触面处的温度t w1和墙壁有此面的温度t w2。（10’）

三、 已知一根一维匀质棒，在稳态、无内热源条件下，实验发现

，式中t 为温度，x 为空间坐标。请判断：随着温度的升高，

该棒的导热的系数λ（t ）是逐渐增大还是减小？（15’）

四、 一块无穷大的平板，单侧表面积为A ，初温为t 0，一侧表面积受到温度为t ∞，表面传热系数为h 的流体的冷却，另一侧受到恒定热流密度为q w 的加热，内热阻可以忽略。请写出其内部温度随时间变化的过余温度的微分方程(不用求解)。设其几何参数及物性参数已知。(10)

五、 一维大平板的非稳态导热，边界表面与周围流体的表面传热系数为h ，流体温度为t ∞。取均匀步长为Δx ，请用控制容量热平衡法写出边界节点o 的显示差分方程，并给出其稳定条件。(15’)

六、 导热系数为λ=0.026W/m·℃的流体外掠平板，通过实验得到了距离平板前缘x 处的流体温度分布为：t=40-2.5×103y ，y 为与平

板垂直方向的坐标。局部表面传热系数随板长变化的关系为：t ∞

h

h x=a·x-0.48，a为系数，单位为W/m1.52℃。求：

1)板长x内的平均表面传热系数h与h x的比（保留小数点后3

位）;

2)当x=0.5m，流体与壁面的温差为10℃时，确定系数a的值。

（15’）

七、利用进口的温度为t2’=20℃的冷水在螺旋盘管外流动来冷却螺

旋盘管内的变压器油。已知在螺旋盘管中流过的变压器油的质量流量为2000kg/h，油温从t1’=80℃被冷却至t1’’=30℃，油的定压比热为C p1=2.093kJ/kg·K。出口处水温为t2’’=25℃，水的定压比热

C p2=4.174kJ/kg·K。盘管外的表面传热系数为h0=580W/m2·K，盘

管内的表面传热系数为h1=150W/ m2·K。盘管材质为钢，其导热系数λ=40W/m·K，管的外径x壁厚为57mm×3.5mm，钢管螺旋盘成直径为0.4m的螺旋盘管。附着在盘管表面的污垢热阻为

0.0007 m2·K/W。求水的质量流量，螺旋盘管的最小长度和盘数。

（15’）

八、求离开漫射表面在0～θ方向上的辐射占半球总辐射力的份额。

(提示：半球总辐射力和定向辐射力的关系为：E=∫Ω=2πEθdΩ)（15’）九、一个直径为D=100mm，深度为L=50mm的圆柱形空腔，其内

壁为漫灰表面，黑度为0.6，具有均匀的温度1500K。假设腔口的周围环境很大，且温度为300K，求离开腔口的净辐射能。（15’）十、