东南大学传热学历年真题要点
东南大学传热学2004考研真题及答案详细解析
c
dt d
① ②
又 V Ah(t t ) 由①②可得微分方程为 cV
dt Ah(t t ) d
'' ' t2 3、由热平衡有 qm1c1 t1' t1'' qm1c1 t2 ,而 qm1c1 qm2c2 ,因此 t1' t1'' t2'' t2'
东南大学
二 00 四年攻读硕士学位研究生入学考试试题
一、选择填空(共 30 分,每小题 3 分。答错一题扣 4 分,不答扣 3 分,本题不 得负分) 1、将初始温度为 t0 的小铜球放入温度为 t∞的水桶里, 如果用集中参数法来分析, 则在经过的时间等于时间常数τc 时,铜球的温度为( ) 。 (A) t=(t0+t∞)/2 (B) t=0.632t∞+0.386t0 (C) t=0.386t∞+0.632t0 2、物体被加热时,其第三类边界条件可表示为( ) 。 t (A) - ( ) w h(t f t w ) n t (B) ( ) w h(t f t w ) n t (C) - ( ) w h(t w t f ) n 3、冬季室内气温高于室外气温,如果用裸露的热电偶测量室内空气的温度,则 温度计的读数( ) 。 (A) 高于空气实际的温度 (B) 等于空气实际的温度 (C) 低于空气实际的温度 4、空气横向掠过等温圆柱体, 从圆柱前驻点开始向后热边界层厚度在不断增加, 如果 Re 较小,流动保持层流,则( ) 。 (A) 局部对流换热系数 hf 逐渐减小 (B) 局部对流换热系数 hf 保持不变 (C) 局部对流换热系数 hf 可能减小,也可能增加 5、不凝结气体的存在,将( ) 。 (A) 削弱凝结换热 (B) 削弱沸腾换热 (C) 削弱强制对流换热 6、一根未保温的钢管内通入 1000C 的饱和水蒸气,用来加热室内空气,如果需 要增加传热量,则可以通过( )方法来实现。 (A) 在管内安装肋片 (B) 降低管道的厚度 (C) 在管外安装肋片 7、二氧化碳和水蒸气只对某些特定波长下的热辐射才有明显的吸收作用。 因此, 对于( ) ,可以忽略吸收。
2000-2016东南大学传热学真题全集
表面以及热绝缘层的外表面温度相同,试问:两管每米的热损失相同吗?若不同,哪个 大?试证明之 4, 在进行管内强迫对流换热实验研究时,需测量哪些量,如何测,实验结果如何整理? 5, 简述 Bi 和 Nu 的同异,并说明两者在传热学中的作用。 三,计算题 1 厚度为的大平板,通过电流时发热率为 3×104w/m3 ,板的一个表面绝热,另一个表面暴露 在 25℃,的空气中,若空气与平板间的换热系数为 3w/(m ·K),试 (1)写出该问题的微分方程及定解条件 (2)求平板内温度分布表达式 (3)求平板的最高温度 2 直径为 0.13mm 的导线暴露在-30℃的空气流中,气流速度为 230m/S,导线长 125mm, 并用电加热试求导线表面温度为 170℃所需的电功率 3 一直径为 200mm 的圆盘电热器 1 的上方有一直径为 400 mm 的半球罩 2.它们被纺织在温度 为 27℃的大房间中,(房间气体试为透热气体),盘底部和侧面均绝热,已知 t1=727℃, t2=227℃,ε1=0.9,ε2=0.1, 试画出辐射网络图 并求加热器和半球罩之间的辐射换热量 计算加热器的功率 4 有一台逆流套管式换热器,用 100℃的热油将 25℃的水加热到 50℃,而热油被冷却到 65℃, 换热器的传热系数 340w/(m2 ·K),如油的比热容为 1950J/(Kg ·K),质量流量为 0.4kg/S, 水的比热容求换热器的换热面积,使用一段时间后,油使传热面产生一层污垢,使油的出口 温度只能降到 80℃,求污垢系数 Rr(m2●K/W)
东大传热学考试真题试卷与解析
东大传热学考试真题试卷与解析作为一门重要的工程学科,传热学在工程领域有着广泛的应用。
而东大传热学考试作为评判学生掌握传热学知识水平和能力的重要标准,备受学生关注。
本篇文章将为大家介绍东大传热学考试真题试卷与解析,帮助学生更好地备考。
第一部分:选择题1. 下列哪个物理量不是热力学系统的状态函数?A. 压力B. 温度C. 体积D. 功解析:根据热力学基本公式可知,状态函数的变化与路径无关,且可以通过系统的初始状态和终态确定。
从选项中可以看出,A、B和C都是状态函数,而D属于过程函数。
因此,D是答案。
2. 已知一根长为L的均质杆,两端温度分别为T1和T2。
若导热系数为k,截面面积为A,则杆内的导热速率为:A. Q = kA(T1 - T2) / LB. Q = k(T1 - T2) / (LA)C. Q = kA(T2 - T1) / LD. Q = k(T2 - T1) / (LA)解析:根据傅里叶热传导定律可知,导热速率与导热系数、截面积、温度差和长度有关。
根据选项中的表示可以得知,A是答案。
3. 对于传热问题进行数值模拟计算时,可以使用的方法包括:A. 有限差分法B. 有限元法C. 边界元法D. 所有方法都可以解析:传热问题的数值模拟计算可以采用有限差分法、有限元法和边界元法等多种方法。
因此,答案为D。
第二部分:填空题1. 热力学第零定律是指当两个系统与一个第三个系统达到热平衡时,它们之间的________是相等的。
答案:温度2. 斯特藩-玻尔兹曼定律用于描述________传热。
答案:辐射3. 热传导过程中的传热速率与温度差的倒数________成正比。
答案:线性第三部分:计算题1. 一个具有热导率为0.5 W/(m·K)的材料,其厚度为4 cm。
在温度-厚度坐标系中,已知某一点的坐标为(40°C,2 cm),该点的导热速率为2 W/m²。
求该点的温度梯度。
解析:根据导热速率的定义,可以得到温度梯度的计算公式为k = Q / (AΔT/Δx),其中Q为导热速率,A为截面积,ΔT为温度差,Δx为长度差。
东南大学918传热学考研真题及讲解1
2016年东南大学918传热学考研真题及讲解名词解释:1.总传热过程热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程。
2.集总参数法当固体内部的导热热阻小于其表面的换热热阻时,固体内部的温度趋于一致,近似认为固体内部的温度t仅是时间τ的一元函数而与空间坐标无关,这种忽略物体内部导热热阻的简化方法称为集总参数法。
3.光谱发射率热辐射体的光谱辐射出射度与处于相同温度的黑体的光谱辐射出射度之比。
4.自然对流自模化它表明自然对流紊流的表面传热系数与定型尺寸无关。
5.BiBi =hl/λ, 表明了导热热阻与对流换热热阻的比值。
6.局部对流传热系数就是指某个点的对流传热系数,比如一个平板上某一点,是用该点的温度同外界温度的差来计算所得该点的局部对流换热系数。
7.接触热阻接触热阻是由于两接触面凹凸不平存在空气使得接触不完全而产生的热阻。
接触热阻的大小与接触表面的材料、连接方式、表面状况及接触压力大小等多种因素有关。
8.热边界层流体在平壁上流过时,流体和壁面间将进行换热,引起壁面法向方向上温度分布的变化,形成一定的温度梯度,近壁处,流体温度发生显著变化的区域,称为热边界层或温度边界层。
9.漫射表面辐射能按空间分布满足兰贝特定律的表面。
10.灰体。
光谱吸收率与波长无关的物体。
简答题:1功率恒定的电阻丝放在房间中,分析影响表面温度的因素是什么?答:电阻丝跟外界的换热有两种方式,一种是与空气的对流换热,第二种是与墙壁的辐射换热。
从对流换热的角度出发,影响因素主要有空气的物性参数、流速、电阻丝的散热面积、表面性质;从辐射的角度来说,影响因素主要有墙壁的温度、电阻丝的散热面积。
2为什么冷藏车表面刷白漆?答:增加车表面的反射辐射,减少吸收辐射。
3非稳态一维无内热源环境传热系数h ,环境温度tf ,步长为△x ,写出显示差分方程并指出收敛条件。
答:p176 公式4-14a;p177公式4-16a 。
4强制对流,流体通过温度恒定两块平行板,画出传热系数变化曲线,并画流体平均温度变化曲线。
东大传热学考试真题试卷与解析
东大传热学考试真题试卷与解析一、引言传热学是研究热量传递规律的科学,是能源、动力、化工、建筑等领域的重要基础学科。
作为大学课程中的一项重要考试,传热学考试的试卷解析对于学生理解和掌握传热学知识具有重要意义。
本文将对一份东大传热学考试真题试卷进行解析,帮助读者深入理解传热学知识。
二、试卷内容与结构本次试卷包括选择题、填空题、计算题和论述题四种题型,共100分。
其中,选择题30分,填空题20分,计算题30分,论述题20分。
试卷内容涵盖了传热学的基本原理、导热、对流、辐射换热等多个方面。
三、试题解析1、选择题选择题主要考察学生对基本概念和原理的掌握,如导热系数、表面传热系数等。
通过这些题目,可以检验学生对基础知识的掌握程度。
2、填空题填空题主要考察学生对专业术语和基本概念的掌握,如热传导系数、对流换热系数等。
这些题目有助于学生巩固基础知识,加深对概念的理解。
3、计算题计算题主要考察学生对传热学知识的应用能力,如平板导热的计算、流体流动换热的计算等。
这些题目需要学生灵活运用所学知识解决实际问题,提高了解题能力。
4、论述题论述题主要考察学生对传热学某一方面的理解深度和广度,如对流换热的强化技术、热辐射在太空环境中的应用等。
这些题目需要学生结合所学知识和实际应用进行深入思考和分析,有助于培养学生的创新思维和解决问题的能力。
四、解析方法与技巧1、掌握基础知识对于任何一门学科的考试,掌握基础知识都是至关重要的。
在传热学考试中,学生需要熟练掌握基本概念和原理,这是正确解题的关键。
2、注重解题思路在解决计算题和论述题时,学生需要注重解题思路。
首先明确题目所涉及的知识点,然后分析问题并提出解题方案,最后验证答案的正确性。
3、善于总结规律通过对试卷中各类题型的练习,学生可以总结出一些解题规律。
例如在选择题中,有些选项可以通过直接判断排除;在填空题中,有些题目可以通过联想和推理得到答案;在计算题中,有些题目可以通过数学模型进行简化计算等。
东南大学传热学考试真题试卷与解析
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4、初温为100℃的热水,流经内径为16mm、壁厚为1mm的管子,出口温度为80℃;与管外冷水的总换热量为350kW,试计算管内平均换热系数。(10分)
准则方程:水的物性简表:
解:
东大2007—2008学年第一学期期末考试
《传热学》试题(A卷)试题答案
一、填空(每空1分,共20分)
9、傅立叶定律中的负号表示热流方向与温度梯度方向相反。
10、温度边界层越厚,则对流换热系数越小,为了强化传热,应使温度边界层越薄越好。
11、内部流动与外部流动的区别主要在于换热壁面上的流体边界层是否可以自由发展。
12、影响核态沸腾的主要因素是壁面过热度和汽化核心数。
二、选择题(每题2分,共10分)
1、对流传热过程仅发生在( C )中。
4、雷诺准则反映了( B )的对比关系。
A.重力和惯性力; B.惯性力和粘性力; C.重力和粘性力; D.浮升力和粘性力
5、一金属块的表面黑度为0.4,温度为227℃,它的辐射力是( A );若表面氧化后,黑度变为0.9,其辐射力将( A )。
A.1417.5W/m2,将增大 B.1417.5W/m2,将减小
解:(1)单位面积散热损失:
q= = =1444.4W/ m2(5分)
(2)以保温板替代红砖,由于炉墙热损失不得高于q0=1kW/m2
δ2≥λ2( )=0.11×( )=0.044m=44mm(5分)
2、对于如附图所示的几种几何结构,计算角系数 。(每题3分,共6分)
⑴ 半球内表面与1/4底面; ⑵ 球与无限大平面;
3、影响对流换热的一般因素有哪些?
答:影响对流换热的一般因素有:⑴流动的起因和流动状态(1分);⑵流体的热物理性质(1分);⑶流体的相变(1分);⑷换热表面几何因素(1分)。
1995-2004年东南大学传热学真题918
东南大学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:东南大学一九九六年传热学研究生入学考试一.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 o ∙=/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 o*/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5温度λ⨯210[]c m w ︒/γ⨯610 []s m /2rp 2059.9 1.0067.023061.80.805 5.424063.50.6594.310℃。
东南大学传热学考试真题试卷与解析
()Байду номын сангаас
4、初温为100℃的热水,流经内径为16mm、壁厚为1mm的管子,出口温度为80℃;与管外冷水的总换热量为350kW,试计算管内平均换热系数。(10分)
准则方程:水的物性简表:
解:
东大2007—2008学年第一学期期末考试
《传热学》试题(A卷)试题答案
一、填空(每空1分,共20分)
4、如图所示的真空辐射炉,球心处有一黑体加热元件,试答:指出①,②,③3处中何处定向辐射强度最大?何处辐射热流最大?假设①,②,②处对球心所张立体角相同。
答:由黑体辐射的兰贝特定律知,定向辐射强度与方向无关。故Il=I2=I3。(2分)
而三处对球心立体角相当,但与法线方向夹角不同,θ1>θ2>θ3。所以①处辐射热流最大,③处最小。(2分)
11、将一个黑体表面的温度由30℃增加到333℃,该表面的辐射力增加了16倍。
二、选择题(每题2分,共10分)
2、冬天,在相同的室外温度条件下,为什么有风比无风时感到更冷些?
解 假定人体表而温度相同时,人体的散热在有风时相当于强制对流换热(1分),而在无风时属自然对流换热(不考虑热辐射或假定辐射换热量相同时)(1分)。而空气的强制对流换热强度要比自然对流强烈。因而在有风时从入体带走的热量更多,所以感到更冷一些(3分)。
3、北方深秋季节的清晨,树叶叶面上常常结霜。试问树叶上、下表面的哪一面上容易结霜?为什么?
答:霜会容易结在树叶的上表面(2分)。因为树叶上表面朝向太空,而太空表面的温度会低于摄氏零度(1分);下表面朝向地面,而地球表面的温度一般在零度以上(1分)。相对于下表面来说,树叶上表面向外辐射热量较多,温度下降的快,一旦低于零度时便会结霜(1分)。
东南大学传热学名词解释+分析题整理笔记
第一章1.热传导物体各部分之间不发生相对位移,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能传递。
2.热流量单位时间内通过某一给定面积的热量。
3.热对流指由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移,冷、热流体相互掺混所导致的热量传递过程。
4.导热系数表征材料导热性能优劣的参数,数值上等于在单位温度梯度作用下物体内热流密度矢量的模。
取决于物质的种类和热力状态(温度和压力等)5.对流换热流体流过固体表面时,对流和导热的联合作用,使流体与固体壁面之间产生热量传递的过程。
6.辐射物体通过电磁波来传递能量的方式。
7.热辐射物体因热的原因而发出辐射能的现象。
8.辐射传热物体不断向空间发出热辐射,又不断吸收其他物体的热辐射,辐射与吸收过程的综合结果就造成了以辐射方式进行的物体间的热量传递。
9.传热过程热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程。
10.传热系数表征传热过程强烈尺度的标尺,数值上等于冷热流体间温差1℃、传热面积1㎡时的热流量的值。
11.传热过程热阻面积热阻(见P14)第二章1.温度场各个时刻物体中各点温度所组成的集合。
2.稳态温度场物体中各点温度不随时间变化的温度场。
3.非稳态温度场物体中各点温度随时间变化的温度场。
4.均匀温度场物体中各点温度相同的温度场。
5.一维温度场物体中各点温度只在一个坐标方向变化的温度场。
6.二维温度场物体中各点温度只在二个坐标方向变化的温度场。
7.等温面温度场中同一瞬间相同温度各点连成的面。
8.等温线在任何一个二维截面上等温面表现为等温线。
9.导热基本定律在导热过程中,单位时间内通过给定截面的导热量,正比于垂直该截面方向上的温度变化率和截面面积,而热量传递的方向则与温度升高的方向相反。
(傅里叶定律)10.热流线一组与等温线处处垂直的曲线,通过平面上任一点的热流线与该点的热流密度矢量相切。
11.热流通道相邻两条热流线之间所传递的热流量处处相等,相当于构成一个热流通道。
东南大学 《化工原理》-传热大题
3.(20 分)选择一冷凝器用冷却水将酒精精馏塔的塔顶产品蒸气冷凝成饱和液体,塔顶蒸气量为 0.4kg/s,其平均潜热为 1048kJ/kg,饱和温度约为 78℃,蒸气走管外,其冷凝传热系数为 3000W/m2.℃。
设计冷却水的进出口温度分别为 25℃,35℃,其平均比热容为 4.174kJ/kg.℃,密度为 996kg/m3,粘度为 8×10- 4Pas,导热系数 0.62W/m.℃。
①求冷却水的用量;②某厂提供参数相同但管程不同的两种列管冷凝器,一种型号为单管程,另一种为双管程,列管数 100 根,管长 1.2m,管径Φ23×1.5,计算确定是否两种型号冷凝器均能完成冷凝任务。
(注:管壁热阻及污垢热阻均可忽略不计)四.(18 分)一单壳程单管程列管换热器,管束由长 3m,直径为φ25×2.5mm 的钢管组成。
苯在换热器管内流动,流量为 1.5kg⋅s-1,由 80℃冷却到 30℃。
冷却水在管外和苯呈逆流流动。
水进口温度为 20℃,出口温度为 50℃。
已知水侧和苯侧的对流表面传热系数分别为 1700W⋅m-2⋅℃-1和 900 W⋅m-2⋅℃-1,苯的平均比定压热容为1.9kJ⋅kg-1⋅℃-1,钢的热传导系数为 45 W⋅m-1⋅℃-1,污垢热阻和换热器的热损失忽略不计。
试求:1)所需的传热速率多大?2)传热平均温差多大?3)该操作条件下换热器的总传热系数多大?4)该列管换热器换热管子数为多少?五、(25 分)某生产过程需要将440kg/h 的常压空气从20℃加热到95℃,为完成该传热任务,现选用一台单程列管式换热器,所用的换热器尺寸如下:管子规格为φ25mm×2.5mm 的钢管,管长为 1.5m,管子数为38 根。
壳程采用115℃的饱和水蒸汽加热。
已知空气的物性数据为:Cp=1kJ/(kg·K);λ=0.029W/(m·K); μ=0.02cp试求:(1)通过计算说明该换热器是否能满足生产要求?(2)如使用此换热器时空气的实际出口温度为多少?(3)若要求空气的出口温度能达到95℃,则该换热器在结构和操作上应采取什么措施?(用计算等说明)(受锅炉压力所限,蒸汽温度不能再提高)注:①计算中可忽略管壁及污垢热阻,热损失也忽略不计,②可忽略空气物性随温度的变化。
1998年东南大学考研传热学试题
东南大学1998年攻读硕士学位研究生入学考试试题一、简答题1、简述数Bi 的意义。
在物体非稳态导热过程中,和两种情况对物体温度分布有什么影响?为什么?2、室内有两块水平放置,面积很大的平板组成间隙很小的夹层。
上下表面维持在恒温1T 和2T ,且1T 〉2T ,故有热流量从上平板传给下平板,分析此热量传递过程,并写出稳态传热的计算。
3、气体在直管内强迫对流换热,在水平管外自然对流。
蒸汽在垂直管外表面凝结换热,这三种换热过程中,管长对换热轻度的影响有何不同?为什么?4、家利用平底铝锅烧开水,炉火温度远高于铝所耐受的高温,为什么铝锅不会烧坏?试解释其原因。
如铝锅低的热流密度为20002/m W ,你能否采用一些数据,演示性地估计一下清洁铝锅内外表面的温度(数据应尽量合理)。
5、有一块厚为δ的无限大平壁,两侧的流体温度分别为1f t 和2f t ,对流换热系数分别为和1α和2α,平壁导热系数λ为常数,使这对下列条件,分别画出热流体到冷流体的温度分布曲线。
⑴1f t 〉2f t ; 2α〉1α , 0/≈λδ,内流热源强度Q=0⑵1f t =2f t ; 1α〉2α 有均匀内流热源强度Q 〉06.两相互辐射的表面被第三个绝热表面包围时, ⑴绝热表面的存在与否,对净辐射换热12Q 有何影响?⑵绝热表面的黑率大小,对12Q 有何影响? ⑶绝热表面的表面面积大小,对12Q 有何影响?二、有一由导热系数分别为1λ和2λ的不同材料组成的复合长杆,求两材料的平直交接面上A 点的差分方程(不必整理)。
已知长杆横截面为直径d 的圆截面,温度为f t 的流体横向掠过长杆。
对流换热系数为α,假设长杆内导热按轴向一维稳态处理,靠近节点温度用和表示,杆内无内热流。
三、一个功率为1000w 的薄型电热元件,其上部被覆盖以1λ=0.2c m w ︒/,厚度10mm 的电绝缘材料,下部覆盖了导热系数2λ=0.1c m w ︒/,厚度5mm 的电绝缘材料,这样构成的直径d=0.5m 圆盘式加热器备选放置于空气温度为20c ︒的环境中,已知上表面复合换热系数1α=20c m w ︒2/,下表面符合换热系数2α=10c m w ︒2/,薄片电热元件的厚度及整个装置的侧面散热量可忽略。
东南大学传热学2007考研真题及答案详细解析
35W / (m2 K ) ,求烟气实际温度。(和这样的题类似)
4、同往年卷子相同的计算污垢热阻,多了一个换热器流体温度变化图。
2
2007 年传热学专业课试题解析
一、 名词解释 1、速度边界层:固体表面附近流体速度急剧变化的薄层。 a 2、傅里叶系数: 2 ,非稳态过程的无量纲时间,表征过程进行的深度。 l 3、传热单元数: NTU
1 4 0 .698
n 0.466 N u C Re P1 r4 0 . 6 83 222 8 . 41
22.68
h
Nu
d
2.83 102 22.68 16.05W / (m2 K ) 0.04
4 4
3、如右图,由热平衡有: h(t0 t ) (T Tw ) ,则 实际温度 t0 t1
从而 0.01W / ( m K )
2
(2) 2、定性温度 tm
1 1 (t f 1 t f 2 ) (40 60) 50℃ 2 2
2
查附录有: 2.83 10 W / (m K ) 、 v 17.95 10 m / s
6 2
R e
ud 1 0 . 0 4 2 2 2 8 ,查附录有 .41 C 0.683 , n 0.466 6 v 1 7 . 95 1 0
四、计算题 1、 (1)如图建立坐标系,原点在左表面上 由已知有 t1 40℃、 tm 60℃、 t2 80℃
而 = A
dt ,即 dx Adt (a bt ) Adt ,对其两边积分有 dx
tm t1
2 0
dx A(a bt) dt
①
东南大学传热学复习重点提纲-考试范围-大纲笔记
第一章。
基本概念的掌握,一些领域内的问题不用深究,重点把握“什么是什么”这一类型的句子,在名词解释和简答中可能出现。
从其他的试卷中你可以发现其中的计算题不会出现在考试中的。
1.4.1,1.4.2发展史不用看,其他全部都看。
应用具体中的问题要明复习题我没看,你有余力可以多看看,当做复习习题1-10 1-17 1-24 1-32这是我的课后习题,一般都比试卷中的难。
其他题目不要看。
第二章2.1为概念,边看边笔记。
中的微元体定义(P41)要明白,42页中的ab两个式子不需要记下来,看看就行,cde要理解,后面的式子(2-x)都要记下来。
的其他内容我都详细看了,建议你也看详细点。
中的47页的例题要学会自己推导,这个很重要,并且最好记下来。
48页的一堆废话看一遍即可,同样多层平壁也要掌握。
例题看懂即可。
上面说了这么多,一个关键就是要“理解”2.3.2这个多层圆筒我就记下了微分方程和最后的解,够用了。
2-30,31,32,27,28。
2.3.3球壳的导热,记一下热阻和热流量。
,2.3.5 仔细弄懂。
2.4 肋片主要是59面的内容,59到65估计你也看不懂,我没看的。
66面的肋片效率要明白原理。
,要懂原理,简答会有。
但68到70的计算题不用管。
2.5重点掌握。
例题2-10别看。
多为稳态看看前面的介绍就行了78面之后的别看。
习题3 7 10 14 17 30 44 46 51 53习题要是觉得难就别做,比考试复杂多了。
第三章掌握概念3.2 集中参数法是重点。
好难,除了汉字,其他别看3.3.4 要多看下3.4 也是掌握概念,也就是汉字,3中的导热量公式上次我背了,但老师说不用背。
3.4.3,3.5 我看不懂,不看习题9 12 44 49 58第四章基本都要掌握,而且要理解透,试卷上有道很典型的例题习题4第五章重要的一张,205页的几点讨论不用看习题1 8 15第六章看懂就行,不用记,格拉晓夫数公式要背241面的几个数全部都要背下来中的关联式不用记下来,考试该有的关联式都会给。
东南大学传热学历年考研真题(全)
东南大学二OOO 位研究生入学考试题一.解释下列现象:(本题共25分,每题5分) 1,冰箱里结霜后,耗电量增加;2, 某厂一条架空敷设的电缆使用时发现绝热层超温,为降温特剥去一层绝热材料,结果发现温度更高。
3, 某办公室由中央空调系统维持室内恒温,人们注意到尽管冬夏两季室内都是20℃,但感觉不同。
4, 大气中的 CO2 含量增加,导致地球温度升高。
5, 同样是-6℃的 气温,在南京比在北京感觉要冷一些。
二.半径为s γ 圆球,其热导率(导热系数)为λ单位体积发热量为Qr,浸在温度为tf 的 流体中,流体与球表面的对流换热系数为h, 求稳态时,(1) 圆球内的温度分布,(2)当0.1, 4.5/(s m w m γλ==⋅℃), 25000/v Q w m =,215/(h w m =⋅℃), 20f t =℃时,球内的最高温度。
(本题15分)三.采用测定铂丝电阻的方法可间接测出横掠铂丝的空气速度。
现测得铂丝直径d=0.1mm,长10mm ,电阻为0.2Ω,通过的电流为1.2A,表面温度为200℃,已知0.3851/30.911Pr um em mR N =,空气的物性参数见下表,求气流的速度u ∞( 本题15分)附:空气的物性参数t ℃ λ/(w m ⋅℃) ν 2/m s Pr20 2.59210-⨯ 21.4610-⨯ 0.703 110 3.27210-⨯ 24.3610-⨯ 0.687 200 3.93210-⨯ 26.0610-⨯ 0.680四,用一裸露的热电偶测烟道内的烟气温度,其指示值为280℃ 已知烟道壁面温度为250℃ 热电偶的表面温度为0.9℃,与烟气的对流换热系数为1002/(w m ⋅℃)求烟气的实际温度。
若烟气的实际温度为317℃,热电偶的指示值为多少?(本题15分)五,一条供热管道长500m ,架空敷设,管道内径为70mm ,管内热水与外部空气的总传热系数为1.82/(w m ⋅℃)流量为1000kg/h,比热为4.168J/(kg .℃).若入口温度为110℃ 空气温度为—5℃ 求出口热水温度。
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东南大学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:东南大学一九九六年传热学研究生入学考试一.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。
表面1外侧绝热,表面2的温度为127C,平均厚度m 1.0=δ,C m W/5.17=λ。
其外侧被高温流体加热,问表面3的稳态温度是多少?东南大学一九九七年传热学研究生入学考试一.简答题1. 无限大平板在稳态导热时,有以下不同的温度分布曲线。
已知平壁的导热系数为常数,试列出满足图示曲线的其他条件:2. 空气横掠圆管时,对流换热的实验关联式为:nef uf CR N =,当流速为零时,对流换热量是否为零?为什么?3.两块大平板中间放置第三块平板,可起到减少辐射传热的作用,故称第三块板为遮热板。
问:(1)遮热板位置移动,不在正中间,遮热板的效果是否受影响?(2)如果遮阳板两表面的黑度不同,板的朝向会不会影响遮热效果?(3)若遮热板是有一定厚度的非金属板,与金属遮热板比较,其遮热效果可能有怎样的变化?、4..有一冷油器,用冷却水冷却变压器油,实验测得其传热系数K 有如图所示的特性,问:(1) 该换热器的主要热阻在哪一侧?(2)如果两种流体流速相差不多,你认为流体甲是水还是油?为什么?二.有一根半径为r 的发热长细圆杆,单位体积发热量•Q ,导热系数为 λ 。
细杆的侧面和右端面温度为f t 的流体对流换热 ,对流换热系数为h 。
左端面的热流密度q 已知。
试列出杆内温度变化微分方程式既单值性条件(不必求解)。
三.进口温度为95C的热水0.2m/s 的速度在外径为46mm 内径为40 mm 长度为100m 的直管内流过。
管壁的导热系数为s m W •=/301λ 管外包导热系数为s m W •=/1.02λ的保温材料,若要求热水输送管出水口的温度不低于85 C 保温层的外表面温度为50C保温层的厚度至少为多厚?K流体甲的流速 流体乙的流速K四,壁温为300k 的大房间内,放置有直径为1d =200mm 圆盘电加热器1,其上方有一直径为2d =400mm 的半球罩。
圆盘的底部和侧面被良好保温。
已知如图盘的表面温度为1000k 黑度为 1ε =0.9. 半球罩的表面温度为600k ,2ε=0.5.不计对流换热求稳定状态下电热器的所需的电功率,并画辐射网络图。
(半球外侧不参与换热)五.某板式换热器一侧为被冷却的油,其质量流量 1G 每小时10000C Kg KJ C Kg p./90.1,1=。
进口温度C t134"1=,冷却水在传热面的另一侧流动,进口温度为C24,其质量流量 2G 每小时3000C Kg KJ C Kg p./186.4,2=,两种流体逆向流动。
已知其传热系数C m W K•=2/300,如忽落换热器的散热损失,求所需的传热面积,并画出两种流体沿传热面积的温度变化图。
六.求壁面内直角处节点A 的节点方程。
壁面外表面与流体(温度为f t )对流换热,换热系数为1λ,壁面有内热源,内热源强度•Q ,壁面按二维稳态导热问题处理。
(方程式不必整理)东南大学1998年攻读硕士学位研究生入学考试试题一、简答题1、简述数Bi 的意义。
在物体非稳态导热过程中,和两种情况对物体温度分布有什么影响?为什么?2、室内有两块水平放置,面积很大的平板组成间隙很小的夹层。
上下表面维持在恒温1T 和2T ,且1T 〉2T ,故有热流量从上平板传给下平板,分析此热量传递过程,并写出稳态传热的计算。
3、气体在直管内强迫对流换热,在水平管外自然对流。
蒸汽在垂直管外表面凝结换热,这三种换热过程中,管长对换热轻度的影响有何不同?为什么?4、家利用平底铝锅烧开水,炉火温度远高于铝所耐受的高温,为什么铝锅不会烧坏?试解释其原因。
如铝锅低的热流密度为20002/m W ,你能否采用一些数据,演示性地估计一下清洁铝锅内外表面的温度(数据应尽量合理)。
5、有一块厚为δ的无限大平壁,两侧的流体温度分别为1f t 和2f t ,对流换热系数分别为和1α和2α,平壁导热系数λ为常数,使这对下列条件,分别画出热流体到冷流体的温度分布曲线。
⑴1f t 〉2f t ; 2α〉1α , 0/≈λδ,内流热源强度Q=0 ⑵1f t =2f t ; 1α〉2α 有均匀内流热源强度Q 〉0 6.两相互辐射的表面被第三个绝热表面包围时, ⑴绝热表面的存在与否,对净辐射换热12Q 有何影响?⑵绝热表面的黑率大小,对12Q 有何影响? ⑶绝热表面的表面面积大小,对12Q 有何影响?二、有一由导热系数分别为1λ和2λ的不同材料组成的复合长杆,求两材料的平直交接面上A 点的差分方程(不必整理)。
已知长杆横截面为直径d 的圆截面,温度为f t 的流体横向掠过长杆。
对流换热系数为α,假设长杆内导热按轴向一维稳态处理,靠近节点温度用和表示,杆内无内热流。
三、一个功率为1000w 的薄型电热元件,其上部被覆盖以1λ=0.2c m w ︒/,厚度10mm 的电绝缘材料,下部覆盖了导热系数2λ=0.1c m w ︒/,厚度5mm 的电绝缘材料,这样构成的直径d=0.5m 圆盘式加热器备选放置于空气温度为20c ︒的环境中,已知上表面复合换热系数1α=20c m w ︒2/,下表面符合换热系数2α=10c m w ︒2/,薄片电热元件的厚度及整个装置的侧面散热量可忽略。
试求出稳态时上下表面的温度2w t 和1w t 。
四、质量流量为180kg/h 的水在内径25mm 为,管壁温度60c ︒为的直管内流过,求将水30从c ︒加热50c ︒到所需要的管子长度。
五、一个有两层同心圆柱壁(璧厚可不计)制成的保温瓶,两层壁间被抽成真空,内壁直径110mm ,外壁直径114mm ,两壁面黑率均为0.1,瓶高300mm ,外壁温度24c ︒,瓶内盛有热水,故内壁温度为70c ︒,忽略保温瓶两端部的散热。
计算:1、在上述状态保持稳态时的散热量。
2、若瓶内水温视均匀,热水从90c ︒冷却到70c ︒所需最短时间。
六、用一台逆流套管式换热器冷却润滑油,管内冷却水从16c ︒升到44c ︒,流量为30kg/s ;热油入口温度100c ︒,出口温度降为58c ︒,传热系数为k=324c m w ︒/,有的平均比热为p C =2150c kg J ︒/。
求:1、油的流量。
2、所传的热量。
3、所需的传热面积。
附录:饱和水的热物理性质东 南 大 学一九九九年攻读硕士学位研究生入学考试题考试科目:传热学一,简答题(本题共40分)1. 在计算长圆筒壁(无内热源)的稳态导热时,如果系数随温度线性变化,是否可仍按常物性长圆筒壁导热公式计算,而式中导热系数取两表面导热系数的算术平均值,为什么?2. 试述对流换热能量微分方程与固体导热系数微分方程的异同及相互联系。
3. 在流体外掠单管的换热过程中,如来流温度,来流速度及管子外表面温度不变,在横掠,斜掠,纵掠三种情况中,哪种情况的对流换热系数最大?为什么?(不必写出计算公式) 4. 管内紊流强对流换热时,增大流速可增强传热,为使流速增大一倍,可采用(1)管径不变,流量增大一倍,(2)流量不变,内径缩小两种办法。
如流体物性变化不大,哪一种方法对增大对流换热系数更有利?5. 农用塑料薄膜覆盖的塑料大棚具有温室效应。
试阐明温室效应的原理。
二.有一大平壁厚度为δ,导热系数可作常数处理。
已知左表面接受性是热流密度0q ,右表面维持均匀而恒定的温度w2t ,平板内有均匀内热源,单位时间,单位体积的生成热为Φ,平板温度分面稳定。
(1)求温度沿空间坐标变化的函数关系式。
(2)已知δ=0.4m, 1.5/w m λ=⋅℃ ,w2t =40℃, 0q =5202/w m ,Φ=1002/w m ,求板内最高温度。
(本题15分) 三.润滑油以114kg/h 的流量在管径为12.7mm 的直管内流动,油温从95℃被冷却到65 ℃,管子壁面温度为30 ℃,求所需的管长。
(15分) 附:准则关联式1. 0.80.40.023Re Pr f ft c R Nu εεε=45Re 10~1.210f =⨯ , Pr 0.7~120f =2. 10.1431.86(Re Pr )()f f f f wd Nu l μμ=Re 2200f <, 0.5~17000f Pr =,0.044~9.8fwμμ=Re Pr )10f fdl>( 润滑油热物理性质t ρ Cp λ 610ν⨯ Pr ℃ kj/kg.℃ W/m ℃ 2/m s30 886.6 1.947 0.1423 153.2 1859 60 868.8 2.064 0.1396 38.4 493 80 857.4 2.148 0.1379 19.7 263四.有一如图1所示的房间,天花板上装有均匀辐射加热器,外部绝热,天花板维持恒定温度40℃地板温度为20℃四面墙中有三面为内墙,可称作绝热面,剩下一面墙为外墙,表面温度为12℃如所有表面均为黑体,且已知地板对天花板的角系数为120.28X =,试画出稳态时各内表面间辐射换热的网格图,并求出辐射加热器的所需的功率及绝热墙内表面的温度。