东南大学传热学真题精解

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

λ=1λ/2，单

2

位体积价格

G=22G）。问价格相同时，但位管厂的热损失变化

1

是多少？

2．两个表面黑率的平行平板，其温度分别为

T与2T。板间辐射换

1

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

t=170c︒，已

1

知管壁温度

t=90c︒，气流对热接点的对热换热系数

2

α=50c

/，接点表面黑率ε=0.6，试确定气流的温度。若考

m

w︒2

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1996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

)(

2

2

2

2

22

z

T 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

*63.32

Ω-，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

1997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：n

ef

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？

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

K

流体甲的流速 流体乙的流速

K

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

λ

m

=/

W∙

30

1管外包导热系数为s

λ的保温材料，若要求热水输送管

1.0

m

W∙

=/

2

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

d=200mm 圆盘电加热

1

器1，其上方有一直径为

d=400mm 的半球罩。圆盘的底部和侧面

2

被良好保温。已知如图盘的表面温度为1000k黑度为

ε=0.9. 半球

1

罩的表面温度为600k，

ε=0.5.不计对流换热求稳定状态下电热器的

2

所需的电功率，并画辐射网络图。（半球外侧不参与换热）