西安交大-2000年-传热学真题

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：

40 992.2 4.174 63.5 653.3 4.31 50 988.1 4.174 64.8 549.4 3.54 60

983.1

4.179

65.9

469.4

2.99

（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。

附注：

1

，干空气的热物理性质（

）

20 1.205 1.005 2.59 15.06 0.703 40 1.128 1.005 2.76 16.96 0.699 60

1.060

1.005

2.90

18.97

0.696

2，水平圆柱外自然对流换热实验关联试：

，

，