西安交通大学805传热学(樊战军)
西安交通大学2000年硕士研究生入学考试传热学试题
西安交通大学2000年硕士研究生入学考试传热学试题一、（40分）简明扼要地回答下列问题（1）有两根材料不同，厚度均为的等截面直肋A和B，处于相同的换热环境逐中，肋基的温度均为肋端绝热，它们的表面均被温度为，对流表面传热系数h为常数的流体所冷却，且，测得材料A和B内的温度分布如图所示，试分析材料A和B的导热系数的大小。
题1（1）附图（2）试述强化管内流体对流换热常采用的方法，并简述理由。
（3）在工业用换热器中，有的将肋片装在圆管内表面，圆管外表面为光管；有的换热器刚好相反，为什么？举例说明。
（4）简述遮热罩削弱辐射换热的基本思想。
（5）在漫灰固体表面间辐射换热计算时，往往给出的是材料表面的发射率（黑度），若要知道该材料的吸收比，此时依据什么可获得吸收比的值。
二、计算题（每题20分，共60分）(1)初温为，质量为1kg/s的水流经一外管内径为60mm，内管外径为40mm的偏心套管换热器的环形空间偏心度S为5mm。
如图2所示。
内管内为水蒸气凝结，使内管外表面壁温维持在，换热器外壳绝热良好。
试确定把水加热到时所需套管长度。
（不考虑大温差修正）附注：1，管槽内强制对流换热实验关联式层流：紊流：加热流体时冷却流体时2，饱和水的热物理性质：（2）温度为，总质量流量为的热油被分配到两台换热器中加热冷水。
进口温度为，质量流量为的冷水串联流过二台换热器，最后被热油加热到，第一台为逆流换热器，其将热油冷却到，并在第一台换热器后引出质量流量为，温度为的水作其他使用。
第二台为顺流式，试求二台换热器的面积和第二台换热器的出口油温。
已知：水的比热容，油的比热容为，两台换热器的总换热系数k 均为。
(3)外径为，长度为的水蒸气输送管道，水平置于空气温度为，墙壁表面平均温度为的大房间中，管道采用水泥珍珠岩保温，其导热系数为。
管内水蒸气平均温度为，由接触式温度计测得保温层的外表面平均温度为，表面发射率(黑度)为0.9，若忽略管壁的导热热阻，试确定保温层的厚度。
西安交通大学805工程热力学考研历年真题及答案
西安交通大学考研历年真题解析——805工程热力学主编：弘毅考研编者：孤独的坚持弘毅教育出品【资料说明】《工程热力学专业历年真题解析（专业课）》系西安交通大学优秀工程热力学考研辅导团队集体编撰的“历年考研真题解析系列资料”之一。
历年真题是除了参考教材之外的最重要的一份资料，这也是我们聚团队之力，编撰此资料的原因所在。
历年真题除了能直接告诉我们历年考研试题中考了哪些内容、哪一年考试难、哪一年考试容易之外，还能告诉我们很多东西。
1.命题风格与试题难易第一眼看到西交大历年试题的同学，都觉得试题“简单”。
西交大的试题不偏、不怪，但想拿高分，不容易。
题目不多，因此每题所占分值量大。
其实，“试题很基础”----“试题很简单”----“能得高分”根本不是一回事。
试题很基础，所以大部分学生都能算出结果，但是想得高分，就要比其他学生强，要答的条理、完整且结果正确，这不容易。
大家不要被试题表象所迷惑。
很多学生考完，感觉超好，可成绩出来分数却不高，很大程度上就是这个原因：把考的基础当成考的简单。
其实这很像武侠小说中的全真教，招式看似平淡无奇，没有剑走偏锋的现象，但是如果没有扎实的基础和深厚的内功是不会成为大师的。
我们只能说命题的风格是侧重考察基础的知识，但是，我们要答的规范，让老师给你满分，这并不容易。
2.考试题型与分值大家要了解有哪些题型，每个题型的分值。
从最近几年看，西交大的试题类型基本没有变化，分为填空、简答及计算。
填空10道题，每题5分，这考察考生的基础知识掌握情况，不应失分。
简答题一般20分，这需要考生对所要回答的问题有清楚全面的认知。
计算题占分值最高，需要考生重视。
再往历年回顾，还有判断选择作图题等，需要考生适当留意。
3.各章节的出题比重西交大的专业课没有考试大纲，因此没有重、难点的告知，但大家可以通过对历年真题的分析，掌握各个章节在整个考研中的重要地位。
本团队着重推荐西交大何雅玲老师编著的《工程热力学精要分析典型题解》。
西安交通大学《传热学》第六章期末考试拓展学习8
西交《传热学》第六章单相对流传热的关联式前言各位同学，以下是西交《传热学》第六章单相对流传热的关联式的，单相对流传热试验关联式，这个标题提醒了我们这一章的主要学习内容：单相状态，对流传热，试验，关联式。
单相是指没有相变的发生，怎么理解呢，就是在传热过程中传热的双方的状态没有变化，比如说在一块冰融化的过程中就存在状态的变化。
试验，每一个理论的产生和技术的应用都要经过研究人员在大量试验的基础上加以总结，因此试验是一种的重要的研究手段，从实验中可以推算出该项试验现象遵循的试验方程式即试验关联式。
主要介绍单相对流传热的实验结果，本章将按内部流动、外部流动、大空间自然对流及有限空间自然对流的顺序展开讨论。
为了通过有限次数的实验测定而得出具有一定通用性的换热规律，在进行实验以及整理实验数据时，都必须遵循一定的原则，即相似原理。
本章将先对相似原理进行较深入的介绍基础上，再逐一介绍各类具体的实验关联式。
一、微细尺度通道内的流动与换热及纳米流体换热简介产生背景：20世纪80年代初期由于高新科学技术的发展在机械、电子、控制与能源领域，一门新兴交叉学科－微机电系统（micro-electro-mechanical system-MEMS）迅速崛起。
这里的所谓“微”是指工作部件的特征尺度在1毫米（10－3 m）到微米（10－6 m）的尺度范围。
目前微型热交换器、微尺度作用器、微尺度控制器件、微尺度生物芯片等不少已经成为商业产品。
在这样微细尺度的通道内，流体的流动与热交换出现了许多与常规尺度通道中的流动与传热过程不同的特点（统称为尺度效应，size effects）。
微细尺度传热学的研究也成为传热学研究的一个前沿重要分支领域。
气体在微细尺度通道中流动时，气体分子的平均自由程λ与通道的特征尺度L（对圆管取为直径）之比称为Knudsen（努森）数，是表征流动区域的重要参数：KnLλ=根据Kn数大小的不同，可以将气体的流动划分为以下四个区域连续介质区(continuum region)：0.001Kn≤根据Kn数大小的不同，可以将气体的流动划分为以下四个区域连续介质区(continuum region)：0.001Kn≤速度滑移与温度跳跃区(velocity slip and temperature jump r egion)：0.0010.1Kn<<过渡区(transition region)： 0.110Kn <<自由分子区(free-molecular region)： 10Kn ≥Navier －Stokes 方程与能量方程以及无速度滑移（即固体壁面上流体速度等于当地的固体表面速度）与无温度跳跃即（固体壁面上流体的温度等于当地的固体表面的温度）边界条件仅适用于Knudsen 数小于 的连续介质区；在 0.0010.1Kn <<的范围内，上述控制方程仍然适用，但必须采用速度滑移与温度跳跃的条件；在过渡区与自由分子区基于连续介质假定而导出的Navier －Stokes 方程与能量方程不再适用，对流动与传热过程的数学描述需要采用基于分子动力论的有关原理与方程。
西安交通大学能源与动力工程学院805工程热力学历年真题及答案
关于考研，2015你下定决心了吗？做好准备迎接它的到来了吗？愿意花上一年甚至更多的时间全心投入到这场艰苦的战役中了吗？也许你还在犹豫、也许你陷入迷茫，但千万不要让时间犹豫、迷茫中溜走。
在学习上，历经了高考的拼搏，考研也许是最后的一次。
未来的路在你脚下，要坚信自己认真的抉择永远是正确。
《弘毅胜卷》的特点：1.“最全”：本资料把参考书可能考到的知识点都全部列出，并做了详细的讲解，并对历年真题进行透彻的解析；2.“最简”：为不增加考生负担，对考点的讲解，尽量做到精简，除去了教材繁琐臃肿的语言，直击要害；3.“最具实用性”：各高校考题的重复率非常高。
针对此规律，本资料将专业涉及到的真题举例附在每个考点后面，方便大家查阅。
4.“最具时效性”：本资料会根据最新的招生简章和目录、最新的参考书目和考试大纲对资料进行及时调整、更新，让弘毅胜卷臻于完善！提醒：为保证产品质量，我们在反盗版技术上投入了很大人力物力，首先在阅读体验上远远超越盗版资料（加了水印和红白页，复印基本看不清楚），同时弘毅考研每年均根据当年最新考试要求进行改版升级并提供超值的售后服务，并将后续重要资料分期发送，盗版将丢失这些重要资料，请考生务必谨慎辨别，不要为了省一点小钱购买其他机构或个人销售的盗版材料而耽误备考，甚至影响前途的大事情。
同时也请大家支持正版，你们一如既往的支持，是我们一直大力度的投入开发的动力。
如果亲在考研路上需要小伙伴，欢迎加入西安交通大学考研群：【201670874】考试科目：805工程热力学适用专业：所有专业课考805工程热力学的专业西安交通大学805工程热力学【1998-2010、2012年】真题及答案历年真题是除了参考教材之外的最重要的一份资料，这也是笔者编撰此资料的原因所在。
历年真题除了能直接告诉我们历年考研试题中考了哪些内容、哪一年考试难、哪一年考试容易之外，还能告诉我们命题风格与试题难易、考试题型与分值、各参考书的出题比重、重要的已考知识点、反复变化的出题方式诸多重要信息。
专业课大纲：西安交通大学传热学教学大纲
说明：这个⼤纲是针对第三版的，有些内容在第四版中已不再是重点，甚⾄被删去。
对照课本看就可以了。
⼀、课程的性质、⽬的及任务 传热学是研究热量传递规律及其应⽤的⼯程技术学科。
是我校能源与动⼒⼯程学院、化学⼯程学院各有关专业的⼀门必修的主⼲技术基础课程。
本课程不仅为学⽣学习有关的⼯程技术课程提供基本的理论知识，⽽且也为学⽣以后从事热能的合理利⽤、热⼯设备效能的提⾼及换热器的设计、开发研究等⽅⾯的⼯作打下必要的基础。
通过本课程的学习，应使学⽣获得⽐较宽⼴和巩固的热量传递规律的基础知识，具备分析⼯程传热问题的基本能⼒，掌握计算⼯程传热问题的基本⽅法，并具有相应的计算能⼒(包括具有初步上机计算的能⼒)及⼀定的实验技能。
⼆、教学基本要求 要求学⽣熟练掌握导热、对流和热辐射三种热量传递⽅式的物理概念、特点和基本规律，并能综合应⽤这些基础知识正确分析⼯程实际中的传热问题。
掌握计算各类热量传递过程的基本⽅法，能对典型的⼯程传热问题进⾏计算，能对间壁式换热器进⾏原理性的热⼒设计。
了解强化或削弱热量传递过程的⽅法，并能提出⼯程实际中切实可⾏的强化或削弱传热的措施。
三、教学内容及要求 (⼀)绪论 教学内容：传热学的研究内容和⽅法;传热学的研究对象及其应⽤;热量传递的基本⽅式：导热、对流和热辐射;热量传递的计算公式;传热过程及热阻概念。
教学要求：了解传热学与⼯程热⼒学在研究内容和⽅法上的异同。
认清传热学的研究对象及其在⼯程和科学技术中的应⽤，本课程是⼀门研究热量传递基本规律及其应⽤的技术基础课。
能量守恒定律是⼀个基本定律，在传热学中应⽤甚⼴，应作为主要线索贯穿于本门课程的始终。
掌握热量传递的基本⽅式：导热、对流和热辐射的概念和所传递热量的计算公式。
认识到⼯程实际问题的热量传递过程往往不是单⼀的⽅式⽽是多种形式的组合，以加深传热过程的概念及传热⽅程，为后⾯依次讨论导热、对流换热和辐射换热提供整体概念。
初步理解热阻在分析传热问题中的重要地位。
西安交通大学805工程热力学考研历年真题及答案
西安交通大学考研历年真题解析——805工程热力学主编：弘毅考研编者：孤独的坚持弘毅教育出品【资料说明】《工程热力学专业历年真题解析（专业课）》系西安交通大学优秀工程热力学考研辅导团队集体编撰的“历年考研真题解析系列资料”之一。
历年真题是除了参考教材之外的最重要的一份资料，这也是我们聚团队之力，编撰此资料的原因所在。
历年真题除了能直接告诉我们历年考研试题中考了哪些内容、哪一年考试难、哪一年考试容易之外，还能告诉我们很多东西。
1.命题风格与试题难易第一眼看到西交大历年试题的同学，都觉得试题“简单”。
西交大的试题不偏、不怪，但想拿高分，不容易。
题目不多，因此每题所占分值量大。
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试题很基础，所以大部分学生都能算出结果，但是想得高分，就要比其他学生强，要答的条理、完整且结果正确，这不容易。
大家不要被试题表象所迷惑。
很多学生考完，感觉超好，可成绩出来分数却不高，很大程度上就是这个原因：把考的基础当成考的简单。
其实这很像武侠小说中的全真教，招式看似平淡无奇，没有剑走偏锋的现象，但是如果没有扎实的基础和深厚的内功是不会成为大师的。
我们只能说命题的风格是侧重考察基础的知识，但是，我们要答的规范，让老师给你满分，这并不容易。
2.考试题型与分值大家要了解有哪些题型，每个题型的分值。
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填空10道题，每题5分，这考察考生的基础知识掌握情况，不应失分。
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2011年全国硕士研究生入学考试自主命题科目模拟试题招生专业：考试科目：805 传热学 考试时间：14:00-17:00试题编号：2011年全国硕士研究生考试西安交通大学自主命题模拟试题考场注意事项：一、考生参加考试必须按时进入考场，按指定座位就坐。
将有关身份证件（准考证、身份证）放在桌面左上角，以备查对。
二、闭卷考试，考生进入考场，不得携带任何书刊、笔记、报纸和通讯工具（如手机、寻呼机等），或有存储、编程、查询功能的电子用品（如已携带，必须存放在监考老师指定的地方）。
考生只准带必需的文具，如钢笔、圆珠笔、铅笔、橡皮、绘图仪器或根据考试所需携带的用具。
能否使用计算器，及开卷考试时允许携带的书籍及用具等由任课教师决定。
三、考生迟到30分钟不得入场，逾时以旷考论；因特殊原因不能参加考试者，必须事前请假，并经研究生部批准，否则作旷考论。
考试开始30分钟后才准交卷出场。
答卷时，不得中途离场后再行返回。
如有特殊原因需离场者，必须经监考教师准许并陪同。
答卷一经考生带出考场，即行作废。
四、考生拿到试卷后，应先用钢笔填写好试卷封面各项，特别是学号、姓名、学院名称、课程名称等，不到规定的开考时间，考生不得答题。
五、考试期间，考生应将写好的有答卷文字的一面朝下放置，考生必须按时交卷，交卷时应将试卷、答卷纸和草稿纸整理好，等候监考老师收取，未经许可，不得将试卷、答卷纸和草稿纸带出场外。
六、考生在考场内必须保持安静。
提前交卷的考生，应立即离开考场，不得在考场附近逗留。
七、考生答题必须用钢笔或圆珠笔（蓝、黑色）书写，字迹要工整、清楚。
答案书写在草稿纸上的一律无效。
八、考生对试题内容有疑问的，不得向监考老师询问。
但在试题分发错误或试卷字迹模糊时，可举手询问。
西安交通大学2011年硕士研究生入学考试模拟试题（一）科目代码： 805 科目名称： 传热学所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！一、简述题1、 五月份，冷却水水量正常，420（t/h ），实际进出口温度分别为25℃、26℃；氨气冷凝压力表指示1.45Mpa;电机功率指示为150KW 。
污垢清洗以后出口温度分别为25℃、29℃，请问冷却水可以节省多少？污垢清洗以后氨气冷凝压力和电机功率是增大还是减少？为什么？2、 冷凝式汽轮机发电机组的冷凝器真空度会影响出力（输出功率）大小？为什么？3、 立式列管换热器管内流态化的粒子内循环动力学原理，方案设计中如何应用？4、 式汽轮机发电机组的冷凝器的冷却强化为什么会提高其真空度？5、卧式列管换热器管三相流态化清洗的动力学原理与立式列管换热器管三相流态化清洗的主要不同点？6、式列管换热器管外三相流态化清洗的动力学原理，方案设计中如何应用？7、水平传热管内螺旋流态化能够低流速下均匀化的原理？ 二、计算题1、平壁的厚度为δ，两表面的温度分别为t w1和t w2，且t w1＞t w2，平壁材料的导热系数是随温度而变化的，关系式为λ=λ0（1+bt ）。
试求热流密度和平壁内的温度分布的表达式。
（30分）2、参阅下图，一支水银温度计被用来测定压缩空气储罐里的空气温度。
如果 温度计读数为t H =100℃，套管基部温度为t 0=50℃，套管长度为H=140mm ，套管壁厚δ=1mm ，壁的导热系数为λ=50W/(m.℃)，套管外侧压缩空气的对流换热系数为h=30W/(m 2.℃) ，试确定测温误差有多大？如果改成不锈钢制成的套管，不锈钢的导热系数为λ=15W/(m.℃)，测量误差又有多大？〔提示θH =θ0/(chmH)〕（34分）3、外直径d 1=0.3m ，黑度ε1=0.9 的热管道。
其外表面温度t w =450℃,周围介质的温度t f =50℃。
试求每米管长上的辐射热损失。
如果在热管道周围加一直径d z =0.4m ，黑度εz =0.82的遮热板，此时辐射热损失又是多少？（30分）西安交通大学2011年硕士研究生入学考试模拟试题（一）科目代码： 805科目名称：传热学（评分参考卷）所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！一、简述题1、正确答案要点：①冷却水消耗量反比于进出口温度差。
可以节省75％。
②污垢清洗以后氨气冷凝压力和电机功率减少了。
因为冷却负荷不变，冷却传热系数系数提高以后，所需要的冷却传热温差近似反比额达降低。
2、正确答案要点：①冷凝式汽轮机发电机组的冷凝器真空度愈高，出力愈大。
对于中小型发电机组，冷凝器真空度每提高1％。
处理也提高1％。
②因为真空度愈高，单位质量的高压蒸汽的膨胀功也愈大。
3、正确答案要点：①立式列管换热器管内流态化的粒子自然内循环的动力，在于内循环管的密度远大于其它向上流动的传热管内的流态化粒子的密度，以此形成的静压力差。
②方案设计中，将内循环管的下端比其它向上流动的传热管下端更深入地插入入口室流态化层。
4、正确答案要点：因为从传热学角度分析计算，其它条件不变，冷凝器冷却强化以后，对传热温差的要求降低，蒸汽冷凝温度降低，相应的冷凝压力也降低。
5、正确答案要点：主要不同点在于，卧式列管换热器管三相流态化清洗时，流态化粒子会被管外液体带向下游。
因此，方案设计中必须在横截面的自然循环流动的同时，还必须借助与管外液流方向相反方向的喷气分速度，使流态化粒子在底部回送，形成纵向截面的的自然循环流动。
6、正确答案要点：①自然循环的动力学原理在于喷气处，气－固－液三相流态化混合液的密度，远低于其它不喷气处的固－液两相流态化混合液的密度，以此形成的静压力差。
②方案设计中，将列管换热器的管外分别设计为不同时喷气的区域，操作中实现切换作业。
7、正确答案要点：水平传热管内流态化粒子，在重力作用下，势必会向下沉降到横截面的底部。
但是，由于管内的螺旋流动的周向分速度，能够及时地将粒子推送到横截面的上部。
二、计算题1、解：一求热流密度 由傅立叶定律 dxdtbt dx dt q )1(0+-=-=λλc t bqx ++-=)21(20λ由边界条件 1,0w t t x == c t b t w w ++-=)2(02110λ2,w t t x ==δ c t b t q w w ++-=)2(2220λδ(4)-(3)))](2(1[)](2)[(212102221210w w w w w w w w t t tt b q t t b t t q -++=-+-=δλλδ或写成)(21)]2(1[/)(21210221λλλλδλ+=++=-=--w w w w t t b m w t t q2、解：（1）Ahum λ=u=πd A=πd δ 43.314.0001.05030=⨯⨯====H h H d d h H A hu mH λδδλππλ 5.152)(=+=-mH mH e e mH ch℃4.10315.15501005.1515.155.151)()()(000=--⨯=--=--=-=-t t mH ch t mH ch t t mH ch t t t t H H f ff H ℃4.34.103100-=-=-=∆f H t t t（2）改用不锈钢，实际气温仍为℃4.103=f t℃2.1032624.1034.103)(262)(26.614.0001.015300=-=--===⨯⨯==m H ch t t t t m H ch H hm H f f H λδ即测量温度误差为△t=-0.2℃ 3、解：（一）无遮热板时24444011/12618])10027350()100273450[(67.59.03.0])100()100[(m w T TC d q f w l =+-+⨯⨯⨯⨯=-=πεπ（二）有遮热板时（1）先求出遮热板的温度])10027350()100[(67.582.04.0])100()100273450[(67.5784.03.0784.0)182.01(4.03.09.011)11(11])100()100[(])100()100[(444411144044011+-⨯⨯⨯⨯=-+⨯⨯⨯⨯=-+=-+=-=-=z z ZZ z f z z z z w z l T T d d T T C d T T C d q ππππεππεεεπεπkT Tz z 06.5895.1204)100(4== 24/5.6401])10027350(5.1204[67.582.04.0m w q l =+-⨯⨯⨯⨯=π2011年硕士研究生入学考试模拟试题（二）科目代码： 805 科目名称： 传热学所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！一、简述题1、统流态化相比，旋液流态化的主要优势？2、 粒子浓度自动调控器的力学原理？3、请叙述传热管内的螺旋线自转的力学原理？4、光滑扭带上设置斜齿的主要目的是什么？5、导致斜齿平带传热强化的因素有哪些？6、安装传热管内螺旋线的轴承座采用预旋结构有何效果？7、炼铁高炉以铸钢流态化长寿冷却壁取代铜冷却壁的传热学设计思路？二、计算题1、一蒸汽管道内径为200mm ，管壁厚为8mm ，管外包有120mm 厚的热绝缘层，其导热系数λ2=0.12W/(m.℃)，管壁导热系数λ1=46.5W/(m.℃)，蒸汽温度为t f1=300℃，周围空气温度为t f2=25℃，管内外两侧流体与壁面间的对流换热系数分别为α1=116W/(m 2.℃)，α2=10W/(m 2.℃)，求单位管长的传热系数、传热量q l 及绝缘层外表面温度。
（30分） 2、温度为17℃，流量为 1.14kg/s 的水通过换热器对油进行冷却。
油的比热为 c 1=1.88kJ/(kg.℃)，进口温度为117℃，出口温度为27℃，最后出口水温 达到60℃，已知总的传热系数为285W/(m 2.℃)，试分别用ε-NTU 法和对 数平均温压法求单流程逆流换热器所需的面积。
（34分）〔提示水的比热为4.187 kJ/(kg.℃)，C=(Gc)min /(Gc)max 〕3、一内径为 300mm 、厚为 10mm 的钢管表面包上一层厚为 20mm 的保温材料，钢材料及保温材料的导热系数分别为 48 和 0.1 ，钢管内壁及保温层外壁温度分别为 220 ℃ 及 40 ℃ ，管长为 10m 。
试求该管壁的散热量。
（30分）()[]()[]C NTU C C NTU ------=1exp 11exp 1ε2011年硕士研究生入学考试模拟试题（二）科目代码： 805科目名称：传热学（评分参考卷）所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！一、简述题1、正确答案要点：①水平传热管内实现均匀流态化的流速要求大大降低，可以达到80％。
②这是复合强化传热技术，气幅度更大。