2016年东南大学918传热学考研真题及讲解
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T f 跟 A 成反比。
计算题 1 圆柱直径 30mm， 圆柱表面温度 80 度， 表面覆盖保温层， 保温层导热系数为 0.5W/mk， 保温层外表面传热系数 10，环境温度为 30 度。分析保温层厚度 δ 对传热量的影响。若 允许保温层外表面温度最高为 50 度，则保温层厚度 δ 为多少？ 求解：
t 2 kA t m q m 1 c 1 t 1 t 1 q m 2 c 2 t 2 7 0 ℃。 可以获得 t 2
最小的换热面积意味着最大的传热温差，因此逆流布置。
tm t m a x t m in ln t m ax t m in
2016 年东南大学 918 传热学考研真题及讲解 名词解释： 1. 2. 总传热过程 热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程。 集总参数法 当固体内部的导热热阻小于其表面的换热热阻时， 固体内部的温度趋于一致， 近似认为 固体内部的温度 t 仅是时间τ的一元函数而与空间坐标无关， 这种忽略物体内部导热热 阻的简化方法称为集总参数法。 光谱发射率 热辐射体的光谱辐射出射度与处于相同温度的黑体的光谱辐射出射度之比。 自然对流自模化 它表明自然对流紊流的表面传热系数与定型尺寸无关。 Bi Bi =hl/λ, 表明了导热热阻与对流换热热阻的比值。
3. 4. 5.
局部对流传热系数 就是指某个点的对流传热系数,比如一个平板上某一点,是用该点的温度同外界温度的 差来计算所得该点的局部对流换热系数。 7. 接触热阻 接触热阻是由于两接触面凹凸不平存在空气使得接触不完全而产生的热阻。 接触热阻的 大小与接触表面的材料、连接方式、表面状况及接触压力大小等多种因素有关。 8. 热边界层 流体在平壁上流过时， 流体和壁面间将进行换热， 引起壁面法向方向上温度分布的变化， 形成一定的温度梯度，近壁处，流体温度发生显著变化的区域，称为热边界层或温度边 界层。 9. 漫射表面 辐射能按空间分布满足兰贝特定律的表面。 10. 灰体。 光谱吸收率与波长无关的物体。 6.
T f 4 8 4 ℃。
（2） T1 4 T w4 h T f T1 P / A
T f 6 6 1 ℃。
Baidu Nhomakorabea
4 套管换热器管内走水，管外走油，其中冷流体(水）质量流量为 0.6 千克每秒，热流体 （油） 为 1.2 千克每秒。 热流体进口温度为 150 度， 出口温度为 110 度， Cp 为 2100J/Kgk， 冷流体进口温度 30 度，Cp 为 4200J/Kgk。总传热系数为 400。①求最小换热面积②画 出冷热流体沿换热面温度变化曲线③若冷流体分别沿管内管外流动 （热流体进出口温度 不变，总传热系数不变， ）分析冷流体出口温度变化。 求解：
逆流布置时， t m ax 以及 t m in 均等于 80℃，同时由于 q m 1 c1 q m 2 c 2 ，因此传热温差随 着面积并不变化，因此如下图所示
t
t
t
A
A
A
A
A / k tm
3 .1 5 m
2
6
1 .9 9 1 0 层流
3
Nu C Re Pr
n
1/3
0 .1 9 3 R e
0 .6 1 8
Pr
1/3
1 8 .7 6
h N u / D 3 2 .3 9
h A t 4 5 .7 9 W
3 用电阻小球温度计测量烟气温度，温度计显示为 323 度，tw 为 177 度，温度计表面 传热系数为 30 温度计小球直径 5mm ，求流体真实温度 ta.若电阻温度计本身功率 p 为 0.0015w，其他数据不变，求流体真实温度 ta’ 求解： （1） T1 4 T w4 h T f T1
80 30
1 h
A hA 50 30
0 .0 7 5 m
2 空气温度为 20 度，速度为 2m/S，横掠直径为 15mm 长 500mm 的圆柱。圆柱表面 温度为 80 度，求传热系数和换热量。 求解：
Re uD
2 0 .0 1 5 1 5 .0 6 1 0
简答题： 1 功率恒定的电阻丝放在房间中，分析影响表面温度的因素是什么？ 答：电阻丝跟外界的换热有两种方式，一种是与空气的对流换热，第二种是与墙壁的辐 射换热。从对流换热的角度出发，影响因素主要有空气的物性参数、流速、电阻丝的散 热面积、表面性质；从辐射的角度来说，影响因素主要有墙壁的温度、电阻丝的散热面 积。 2 为什么冷藏车表面刷白漆？ 答：增加车表面的反射辐射，减少吸收辐射。 3 非稳态一维无内热源环境传热系数 h，环境温度 tf，步长为△x，写出显示差分方程并 指出收敛条件。 答：p176 公式 4-14a;p177 公式 4-16a。 4 强制对流，流体通过温度恒定两块平行板，画出传热系数变化曲线，并画流体平均温 度变化曲线。 答：p244 图 6-6b;批、p245 图 6-7b。 5 水滴滴在 120 度和 400 度金属板哪块汽化更快？为什么？ 答：120 度的汽化更快，因为那时候处在核态沸腾区域，热流密度更大。而 400 度时， 处于膜态沸腾区，热流密度相对较小。 6 不同直径的材料相同的小球温度计放在温度变化相同的环境中，哪个测量更准确，为 什么？ 答： T1 4 T w4 h T f T1 P / A
计算题 1 圆柱直径 30mm， 圆柱表面温度 80 度， 表面覆盖保温层， 保温层导热系数为 0.5W/mk， 保温层外表面传热系数 10，环境温度为 30 度。分析保温层厚度 δ 对传热量的影响。若 允许保温层外表面温度最高为 50 度，则保温层厚度 δ 为多少？ 求解：
t 2 kA t m q m 1 c 1 t 1 t 1 q m 2 c 2 t 2 7 0 ℃。 可以获得 t 2
最小的换热面积意味着最大的传热温差，因此逆流布置。
tm t m a x t m in ln t m ax t m in
2016 年东南大学 918 传热学考研真题及讲解 名词解释： 1. 2. 总传热过程 热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程。 集总参数法 当固体内部的导热热阻小于其表面的换热热阻时， 固体内部的温度趋于一致， 近似认为 固体内部的温度 t 仅是时间τ的一元函数而与空间坐标无关， 这种忽略物体内部导热热 阻的简化方法称为集总参数法。 光谱发射率 热辐射体的光谱辐射出射度与处于相同温度的黑体的光谱辐射出射度之比。 自然对流自模化 它表明自然对流紊流的表面传热系数与定型尺寸无关。 Bi Bi =hl/λ, 表明了导热热阻与对流换热热阻的比值。
3. 4. 5.
局部对流传热系数 就是指某个点的对流传热系数,比如一个平板上某一点,是用该点的温度同外界温度的 差来计算所得该点的局部对流换热系数。 7. 接触热阻 接触热阻是由于两接触面凹凸不平存在空气使得接触不完全而产生的热阻。 接触热阻的 大小与接触表面的材料、连接方式、表面状况及接触压力大小等多种因素有关。 8. 热边界层 流体在平壁上流过时， 流体和壁面间将进行换热， 引起壁面法向方向上温度分布的变化， 形成一定的温度梯度，近壁处，流体温度发生显著变化的区域，称为热边界层或温度边 界层。 9. 漫射表面 辐射能按空间分布满足兰贝特定律的表面。 10. 灰体。 光谱吸收率与波长无关的物体。 6.
T f 4 8 4 ℃。
（2） T1 4 T w4 h T f T1 P / A
T f 6 6 1 ℃。
Baidu Nhomakorabea
4 套管换热器管内走水，管外走油，其中冷流体(水）质量流量为 0.6 千克每秒，热流体 （油） 为 1.2 千克每秒。 热流体进口温度为 150 度， 出口温度为 110 度， Cp 为 2100J/Kgk， 冷流体进口温度 30 度，Cp 为 4200J/Kgk。总传热系数为 400。①求最小换热面积②画 出冷热流体沿换热面温度变化曲线③若冷流体分别沿管内管外流动 （热流体进出口温度 不变，总传热系数不变， ）分析冷流体出口温度变化。 求解：
逆流布置时， t m ax 以及 t m in 均等于 80℃，同时由于 q m 1 c1 q m 2 c 2 ，因此传热温差随 着面积并不变化，因此如下图所示
t
t
t
A
A
A
A
A / k tm
3 .1 5 m
2
6
1 .9 9 1 0 层流
3
Nu C Re Pr
n
1/3
0 .1 9 3 R e
0 .6 1 8
Pr
1/3
1 8 .7 6
h N u / D 3 2 .3 9
h A t 4 5 .7 9 W
3 用电阻小球温度计测量烟气温度，温度计显示为 323 度，tw 为 177 度，温度计表面 传热系数为 30 温度计小球直径 5mm ，求流体真实温度 ta.若电阻温度计本身功率 p 为 0.0015w，其他数据不变，求流体真实温度 ta’ 求解： （1） T1 4 T w4 h T f T1
80 30
1 h
A hA 50 30
0 .0 7 5 m
2 空气温度为 20 度，速度为 2m/S，横掠直径为 15mm 长 500mm 的圆柱。圆柱表面 温度为 80 度，求传热系数和换热量。 求解：
Re uD
2 0 .0 1 5 1 5 .0 6 1 0
简答题： 1 功率恒定的电阻丝放在房间中，分析影响表面温度的因素是什么？ 答：电阻丝跟外界的换热有两种方式，一种是与空气的对流换热，第二种是与墙壁的辐 射换热。从对流换热的角度出发，影响因素主要有空气的物性参数、流速、电阻丝的散 热面积、表面性质；从辐射的角度来说，影响因素主要有墙壁的温度、电阻丝的散热面 积。 2 为什么冷藏车表面刷白漆？ 答：增加车表面的反射辐射，减少吸收辐射。 3 非稳态一维无内热源环境传热系数 h，环境温度 tf，步长为△x，写出显示差分方程并 指出收敛条件。 答：p176 公式 4-14a;p177 公式 4-16a。 4 强制对流，流体通过温度恒定两块平行板，画出传热系数变化曲线，并画流体平均温 度变化曲线。 答：p244 图 6-6b;批、p245 图 6-7b。 5 水滴滴在 120 度和 400 度金属板哪块汽化更快？为什么？ 答：120 度的汽化更快，因为那时候处在核态沸腾区域，热流密度更大。而 400 度时， 处于膜态沸腾区，热流密度相对较小。 6 不同直径的材料相同的小球温度计放在温度变化相同的环境中，哪个测量更准确，为 什么？ 答： T1 4 T w4 h T f T1 P / A