1998年上海交通大学传热学试题(63学时)
上海交通大学传热学历年真题17-20
面，2 为黑体，3 绝热
5． 一个换热器的计算问题，53 根管子的液-液换热器，所有条件都给出。（1）计算每根管
子的流量；（2）计算管内的换热系数；（3）计算总的传热系数（管外侧为基准）；（4）
计算对数平均温差；（5）计算管子的长度
最后祝大家考研顺利
4
上海交通大学 2019 年攻读博士学位研究生入学考试试题
较大，如果包敷厚度相同，则导热系数较小的应包在内侧还是外侧？为什么？ 2.什么叫“临界热绝缘直径”？写出其表达式。 3.设计肋片时，是否肋片越长越好？ 4.在求解导热问题时，如果物体表面与环境既有对流换热，又有辐射换热，则边界条件
如何写？ 5.水在管内被加热，当水流量增大时，水的出口温度是升高还是降低？为什么？ 6.蒸汽分别在宽为 2H、高为 H 的垂直平壁和宽为 H、高为 2H 的垂直平壁上冷凝，试
的措施 4． 液-气换热，管内是液，管外是气，现在要强化，可以增加管内流速，减少管壁导热系数，
在管外加肋片，请问哪个最有效，为什么 三．计算题 1． 图略，给了一个电熨斗，其实就是一维稳态平壁导热，左边是定加热功率Ф，右边是与
环境对流（第三类边界条件），给出数学描述和边界条件，并求出温度分布
3
2．
上
2
上海交通大学 2018 年攻读博士学位研究生入学考试试题
考试科目：传热学 考试时间： 月 日
（注：特别提醒所有答案一律写在答题纸上，直接写在试题或草稿纸上的无效！）
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简答题 一．简答题 1． 传热有哪几种方式，各有什么特点 2． 强制对流和自然对流各有哪几种流态，判别的准则数各是什么，给出具体表达式 3． 冬天，一手拿木棒，一手拿铁棒，另一端都放火上烤，铁棒的感觉到热；夏天，一手摸
1998年上海交通大学双学位传热学试题
“传热学”双学位考试试卷（卷）1998 --------1999 学年第2学期学号：姓名：班级：成绩：一、一块与竖直方向成300角的正方形平壁，边长为40cm，1.013×105Pa的饱和水蒸汽在此板上凝结，平均壁温为96℃。
试计算每小时的凝结水量。
如果该板与水平方向成300角，问凝结量将是现在的百分之几？1.013×105Pa的饱和水蒸汽相应的饱和温度为100℃，相应的汽化潜热r=2.257×106kJ/kg饱和水的热物性：λρμ100℃68.3×102W/m.℃ 958.4kg/m3 282.5×10-6kg/m.s 98℃ 68.24×102W/m.℃ 959.78 kg/m3 288.98×10-6kg/m.s 96℃ 68.18×102W/m.℃ 961.16 kg/m3 295.46×10-6kg/m.s二、如图所示的壁面两侧分别维持在20℃及0℃，且高温侧受到流体的加热，δ=0.08m，t f1=100℃，α1=200W/(m2. ℃)，过程是稳态的，试确定壁面材料的导热系数。
三、在两块平行放置的相距很近的大平板1与2中，插入一块很薄且两个表面黑度不等的第三块平板。
已知t1＝300℃,t2=100℃,ε1=0.5，ε2＝0.8。
当板3的A面朝向表面1时，板3的稳态温度为176.4℃；当板3的B面朝向表面1时，稳态时板3的温度为255.5℃。
试确定表面A、B各自的黑度。
四、用一柱体模拟燃气轮机叶片的散热过程。
柱长9cm，周界为7.6cm，截面面积为1.95cm2,柱体的一端被冷却到305℃（如图所示）。
815℃的高温燃气吹过该柱体，假设表面上各处的对流换热系数是均匀的，并为28W/(m2. ℃)，柱体导热系数λ=55W/(m.℃)，设肋端绝热，试：（1）计算该柱体中间截面上的平均温度及柱体中的最高温度；（2）冷却介质所带走的热量。
交大传热传质学期末试卷-B卷答案
交⼤传热传质学期末试卷-B卷答案⼀、简答（30分）1、答：（a ）质量守恒定律、傅⾥叶定律和能量守恒定律（2分）（b ）导⼊与导出的净热流量 + 对流传⼊的净热流量=单位时间热⼒学能的增量（2分） 2、（6分）答：膜状凝结：如果凝结液体能很好地润湿壁⾯，在壁⾯上铺展成膜，称之为膜状凝结（2分）珠状凝结：当凝结液体不能很好地润湿壁⾯时，凝结液体在壁⾯形成⼀个个⼩液珠，称之为珠状凝结（2分）由于实际⼯程只能够凝结传热过程的污染等诸多因素，使得珠状凝结⽆法长时间保持。
（1分）第三问可以根据学⽣⾃⼰的想法判断是否给分，（1分） 3、答：导热（热传导）、对流（热对流）、辐射（热辐射）（2分）导热：dtq dxλ=- （1分）热流：q h t =? （1分）热辐射：4q T σ=或41T εσ= （1分）4、答：（1）ptc ρτ是⾮稳态项，代表单位体积物体的热⼒学能增量（1分） t t t x x y y z z λλλ++ ? ? ???????????是扩散项，代表单位体积的物体通过导热⽅式获得的净热流量；（1分）Φ是源项，代表单位体积内热源的⽣成热（1分）（2）220d tdx= （1分）⽅程中未出现导热系数，但不能说物理内温度分布与导热系数⽆关（1分）原因：导热微分⽅程是导热过程的通⽤⽅程，其具体的解还要依赖边界条件，如果两侧都是第⼀类边条，则的确⽆关，如果是第三类边条，则有关。
（1分）5、传热学中引⼊相似原理的意义是什么？(4分)答：可以解决对流传热的实验中遇到的三个问题：（1分）（1）测量那些数据；（1分）（2）如何整理实验数据；（1分）（3）指导模化实验（1分）6、表⾯间辐射传热过程中，经常⽤到⾓系数。
请给引⼊⾓系数的意义、应⽤条件及其三个性质各是什么？（5分）答：（1）⾓系数意义：离开表⾯1的能量直接到达表⾯2的份额，⾓系数将影响热辐射的⼏何因素和物理因素分开来处理，简化了热辐射计算（2分）（2）应⽤条件：a 表⾯是漫射的；b 表⾯向外发射的辐射热流密度均匀（1分）（3）相互性、完整性、可加性（2分）⼆、分析推导（28分）1、数值计算的应⽤越来越⼴泛，试给出导热问题数值计算的基本过程，并以矩形区域内（如附图所⽰）的⼆维、稳态、有内热源(Φ)条件下的导热问题为例，进⾏⽹格划分，并在第三类边界条件下推导附图标出的外部⾓点的离散⽅程。
上海交通大学研究生入学考试试题
d21m 第 3 题 附 图N χ χ =0 χ =N上海交通大学1997年硕士研究生入学考试试题 试题名称 传热学（含流体力学）答案必须写在答题纸上 传热学（含流体力学）1、输气管道内的空气温度t f =100℃，流速u=1/s, 用一支插入套管中的水银温度计测量空气温度 （见附图），温度计的读数是铁管底部的温度t h , 已知铁套管与输气管道连接处的温度t 0=50℃, 套管长度h=140mm,外径d=12mm ，材料的导热 系数λ=58.2w/(m 2·℃)，试问测温误差为多少度？ 已知温度计套管的过余温度分布式为)()]([0mh ch h x m ch -=θθ式中，综合参数 第1f u m λα/=，铁管与空气间的对流换热的准则式为参数为λ=3.21×10-2w/(m ·℃)，ν=23.13×10-6m 2/s. 2、 如附图所示，厚δ初始温度为t o 的大平板 一侧被突然置于∞t的流体中冷却，另一侧保持绝热，已知大平板材料的导热系数，密度和比热 分别为 λρ、c ，试导出大平板内节点 n=1,2,…N-1及边界节点n=0,N 的显式差分方程。
这里，N 表示平板的等分刻度数。
3、一辐射换热系统的加热面布置于顶部，底部为受热表面，顶部表面1和底部表面2间隔为1m ，面积均为1×1 m 2。
已知顶面的黑度ε1=0.2，t 1=727℃底面ε2=0.2，t 2=227℃。
其余四侧表面的温度及黑度均相同，为简化计算， 可将它看成整体看待，统称F3，F3是地面绝热表面，试计算1，2面之间的辐射换热量及表面 3的温度t 3,已知1，2面之间的角系数X 1，2=0.24、凝结液膜的流动和换热符合边界层的薄层性质，若把坐标X 取为重力方向（见附图），则竖壁膜状凝结换热时的边界层微分方程组可表示为：22)(yu g d dp y u u u lll∂∂++-=∂∂+∂∂μρχνχρ第 4 题 附 图y χu ∞第 6 题 附 图（1）22yt a y t t u ∂∂=∂∂+∂∂νχ式中，下角标l 表示液相，努谢尔特在作了若干简化假定后，将将上述方程组简化为：022=+g dyu d llρμ （2）022=dytd相应的边界条件为：y=0, u=0, t=t w (3)y=δ，0=dydut=t s(1) 试扼要说明，努谢尔特提出的简化假定有哪些？(2) 从（1）方程组简化成（2）方程组时，略去各项的依据（简化假定）以及边界条件（3）的依据（简化假定）分别是什么？（12分）5．一台逆流式换热器刚投入工作时的参数为t 1＇=360℃，t 1〃=300℃，t 2＇=30℃，t 2〃=200℃，G 1C 1=2500w/℃,k=800w/( m 2·℃),运行一年后发现，在G 1C 1，G 2C 2及t 1＇，t 2＇保持不便时，冷流体只能被加热到162℃。
上海交通大学2010年硕士研究生入学考试传热学考研试题
上海交通大学2010年硕士研究生入学考试传热学考研试题一、简答题1、传热有哪几种方式，各有什么特点。
2、强制对流和自然对流各有哪几种流态，判别的准则数各是什么，给出具体表达式。
3、冬天，一手拿木棒，一手拿铁棒，另一端都放火上烤，铁棒的感觉到热；夏天，一手摸木板，一手摸铁板，铁板的感觉到凉，用传热原理说明原因。
4、北方窗户采用双层窗户隔热，其原因是什么，隔热条件是什么？5、画出水被加热沸腾的曲线，说明为什么1滴水滴在130度的钢板上比420度的钢板上先烧干。
6、有人说d2t/dx2=0的一维稳态导热温度分布与导热系数无关，因为里面没有λ，请说明这种看法对不对，为什么？7、沸腾传热与冷凝传热的强化原则是什么，请在改善表面结构上给出具体措施。
8、推导有效辐射与投入辐射的关系，并说明有效辐射有哪几部分组成。
二、分析题1、一厂的热电偶上标有时间常数1S，给出其具体表达市，用传热知识说明标注是否准确，为什么？2、自己划分网格，给出如图所示的点的二维，稳态，有内热源，第三类边界条件的离散方程3、冬天菜棚里的空气温度大于0度，但潮湿的地面仍然会结冰，为什么？并给出改善防冻的措施4、液-气换热，管内是液，管外是气，现在要强化，可以增加管内流速，减少管壁导热系数，在管外加肋片，请问哪个最有效，为什么？三、计算题1、图略，给了一个电熨斗，其实就是一维稳态平壁导热，左边是定加热功率Ф，右边是与环境对流（第三类边界条件），给出数学描述和边界条件，并求出温度分布2、（1）求出辐射强度（2）求出在与平面法线成0度和60度时的定向辐射强度3、一个水平管道，与外界发生自然对流，求与外界的换热量。
考查辐射传热和水平管的自然对流，已经给出了2个自然对流的NU数的经验式，自己计算进行选择（1）写出X12，X13，X23，X3，（1+2）；（2）画出辐射网络图；（3）求1与2的换热量。
其中所有条件已给，1为漫射面，2为黑体，3绝热4、一个换热器的计算问题，53根管子的液-液换热器，所有条件都给出。
2007年上海交通大学传热学试题
上 海 交 通 大 学 试 卷（ A 卷）（ 2007 至 2008 学年 第__1__学期 ）班级号_______________________ 学号______________ 姓名 课程名称 传热传质学 成绩一、 概念题（35分，每题5分）1、 写出Nu 、Bi 的准则数表达式，并解释Nu 、Bi 数的物理意义及其不同之处。
2、 强制对流和自然对流分别存在哪两种流动形态？判断强制对流和自然对流流动形态的准则数分别是什么？ 3、 试说明在相变对流换热中，产生凝结换热和沸腾换热的必要条件。
4、 简述维恩位移定律，并由此分析为何炼钢时随着温度的升高，钢锭表面颜色由暗红逐渐变白？5、 试分别指出下列基尔霍夫定律表达式的应用层次及其成立的条件。
)()(),,(),(T T T T αελαλε==6、 漫灰表面间的辐射换热计算中采用有效辐射J 。
试结合投入辐射G 写出有效辐射J 的表达式，并说明有效辐射包含哪几部分辐射？ 7、 一管束式换热器，管内侧介质为水，管外侧介质为空气。
为强化传热，可采用提高管内水流速、将钢管改为铜管，以及管外加肋片等措施。
试从传热过程的观点出发，说明哪种措施最为有效，并加以解释。
二、 分析计算题（65分）1、 （6分）试画出饱和水在水平加热面上沸腾的典型曲线示意图，并结合曲线标注大容器饱和沸腾的四个区域及临界热流密度点。
2、 （6分）试从管内强制对流换热的实验关联式 出发，分析强化对流换热的有效措施。
0.80.40.023Re Pr Nu =3、 （6分）在一台缩小成实物1/3的模型中，用20℃的空气来模拟实物中平均温度为200℃的空气的加热过程。
(1) 若实物中空气的平均流速为6.03 m/s ，则模型实验中流速应为多大？(2) 若模型试验测量得到的平均表面传热系数为195 W/(m 2 K)，则实物的平均表面传热系数为多大？ (20℃，标准大气压下空气的导热系数为2.59 W/(m K)，运动粘性系数为15.06×10-6 m 2/s 200℃，标准大气压下空气的导热系数为3.93 W/(m K)，运动粘性系数为34.85×10-6 m 2/s ）题号 得分 批阅人(流水阅 卷教师签名处)我承诺，我将严格遵守考试纪律。
传热学_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
传热学_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
1.普朗特数的物理意义是什么？
答案:
流体中动量扩散与热扩散能理之比
2.在稳态传热过程中，传热温差一定，如果希望系统传热量增大，则不能采取
下列哪种方式？
答案:
增大系统热阻
3.显示格式的特点是：
答案:
与向前差分对应的
4.当采用加肋片的方法增强传热时，最有效的办法是将肋片加在哪一侧?
答案:
传热系数较小的一侧
5.流体掠过平板对流传热时，在下列边界层各区中，温度降主要发生在。
答案:
层流底层
6.夏天（气温30℃）与冬天（气温0℃）两种情况下时，人躲在室内，若室
内温度均为25℃，则人与环境的换热量相同。
答案:
错误
7.凝结传热中水平圆管的传热能力比竖直圆管的传热能力差。
答案:
错误
8.夏天时长时间停放在太阳下的汽车车内温度高于室外主要是由于汽车车内物
体不能通过空气向外散热。
答案:
错误
9.边界层概念为：在壁面附近的一个薄层内，流体温度在壁面____方向上发生
剧烈变化，在此薄层外温度梯度几乎为零，固体表面附近流体温度发生剧烈变化的这一薄层称为温度边界层或___。
（答案格式：xxx；xxx）
答案:
法线；热边界层
10.蒸汽分别在宽为2H、高为H的垂直平壁和宽为H、高为2H的垂直平壁上
冷凝，前者冷凝量的大小后者（大于/小于）。
答案:
大于。
同济大学传热学真题98-99
同济大学传热学真题98-99同济大学1998年硕士研究生入学考试传热学试题一、概念题（20分）1、在换热器中，将肋装在换热系数小的一侧和装在换热系数大的一侧的目的是什么？2、试说明临界热流通量q max的确定对沸腾换热设备的安全或经济性有什么重要意义？3、试分析沿着竖平板自由对流时，由底部到顶部各处局部换热系数的变化，并分别分析平板温度高于和低于周围介质温度时的情况。
4、用相同的玻璃材料制成若干个不同直径的圆球，把它们加热到同样的温度。
此时，如圆球突然被温度为tf，对流换热系数为h的流体冷却，大直径的圆球破裂了。
试问：圆球的直径必须满足什么条件才能不破裂？二、计算题（30分）1、一无限大平壁的厚度为10cm，两侧壁温为100℃和500℃，平壁材料的导热和λ=f(t)两种情况下系数λ=0.099（1+0.002t）W/(m.k).试求在导热系数λ=λ均的平壁中心面温度t.2、由三块边宽都为2m的平板，组成一个截面为正三角形的长通道（即垂直于纸面方向的长度很大，以至于长通道两端面的辐射作用可以不计）。
每板的参数如下：板1 t1=300℃, ε1=0.6板2 t2=30℃ε2=1板3 绝热试求每单位长度板1的辐射散热量Q和板3的温度t3，并画出网络图。
同济大学1999年硕士研究生入学考试传热学试题一、概念题（20分）1、分析一个半无限大均质物体的一维非稳态导热问题。
已知常物性，导温系数为a，无内热源，具有均匀的初始温度t0。
边界条件有以下三类：（1）τ>0时，x=0处，温度升为t w，且恒定不变；（2）τ>0时，x=0处，有一个恒定辐射热源，热源强度为q w;（3）τ>0时，x=0处，有一股温度为t f的热流体流过,它的对流换热系数为h 试写出这三类问题的数学表达式，并定性的画出它们的温度分布变化的趋势。
2、已知在平板x位置处，热边界层内的温度分布t(y)=a-by+cy2,式中：a,b,c均为常数，试求局部对流换热系数h x.3、试述黑体、灰体和实际物体（固体）的辐射特性和吸收特性的异同。
1999年上海交通大学传热学试题
“传热学”考试试卷（卷）1999 -------- 2000 学年第1学期学号：姓名：班级：成绩：一、简答题（每题6分）1、画出定壁温加热时的池内饱和沸腾曲线。
说明名区域名称，解释烧毁点的物理意义。
2、写出大空间自然对流换热实验准则关系式的一般函数形式及式中准则数的定义式。
3、简述气体辐射的特性。
4、一圆管表面敷设绝热层，如果绝热层外径小于临界绝热直径，则与敷设绝热层的圆管相比，散热损失是否减小？并说明原因。
5、一厚度为2δ的无限大平板，初期温度t0为常数。
现忽然放入一温度为t f的流体中（t0>t f）。
针对下列两种情况画出板内外温度分布图。
（1）Bi=0，（2）Bi=∞。
二、（15分）水以2m/s的速度在内直径为0.012m、壁温恒定为80℃的管内流动，水的进出口温度分别为40℃和60℃。
为满足这一加热过程，试确定该管所必需的长度。
水的热物性如下表所示：二、二维无内热源稳态导热问题，ABCD为其边界，网格划分如图所示，试导出图中节点1,3的节点方程。
已知AB边界为绝热的，BC边界为第三类边界条件，边界处流体温度为t f，对流换热系数为h，材料的导热系数λ为常数。
（15分）四、（20分）一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行：。
运行一年后发现，在保持不变的情况下，冷流体只能被加热到162℃，而热流体的出口温度则高于300℃。
试确定此情况下的污垢热阻及热流体的出口温度。
五、（20分）如图所示的二垂直平板，尺寸如图。
平板2对平板1和4（平板4实际不存在）的总角系数为0.2。
平板1的温度为427℃，发射率0.5，平板2的温度为227℃，发射率0.8。
平板放在温度为27℃的大房间3内，不计平板背面的辐射，试求：（1）画出平板1,2和大房间3的三个表面间的辐射换热网络图，求出其中各个表面的表面辐射热阻和空间辐射热阻；（2）列出求解有效辐射J1和J2的方程式（不要求解出J1和J2）；（3）列出求解平板1,2间辐射换热量Q的方程式（不要求解出Q）。
上海交通大学双学位传热学试题
“传热学”考试试卷（卷）2001 -------- 2002 学年第2学期学号：姓名：班级：成绩：一、填空（本题共25分，题中各符号单位均为SI制）1、在控制壁面温度加热的大容器内饱和沸腾曲线上，随着壁面过热度由小变大，沸腾将分别经历区。
对控制壁面热流密度加热情况，工业上都希望控制沸腾换热在区。
2、对水平平板边界层流动，一般情况下边界层由层流向紊流过渡的临界雷诺数为；对管内流动问题，临界雷诺数为。
对竖直平板上的膜状凝结换热问题（凝结液的饱和温度为t s，相变潜热为r，动力粘度为μ。
平板高为L，温度为t w。
凝结换热系数为α。
），则L处凝结液的雷诺数定义为，而凝结液液膜由层流转变为紊流的临界雷诺数为。
3、对处于非稳态下的各向同性的导热体，其密度、比热及导热系数分别为ρ、c和λ且内热源强度为，则在三维直角坐标系下该导热体内部任一微元体的导热微分方程为。
导热问题的三类边界条件分别规定了导热体边界上的。
4、在通常的工业热辐射和太阳辐射范围内，热辐射的波长区段为μm。
普朗克定律和兰贝特定律分别描述了黑体辐射能量按和的分布规律。
之所以用肉眼就能够区分两个被加热到炽热状态下的陶瓷球和金属球，是根据它们的不同。
实际物体表面的黑度取决于。
实际物体表面的吸收率取决于。
5、工业上常用一支插入装油的铁套管中的水银温度计来测量压气机设备贮气筒里的空气温度。
为降低测温误差，可能采取的措施有。
二、（15分）水以2m/s的速度在内直径为0.012m、壁温恒定为80℃的管内流动，水的进出口温度分别为40℃和60℃。
为满足这一加热过程，试确定该管所必需的长度。
水的热物性如下表所示：三、（15分）一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行：。
运行一年后发现，在保持不变的情况下，冷流体只能被加热到162℃，而热流体的出口温度则高于300℃。
试确定此情况下的污垢热阻及热流体的出口温度。
四、（15分）对如图所示的二维、非稳态、内热源强度为的具有对流边界条件的凸角节点（i，j），给出其显式差分方程式及稳定性条件。
1998年上海交通大学传热学试题(63学时)
“传热学”考试试卷（ 卷）1998 -------- 1999 学年第1 学期学号： 姓名： 班级： 成绩：一、 填空题（每题5分）1、 绝热板壁中打入一根螺栓，如图所示。
左壁温度高于右壁，螺栓导热系数为常数，画出螺栓内温度分布。
如果螺栓断裂，温度分布又如何？2、 画出定壁温加热时的池内饱和沸腾曲线。
说明名区域名称，解释烧毁点的物理意义。
3、气体辐射有哪些不同于灰体辐射的特性。
4、 一动力蒸汽管路，外径16cm ，外面包上5cm 厚的绝热材料，绝热材料导热系数0.2W/mK 。
绝热层与环境间自然对流换热系数是50W/m 2K 。
试问为了进一步减少散热损失应增加还是减少绝热层厚度？5、 在强制对流换热计算公式中，对管外流总是取流动方向的距离x 为特性尺度，换热系数与x 有关。
而对管内流总是取水力当量直径De 为特性尺度，换热系数与x无关，试用边界层理论解释其原因。
6、什么是自然对流换热的自模化，在工程上有何应用价值。
二、（12分）推导竖直平板上层流膜状凝结换热的Nusselt 理论解。
三、（15分）一根长1m ，直径3mm 的圆柱形电热丝水平放置在20℃的静止空气中，测得电热丝两端电压200V ，电流10A ，电热丝导热系数10W/mK ，表面黑度0.8，空气导热系数0.027 W/mK ，自然对流换热Nu 数近似取3。
计算电热丝表面温度和中心温度。
（提示：一维圆柱坐标导热微分方程式：r Q dr dt r dr d λ−=)(四、（13分）一直径10cm，初温100℃的铜球放入20℃的水中自然冷却，铜的密度8000kg/m3，比热为380J/kgK，导热系数400W/mK，水与铜球的自然对流换热系数240W/m2K，计算：（1）时间常数，（2）球的温度降到30℃时所需时间，（3）球的温度降到30℃时释放的热量。
五、（15分）有一两维平面辐射换热几何结构如图所示，顶部平面下表面是一灰体辐射面（上表面绝热），温度400℃，表面黑度0.8，两侧面是非常薄的金属面，底部是开放的环境，环境温度20℃，试求（1）两侧面都绝热时的侧面温度及顶部平面的散热量。
[上海交通大学]上海交大传热学
![[上海交通大学]上海交大传热学](https://img.taocdn.com/s3/m/fee1f4f6227916888586d72d.png)
o
Φy
x dx
t t t
E o uE tin x( x ) y( y ) z( z) dd y x d z
Φxdx
§2-2 导热微分方程式及定解条件
c 内热源的生成热 Q gΦ dVΦ dxdydz
d 热力学能的增量 Qst Φdz ？
把Qin、Qout、Qg、Qst 带入前面的能量守恒方程
〔1〕画出等效热阻图
〔2〕推导总热阻〔等效热 阻〕、总传热系数以及总换 热量公式
〔3〕给出左侧外壁面温度 的计算公式
tf1, h1
1, d1
L1
2,
tf2, h2
d2
4,
d4
3, d3
L2
L3
13
Quick Review
1 传热学的定义和意义
2 三种传热方式及各自的特点和公式：
(1) 导热
ΦA dt
大纲要求
1. 热量传递的基本方式及传热机理。 2. 一维傅里叶定律的基本表达式及其中各物理量的定义、单位。 3. 牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义、单位。 4. 黑体辐射换热的四次方定律基本表达式及其中各物理量的定义、单位。 5. 传热过程及传热系数的定义及物理意义。 6. 热阻的概念，对流热阻、导热热阻的定义及基本表达式。 7. 接触热阻及污垢热阻的概念。 8. 使用串联热阻叠加的原那么和在换热计算中的应用。 9. 对流换热和传热过程的区别。表面传热系数〔对流换热系数〕和传热系数的
3 导热系数(热导率) q
- grad t
(1)物理意义：热导率的数值就是物体中单位温度梯度、单位时
间、通过单位面积的导热量 W(m C。) 热导率的数值表征物质
导热能力大小，由实验测定。 (2) 影响因素：物质的种类、材料成分、温度、湿度、压力、密度等
上海交大传热学考题(A)
2004－2005学年传热学考试试题（A ）一 回答下列5题（25分）1 写出毕渥数（Bi ）和努塞尔数（Nu ）的表达式，并简述其物理意义和区别？2 什么是漫灰表面？（5分）3 热量传递的三种基本方式是什么？简述各自的特点？（5分）4 在直角坐标系中三维非稳态导热微分方程一般形式的基础上，通过化简得到一维、非稳态、有内热源、常物性的导热微分方程，并指出方程中各项的物理意义？（5分）5 蒸气与低于饱和温度的壁面接触时，有哪两种不同的凝结形式？（2）6 简述饱和水在水平加热面上沸腾时，随着壁面过热度的增加，沸腾换热表面传热系数的变化（根据4个区进行分析）？（3分）二 如右图所示，在图中画出节点（i ，j ）的控制区域，并试导出其二维稳态导热时的离散方程。
已知右侧壁绝热；顶端处于温度为f t 的流体中，换热系数为h ，有内热源为Φ；网格均匀划分，且y x ∆=∆；材料的导热系数为λ。
（10分）三 由两种不同材料组成的一维复合平板如图1所示，左侧表面(0=x )保持恒温t 0，右侧表面（B A L L x +=）暴露于温度为∞t （∞>t t 0）、对流换热系数为h 的气流中，忽略复合平板与环境的辐射换热和接触热阻。
（15分）(1) 给出通过复合平板的稳态热流密度q 的计算公式； (2) 推导稳态时，平板A 和B 分界面温度t1的计算公式； (3) 假设导热系数B A λλ>，画出x 从0到∞的稳态温度分布趋势。
t 0t ∞, h四 如右图所示，温度为K 300=∞T 的冷气体以m /s 20=∞u 的流速平行地吹过一快平板（平板一边与来流垂直），平板的长和宽均为2m ，采用一组非常薄的电加热器使平板维持均匀温度在K 500=w T 。
流体的导热系数、密度、比热和运动粘度分别为：)K m (W 02.0⋅=λ，3m kg 1=ρ，)K kg (J 1000⋅=p C ，s m 10225-⨯=ν。
上海交通大学1998年研究生入学考试工程热力学试题
上海交通大学1998年研究生入学考试工程热力学试题1、判断并简要回答下列问题（50分）（1）经不可逆循环，系统与外界均无法完全恢复原态？（2）工质经任何一种循环，其熵变为零?（3）系统等混膨胀，其熵变为q／T，其中q为过程中系统与外界交换的热量，T为系统温度？（4）在T－S图上，理想气体的定压线比定容线陡？（5）水蒸气绝热膨胀过程中的技术功？（6）热力系统绝热过程中系统熵变大于等于零？（7）一刚性容器的容积为 50 L，充气前容器内空气的温度为 15℃，表压力为0.15MPa。
而充气后容器内空气的表压力升高到0.5MPa，温度为62℃。
若当地大气压力为100kPa，则充人刚性容器内的空气质量为（8）因等温过程，所以水蒸气在湿蒸汽内内进行的过程其，其中为饱和温度，为过程的熵变？（9）水蒸气不可逆绝热膨胀熵增大，水蒸气不可逆绝热压缩熵减小？（10）工质在开口绝热系中作不可逆稳定流动，系统的熵增大？（11）闭口绝热系的熵不可能减少？（12）为提高热源中热量的可用能，要减少热量中的废热？（l3）不可逆循环的热效率可以用表示，其中，是循环平均放热温度，，是循环平均吸热温度？（14）蒸汽动力装置热效率很少超过40％，这表明由冷凝器中冷却水带走的热量太多，应该努力提高冷凝器的性能，使Q2趋向于零？（15）绝热书流后气体温度可能升高？（16）据稳定流动能量方程，理想气体节流过程中，所以？（17）绝热节流后流体焓不变，所以节流过程井不造成能量品质下降？（18）渐缩喷管内各截面上等熵流动的气体流速愈来愈大，而当地音速则愈来愈小，所以在渐缩喷管某截面上总可达到临界？（19）若渐缩喷管出口截面的参数不变，背压提高，则喷管流量下降？（20）余隙容积是必需的但又是有害的，设计压气机的时候应尽可能降低余隙比（21）在朗肯循环基础上实行再热、可提高循环热效率？（22）蒸汽抽汽回热循环每级抽汽量越大，循环热效率越大？（23）压缩空气制冷装置循环的制冷系统制冷系数越大，其制冷量越大？（24）蒸汽抽汽回热循环较之相同条件下地朗肯循环热效率高，所以回热器内不应存在可用能损失？（25）燃气轮机装置定压加热循环采用分级压缩，中间冷却可减少压气机费功，从而提高循环热效率？2、有一台空气压缩制冷装置，冷库温度为－10℃，而空气冷却器中冷却水的温度为15℃，空气的最高压力为0.5MPa，最低压力为0.1MPa。
传热学题库及参考答案
传热学题库及参考答案1、原油中的硫化物在高温时能形成( )腐蚀介质。
A、RSB、SC、S-H2S-RSHD、H2S答案：C2、列管换热器的传热效率下降可能是由于( )A、壳体内不凝汽或冷凝液增多B、管束与折流伴的结构不合理C、壳体介质流动过快D、壳体和管束温差过大答案：A3、制冷分为四个过程，其中给深冷分离提供冷剂是在( )过程中。
A、压缩B、膨胀C、蒸发D、冷凝答案：C4、已知环氧乙烷合成反应器生产能力为144t/d，年工作时间8000h，按乙烯原料计算，生成环氧乙烷的选择性为71%，通入反应器的乙烯为43720kg/h （原子量:C-12，H-1，O-16），下列生产指标正确的是( )A、反应器年生产能力为48kt/a，乙烯转化率为12.3%B、反应器年生产能力为52.56kt/a，乙烯转化率为12.3%；C、反应器年生产能力为48kt/a，乙烯的转化率为8.73%D、反应器年生产能力为52.56kt/a，乙烯的转化率为8.73%答案：A5、套管换热器的换热方式为( )A、混合式B、间壁式C、蓄热式D、其他方式答案：B6、输送膏状物应选用( )A、往复泵B、压缩机C、齿轮泵D、离心泵答案：C7、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是( )A、管壁热阻；B、污垢热阻；C、管外对流传热热阻；D、管内对流传热热阻；答案：B8、裂解气深冷分离的主要依据是( )A、各烃的相对挥发度不同B、各烃分子结构的不同C、各烃分子量的大小D、各烃分子间作用力不同答案：A9、对于一级反应其半衰期与反应物的起始浓度( )A、成反比B、无关C、成正比D、不确定答案：B10、产生离心泵启动后不进水的原因是( )。
A、泵内发生汽蚀现象B、吸入管浸入深度不够C、填料压得过紧D、轴承润滑不良答案：B11、有机化合物及其水溶液作为载冷剂使用时的主要缺点是( )A、凝固温度较高B、腐蚀性强C、价格较高D、载热能力小答案：C12、乙烯工业上前加氢和后加氢是依( )为界划分的。
传热学试题库含参考答案
《传热学》试题库第一章概论一、名词解释1．热流量：单位时间内所传递的热量2．热流密度：单位传热面上的热流量3．导热：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。
4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。
5．辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。
同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。
这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。
6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。
7．对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。
对流传热系数表示对流传热能力的大小。
8．辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。
辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。
9．复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。
复合传热系数表示复合传热能力的大小。
10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。
数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量。
二、填空题1．热量传递的三种基本方式为、、。
（热传导、热对流、热辐射）2．热流量是指，单位是。
热流密度是指，单位是。
（单位时间内所传递的热量，W，单位传热面上的热流量，W/m2）3．总传热过程是指，它的强烈程度用来衡量。
(热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，总传热系数)4．总传热系数是指，单位是。
（传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量，W／(m2·K)）5．导热系数的单位是；对流传热系数的单位是；传热系数的单位是。
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“传热学”考试试卷（ 卷）
1998 -------- 1999 学年第1 学期
学号： 姓名： 班级： 成绩：
一、 填空题（每题5分）
1、 绝热板壁中打入一根螺栓，如图所示。
左壁温度高于右壁，螺栓导热系数为常数，
画出螺栓内温度分布。
如果螺栓断裂，温度分布又如何？
2、 画出定壁温加热时的池内饱和沸腾曲线。
说明名区域名称，解释烧毁点的物理意
义。
3、
气体辐射有哪些不同于灰体辐射的特性。
4、 一动力蒸汽管路，外径16cm ，外面包上5cm 厚的绝热材料，绝热材料导热系数
0.2W/mK 。
绝热层与环境间自然对流换热系数是50W/m 2K 。
试问为了进一步减少
散热损失应增加还是减少绝热层厚度？
5、 在强制对流换热计算公式中，对管外流总是取流动方向的距离x 为特性尺度，换
热系数与x 有关。
而对管内流总是取水力当量直径De 为特性尺度，换热系数与x
无关，试用边界层理论解释其原因。
6、
什么是自然对流换热的自模化，在工程上有何应用价值。
二、（12分）推导竖直平板上层流膜状凝结换热的Nusselt 理论解。
三、（15分）一根长1m ，直径3mm 的圆柱形电热丝水平放置在20℃的静止空气中，测得电热丝两端电压200V ，电流10A ，电热丝导热系数10W/mK ，表面黑度0.8，空气导热系数0.027 W/mK ，自然对流换热Nu 数近似取3。
计算电热丝表面温度和中心温度。
（提示：一维圆柱坐标导热微分方程式：
r Q dr dt r dr d λ
−=)(
四、（13分）一直径10cm，初温100℃的铜球放入20℃的水中自然冷却，铜的密度8000kg/m3，比热为380J/kgK，导热系数400W/mK，水与铜球的自然对流换热系数240W/m2K，计算：（1）时间常数，（2）球的温度降到30℃时所需时间，（3）球的温度降到30℃时释放的热量。
五、（15分）有一两维平面辐射换热几何结构如图所示，顶部平面下表面是一灰体辐射面（上表面绝热），温度400℃，表面黑度0.8，两侧面是非常薄的金属面，底部是开放的环境，环境温度20℃，试求（1）两侧面都绝热时的侧面温度及顶部平面的散热量。
（2）两侧面内外表面都是辐射灰体时（内表面黑度0.3，外表面黑度0.5，温度100℃），顶部平面散热量的计算过程。
要求画出辐射换热网络图，给出各热阻具体数值，列出各节点能量平衡式。
六、（15分）一冷凝换热器，壳程为膜状凝结换热，工质温度80℃，凝结换热系数104W/m2K，管程为一根蛇形管，管内径20mm，壁厚3mm，导热系数100W/mK，总污垢热阻0.001m2K/W，管内流冷却水，流速2m/s，入口水温20℃，出口水温60℃，试计算换热器传热系数和所需管长。
（水的热物性：密度1000kg/m3导热系数0.65 W/mK 比热 4.18kJ/kgK 粘度500×10-6kg/ms）。