东南大学传热学1995-1999汇总
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。
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东南大学传热学历年真题资料
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 温度 λ⨯210[]c m w ︒/γ⨯610 []s m /2r p20 59.9 1.006 7.02 30 61.8 0.805 5.42 4063.50.6594.31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℃。
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 第二章 导热基本定律及稳态导热
本章重点讨论稳态导热问题。为此首先介绍 一些相关的基本知识，如温度场、温度剃度、 导热基本定律等；然后应用这些基本知识推 导出求解导热问题的微分方程；最后应用这 些微分方程求解常见的导热问题。
第一节 导热基本定律
温度场
• 定义：某一瞬间物体内的温度分布，称为温度场。 • 分类 1.按温度是否随时间而变化可分为 稳态温度场：物体内温度不随时间的变化而变化的温度场 非稳态温度场：物体内的温度随时间变化而变化的温度场 2.按温度随空间的变化可分为 一维温度场：温度只在一个方向有变化的温度场 二维温度场：温度在两个方向有变化的温度场 三维温度场：温度在三个方向有变化的温度场 • 表示：三种表示方法
n x y z
导热基本定律
• 傅立叶定律：单位时间内通过单位截面积所传 递的热量，正比例于当地垂直于截面方向上的 温度变化率，即温度剃度，其比例系数为导热 系数。
• 表示型式： A t n
n
导热系数
•
定义：
q
t n
n
• 物理意义：单位时间单位面积当温度变化率为1时，由导
热所传递的热量
• 影响因素：主要是物质的种类和物质所处的状态
第三节 通过平壁、圆筒壁、球壳和 其他变截面物体的导热
通过 平壁导热
通过 圆筒壁导热
通过 球壳导热
通过变导热 系数物体 的导热
单层平壁 多层平壁 单层圆筒壁 多层圆筒壁 单层球壳 多层球壳
通过单层平壁的导热
通过单层 平壁的导热
物理模型
数学描写
温度分布
热流量计算
数学描写
d 2t dx2 x
数学描写
温度分布
热流量计算
物理模型
东南大学考研真题—东南大学
东南大学建筑系规划设计1995——1996城市规划设计1999城市规划原理1995——1998，2002中外建筑史和城建史2003中、外建筑史1991——1999，2001外国建筑史1991，1995——2000，2002中国建筑史1995——2001建筑构造1996，2002建筑技术(构造、结构)1998——1999，2002建筑设计1995——2000建筑设计基础2004建筑设计原理1995——1996建筑物理1999，2002素描1995——1998素描色彩1999素描与色彩画2002色彩画1995——1998西方美术史1999中、西美术史1997——1998中西美术史1995——1996，1998中西美术史及其理论1999创作与设计1999无线电工程系专业基础综合（信号与系统、数字电路）2004——2006专业基础综合（含信号与系统、计算机结构与系统、线性电子线路）2003 通信原理1994，1999——2003（1999有答案）信号与系统1997——2002数字电路与微机基础1998——2002模拟电子技术2000模拟电子线路1999——2002电磁场理论2001，2003——2004微机原理与应用1996——2000，2002（2002有答案）应用数学系高等代数1997——2005数学分析1995——2005概率论2003常微分方程2004物理系量子力学2001——2005普通物理2001——2005光学1997——1998，2000——2004热力学统计物理2001电磁场理论2001，2003——2004人文学院政治学原理2008法学理论2004法学综合（法理学）（含刑法学与刑事诉讼法学、宪法学、行政法学与行政诉讼法学）2004法学综合（民商法学）（含宪法学、法理学、行政法学与行政诉讼法学）2004 法学综合（宪法学与行政法学）（含刑法学与刑事诉讼法学、法理学、民商法学与民事诉讼法学）2004民商法学2004宪法和行政法学2004外语系二外日语1999——2004二外法语2000——2004（2003有答案）（注：2004年试卷共10页，缺第9页和第10页）二外德语2000——2002，2004二外俄语2000，2002基础英语1999——2002语言学1999——2002翻译与写作1999——2002基础英语与写作2003——2004（2003——2004有答案）语言学与翻译2003——2004英美文学与翻译2004（2004有答案）二外英语2004日语文学与翻译2004交通学院材料力学2003——2005材料力学（结）1995——2000材料力学（岩）2005结构力学1993——2005土力学及土质学1993——1997，1999——2005道路交通工程系统分析1994——2004（1994——1998，2003——2004有答案）电路分析基础1996——2004电路分析与自控原理2003交通工程学基础1992——2001基础医学院生物信号处理1999——2003局部解剖学1996生理学1995——1997流行病学2005卫生综合2004——2005内科学1995——1998建筑研究所中外建筑史和城建史2003中、外建筑史1991——1999，2001外国建筑史1991，1995——2000，2002中国建筑史1995——2001建筑构造1996，2002建筑技术(构造、结构)1998——1999，2002建筑设计1995——2000建筑设计基础2004建筑设计原理1995——1996建筑物理1999，2002学习科学研究中心（无此试卷）远程教育学院计算机软件基础（含数据结构、操作系统、软件工程、编译原理、离散数学）2003 计算机专业基础2002，2004——2005计算机结构与逻辑设计2001年本科生期末考试试题离散数学考研试题集（含97——00年）10元编译原理1993——2001编译原理与操作系统2002操作系统1994——2001数据结构1992——2002机械工程系机械原理1993——2005机械设计2002——2004电路分析基础1996——2004电路分析与自控原理2003制冷原理2003——2004制冷原理与设备2000——2002材料力学2003——2005材料力学（结）1995——2000材料力学（岩）2005土木工程学院结构力学1993——2005材料力学2003——2005材料力学（结）1995——2000材料力学（岩）2005土力学及土质学1993——1997，1999——2005工程结构设计原理2005工程经济2003——2005工程流体力学1998——2005工程热力学2000——2004工程施工与管理2002工程力学2003——2005工程力学2002（样题）钢结构1997——1999环境微生物学2005水污染控制工程1997——2002流行病学2005普通化学1997——1998，2000——2005有机化学2004——2005卫生综合2004——2005管理原理1998——2005（注：2004年试卷共2页，缺第2页）自动控制系自动控制理论1997——2002自动控制原理2004高等代数1997——2005生物科学与医学工程系生物信号处理1999——2003现代生物学2003经济管理学院西方经济学1999——2003，2005（2002——2003有答案）（注：2005年试卷为回忆版）金融学基础2002——2005，2005答案管理原理1998——2005（注：2004年试卷共2页，缺第2页）管理学2000——2002，2005，2007（2000——2002有答案）现代管理学2003——2004（2003有答案）市场营销学1999，2000——2001高等代数1997——2005自动控制理论1997——2002自动控制原理2004运筹学2001体育系（无此试卷）仪器科学与工程系电路分析基础1996——2004电路分析与自控原理2003自动控制理论1997——2002自动控制原理2004电磁场理论2001，2003——2004微机系统与接口技术2001——2002微机原理与应用1996——2000，2002（2002有答案）公共卫生学院西方经济学1999——2003，2005（2002——2003有答案）（注：2005年试卷为回忆版）卫生综合2004——2005有机化学2004——2005分析化学1992——2005（1992——2005有答案）物理化学2004——2005物理化学（化）1998——2005物理化学（金材）2000，2002生物信号处理1999——2003局部解剖学1996生理学1996流行病学2005高等教育研究所（无此试卷）软件学院（无此试卷）集成电路学院模拟电子技术2000模拟电子线路1999——2002微机系统与接口技术2001——2002微机原理与应用1996——2000，2002（2002有答案）电磁场理论2001，2003——2004动力工程系结构力学1993——2005土力学及土质学1993——1997，1999——2005工程经济2003——2005工程流体力学1998——2005工程热力学2000——2004工程施工与管理2002热工自动调节原理2001——2004制冷原理2003——2004制冷原理与设备2000——2002电路分析基础1996——2004电路分析与自控原理2003传热学2000——2004普通化学1997——1998，2000——2005电子工程系物理化学2004——2005物理化学（化）1998——2005物理化学（金材）2000，2002半导体物理1996——2005模拟电子技术2000模拟电子线路1999——2002电子线路基础2001——2004电磁场理论2001，2003——2004高等代数1997——2005微机系统与接口技术2001——2002微机原理与应用1996——2000，2002（2002有答案）计算机科学与工程系计算机软件基础（含数据结构、操作系统、软件工程、编译原理、离散数学）2003 计算机专业基础2002，2004——2005计算机结构与逻辑设计2001年本科生期末考试试题离散数学考研试题集（含97——00年）10元编译原理1993——2001编译原理与操作系统2002操作系统1994——2001数据结构1992——2002材料科学与工程系物理化学2004——2005物理化学（化）1998——2005物理化学（金材）2000，2002材料力学2003——2005材料力学（结）1995——2000材料力学（岩）2005钢结构1997——1999金属学2003——2004金属学及热处理1999——2002，2005卫生综合2004——2005电气工程系电工基础2000——2006模拟电子技术2000模拟电子线路1999——2002微机原理与应用1996——2000，2002（2002有答案）电磁场理论2001，2003——2004化学化工系物理化学2004——2005物理化学（化）1998——2005物理化学（金材）2000，2002艺术学系素描1995——1998素描色彩1999素描与色彩画2002色彩画1995——1998西方美术史1999中、西美术史1997——1998中西美术史1995——1996，1998中西美术史及其理论1999创作与设计1999临床医学院生物信号处理1999——2003局部解剖学1996生理学1995——1997流行病学2005卫生综合2004——2005内科学1995——1998情报科学技术研究所（无此试卷）职业技术教育学院（无此试卷）英语（单考）1999——2000。
东南大学传热学课件第五章_第五节、第六节
获得特征方程的相似分析法
• 相似分析法是根据相似现象的基本定义——各 个物理量的场对应成比例，对和过程有关的量 引入两个现象之间的一系列比例系数（也称为 相似倍数），然后应用描写该过程的一些数学 关系式来导出制约这些相似倍数之间的关系， 从而可得出相应的相似准则数的方法。 • 下面以对流换热现象为例来说明。
t h t y
y 0
tw t f
t tw t f
t ht w t f y
y 0
hl
t w t / t w t f y / l
y 0
换热相似的条件
• 根据相似的定义可以知道：两个彼此相似的物 理现象，它们的同名物理量场应该相似。 • 对于彼此相似的两个换热现象，它们的无量纲 温度场应用相似，即现象1与现象2的无量纲温 度场相似。 • 既然两个现象的无量纲温度场相似，那么无量 纲的温度梯度也应该相等。因此，对于两个彼 此相似的对流换热现象1和2，应该有
对准则方程式的说明
• 相似理论原则上阐述了实验结果应整理成准则 数之间的关联式，但关联式的具体形式及确定 准则数时几何尺寸（特征尺寸）和物性温度 （定性温度），则没有作明确的要求，可根据 经验来确定。 • 在对流换热实验研究中，准则方程式一般以已 定准则数的幂函数形式来表述，这时准则方程 式可表示为： Nu c Ren Pr m Nu c Ren • 特征尺寸——在换热中起决定性作用的尺寸。 • 定性温度——用来计算流体物性的温度称为定 性温度。
相似理论的三条基本定律
• 第一定律：彼此相似的现象，它们的同名准则 数必定相等。 • 第二定律：任何微分方程式所描述的物理现象 都可以用从微分方程式导出的相似准则间的函 数关系来表示。此函数关系式是在实验条件下 得到的描述该物理现象基本方程组的一个特解。 • 第三定律：凡单值性条件相似，同名定型准则 数相等的那些现象必定是相似现象。
东南大学2012考研918传热学真题（回忆版）
东南大学2012考研918传热学真题（回忆版）
2012东南大学918传热学真题（回忆版）
一．名词解释
1．有效辐射
2. 定向辐射强度
3．特征数方程
4. 时间常数
5．热边界层
二．分析简答
1．热辐射特征，夏天打伞为什么减少得热量
2．圆筒体第一类边界条件温度分布及图
3．无限大平板高度对传热系数的影响并说明特征方程能否用于开始段及粘性流体
4．换热器结垢对传热量的影响
5．常物性二维非稳态无内热源绝热边界节点显式差分方程（热平衡法）及稳定条件
6．强化相变对流的原则及列举强化相变对流的具体措施
三．计算
1.一块平板有内热源，厚1m，λ1=10，两边包以保温材料分别20cm，λ2=0.1，处于20摄氏度的环境中，h=500，保温材料最高能承受200摄氏度，求内热源大
小？若平板最高能承受300摄氏度，则此内热源是否符合要求？
2.同往卷管内强制对流，计算管长
3.两无限大平板，T1为800摄氏度，T2为370摄氏度з1=0.8，з2=0.5两板之间加一块两面发射率不同的遮热板，з3=0.1，з4=0.08，求12板间辐射换热量及遮热板温度
4.同往卷换热器计算，逆流，水水，高温入口80，出口45，低温入口25，出口35，高温流量q m=？，管内壁h=？管外壁h=？内径=？外径=？管材导热系数=？，计算换热面积。
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。
东南大学传热学课件(导热部分总结)页PPT文档
比较两种情况下的散热损失， 可知从减少散热的观点看， 方案（1）较方案（2）好， 即保温性能好的材料放在里 边时散热损失小。
t
q
l1
1
ln
d 2
1
ln
d 3
2 d 2 d
a
1
b
2
t
t
1
2
1 0.04
ln
60 30
1 0.1
ln
柱坐标系
t 2t 1t 12t 2t
ar2rrr22z2c
球坐标系 t a 1 r 2 ( r r 2 t) r 2 s 1 in s in t r 2 s i 1 n 2 2 t2 c
了解非稳态导热过程的特点，掌握常物性第三类边界条件下无限 大平壁内非稳态温度场的计算方法，理解傅里叶数的定义，理解 非稳态导热过程中的正规状况；了解非稳态导热的诺谟图及平壁 内温度分布与毕渥数的关系。
掌握分析非稳态导热的集总参数法，掌握集总参数法计算非稳态 导热过程，理解时间常数的概念，了解集总参数法在工程中的应 用。
例题的解
解：根据要求将问题离散，并给节点
标号；
用热平衡的方法建立各节点的节
0
1
2
3
点方程式；
节点1
t 0 t 1 iA t 2 i t 1 iA htA ti A x t 1 i 1 c t 1 i
x
x
Lf 1
节点2
t 1 i t 2 iA t 3 i t 2 iA htA ti A x t 2 i 1 c t 2 i
东南大学传热学
角系数的性质
• 角系数的相对性 • 角系数的完整性 • 角系数的可加性
角系数的相对性
• 可以通过分析两表面之间的辐射换热量的计算 来得到两个有限表面之间角系数的相对性关系。 两个表面间的辐射换热量记为 1, 2 ，则有
1,2 A1Eb1 X1,2 A2Eb2 X 2,1
• 当两个表面温度相同时， • 两表面间的辐射换热量 • 为零，即
A1X1,2 A2 X 2,1
角系数的完整性
若干小块，则仍有
n
X 1,2 X 1,2i i 1
对角系数可加性的说明
• 利用角系数的可加性时，只有对角系数符号中 第二个脚码是可加的，对角系数符号中的第一 个脚码则不存在上述关系。
• 由于从表面2发出落到表面1上的总辐射能，等 于从表面2的各个组成部分发出而落到表面1上 的辐射能之和。对上图所示的情况，可以写出
对于由几个表面构成的封闭 系统，根据能量守恒原理， 从任何一个表面发射出的辐 射能必然全部落到封闭系统 的各个表面上。因此，任何 一个表面对封闭系统内各个 表面角系数之的关系为
n
X 1,1 X 1,2 X 1,3 X 1,n X 1,i 1 i 1
对角系数完整性的说明
• 角系数完整性的表达式，适用于封闭辐射系统； • 系统中物体的表面除1表面外，均为非凹表面； • 式中X1,1 表示自己对自己的角系数； • 当1表面为非凹表面时，X1,1 0 • 当1 表面为凹表面时，X1,1 0
角系数计算的交叉线法
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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 =水的物性六．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？K流体甲的流速 流体乙的流速K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？ 水的物性四，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 t 134"1=，冷却水在传热面的另一侧流动，进口温度为C 24，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=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。
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。