东南大学传热学真题2000到2008

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0.3851/3

0.911Pr um em m

R 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 Pr

20 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。（本题15分）

六， 一长为H ，宽为b ，厚度为δ的铝板水平放置（b >>δ ）长度方向两端温度均为o t ,底部绝热，周围空气的温度为f t 与铝板的对流传热系数为h ，设铝板的热导率为λ，求铝板的温度分布。（本题15分）

东南大学2001 传热学

一．简答题

1一蒸汽管道外包厚度相同的两种隔热材料，一种的导热系数较小，另一种的导热系数较大，从减小散热损失的角度考虑，应该把种包在外边？为什么？

2一块表面抛光的铝板和一块表面刷有白漆的铝板同时暴露于阳光之下，已知两块板对太阳辐射的吸收比相同，即a 1 ＝a 2 ,但发射率ε1＜ε2。如果两块板处于热稳态且忽略对流的作用，哪个表面温度更高？为什么？

3采用平板导热仪测量液体的导热系数，通常要使热面在上，冷面在下，为什么？如果测量气体导热系数，还应考虑哪些因素？

4用铠装热电偶测量锅炉尾部烟气的温度，如果烟气中所含的粉尘增加，对测量结果有何影响？为什么？

5一无限大平壁一侧绝热，初始温度t0,从某一时刻开始起另外一侧浸入温度为t 1的流体中（t 0＜t 1））试画出过程开始后到达稳态前任意三个时刻平壁内的温度分布。

6．一圆球和一正方体体积相同，材料都是紫铜，初始温度相同。如果同时放在空气中冷却，哪个冷却的快些，为什么/

7一逆流同心套管式换热器，加热介质和被冷却介质都是水，且流量相同，假如水的物性不发生变化，试画出冷水和热水的温度沿管长的变化曲线。

水蒸气在0.5×0.2m的垂直平板上凝结，该平板如何放置能使传热效果更好些（假设液膜内是层流流动）？

二，计算题

1 有一个A,B两块材料组成相同的复合平壁，厚度分别为50mm和20mm导热系数分别为75w/(m ·K)和50 w/(m ·K)。A材料内部有体积发热强度为的1.5×106W/m3内热源。的左侧绝热，右侧与接触良好，B的右侧被水流冷却，水流温度为30℃，与B的传热系数为1000 w/(m2·K)。求（1）稳态条件下两块材料内的温度分布（2）两块材料两侧的温度

2．20℃的空气进入内径为12mm。壁温恒为200℃，的直管，入口空气的平均流速为25m/s。（1）使出口空气温度达到60℃，的管长是多少（2）如果直管改为相应的蛇型管，出口温度将如何变化？

3.直径200mm的圆盘电热器1的上方有一直径为400 mm的半球罩2，圆盘周围的环境温度为27℃，。且为真空，圆盘底部绝热且恰好位于半球底面上，已知t1=727℃，t2=227℃，

ε2=0.1,试画出辐射网络图并求加热器所需规律。

4空气加热器的传热系数为40w/(m2·K)，传热面积53m2，空气入口处温度2℃，，每小时流量为30吨，加热蒸汽150℃，

的饱和蒸汽，流出饱和水，试求空气加热器出口的温度和传热量。

东南大学

2002年攻读硕士学位研究生入学考试试卷

一 名词解释（20%） 1.接触热阻 2.对流换热 3.换热器 4.辐射力 5.传热系数 二 简答题、（24%）

1. 为强化传热，可采取哪些具体措施？

2. 简述影响传热系数的因素？

3. 黑体具体有什么样的性质？ 三 计算题 （每题14分）

1. 一个厚度7cm 的平壁，一侧绝热，另一侧暴露于温度为30

c ο

的流体中，内热源

630.310/w m φ=⨯。对流换热表面的传热系数为，2450/()w m k ⋅，平壁的导热系

数为

18/()w m k ⋅。

试确定平壁中的最高温度及其位置。

2. 在一次对流换热实验中，10c ο的水以1.6m/s 的速度流入内径为28mm,外径为3 mm ，长为1.5 m 的管子。管子外面均匀的缠绕着电阻带作为加热器，其外还包有绝热层。设加热器总功率为42.05kw ，通过绝热层的散热损失为2%，管材的导热系数为18w/(m k) 试确定：

（1） 管子出口处的平均温度 （2） 管子外表面的平均璧温 3.右图表示一个半球表面3，其黑度为

3

ε

= 0.475，并且处于辐射平衡中。被半球表面覆盖

的圆盘的一半为灰体表面，记作表面1，其黑度为

1

ε

= 0.35 ，温度1T = 555k,而圆盘的另一

半表面即表面2为 2T =333k 的黑体。半球的直径为0.3 ,试求： （1）画出该系统的辐射网络图：

（2）计算表面1和2之间的辐射换热量；