2018年河北工程大学考研专业课试题传热学Ⅰ.pdf

1、河北工程大学二O一八年硕士研究生入学考试试题 试卷A考试科 目 代码 s O6 考试科 目名称 传热学I所有答案必须写在答题纸上,做在试题纸或草稿纸上无效。一、简答题(共 分,每题6分)1.用水壶烧水时,火焰温度很高,水壶不会被烧坏,而当水烧干后,水壶很快就会被烧坏,解释该现象。2.什么是膜状凝结和珠状凝结。二者有何差异?影响膜状凝结换热的主要因素是什么?3.为什么在寒冷的冬季人的耳朵和手指容易冻伤,利用传热学的相关原理解释之。4.何谓灰体、发射率及有效辐射?5.何谓集总参数法?应用这种方法的条件是什么?应怎样选择特征尺寸?6.相似理论在指导对流换热实验安排及数据整理中的作用是什么?7.解释雷

2、诺数、普朗特数和格拉晓夫数的物理意义并写出数学表达式。8.一截面为矩形的均质长条的断面图如右图所示 。底部绝热,两侧面对流换热系数为力1,顶面为 力2, 红氵而1物体的导热系数为n 。内部真有均匀 内热源画W/m 3。 乙设过程是稳态 的。试写出该物体内温度场的数学描述(包括微分方程和单值性条件)。9.物体的加热过程可分为几个阶段?各阶段分别有什么特征?10.简述增强传热的基本思想。二、计算题(共90分,各题分数见每题标注) 讠1.(10分)蒸汽管道的内外直径分别是 而=1m m 和而=196m m ,管壁导热系数冗=58W/(m IC),管外覆盖两层保温材料:第一层厚度为饧40m m ,导热

3、系数九0。“7W/(m K),第二层厚度为 九绣m m ,导热系数九0.19W/(m K),蒸汽管的内表面温度为J.,厂350,保温层外表面温度为r Il r d 3o 。要求:(1)画出传热模拟电路图,计算各层热阻,并比较其大小;(2)计算每米长蒸汽管的热损失;(3)计算各层之间的接触面温度f l 12,缅。 共上页 第页2.(15分)一支汞温度计(如右图所示),被用来测量压缩空气储罐里的空气温度。已知温度计读数为JH1OO,套管根部温度为幻=m ,套管长度为丬们m m ,套管壁厚J1m m ,壁的导热系数为兄m w /(m K),套管外表面的表面传热系数为力=30W/(m 2)。试确定测温

4、误差有多大?如果改用不锈钢制成的套管,不锈钢的导热系数为n 15W/(m K),测温误差又有多大?m H6.26c h (m H) 1 1.1276 1.543 2.352 3.762 10.07 27.31 74.21 201.7 2633.(15分)在晴朗的夜晚,天空有效辐射温度为刁0,假定室外空气与聚集在草上的露水间的表面传热系数为犭W/(m 2),露水的发射率为1.0,不考虑露水的蒸发及导热作用。为了防止霜冻试计算室外气温至少须高于多少度?4.(15分)已知锅炉省煤器管壁平均温度为2m ,水的进 出口温度分别是 1和2们 ,平均流速要求为1.0m /s ,热流量为 砂 司。 1矿W,试

5、求所需管 内径、表面传热系数及管长度。附 管内流动准则方程:川勿F0。3R邢s Pr ,4 F1.86GR召f Pr 。f r f /r J(1/3)6叨f /Jw )014附2:水的物性表1.50.5(湍流)(层流)r 况W/(m ) k g /m 3 c p k J/(k g K) v I俨m 2/s 1o c Pa sPr1602002402800.6830.6630.6280.574907.0863.0813.6750.74.3464.5054.7565.2300.1910.1580.1410.131173.6136.4114.898.11.100.930.870.905.(15分)一

6、台管壳式冷油器,油走壳侧,冷却水进入冷油器的管 内。要使 m 3/h 的润滑油从 白=BO冷却到 犰俏o 冷却水的进 口温度为 饧=32,出口温度为 饧=36C。若 已知油侧和水侧的表面传热系数各为 力I们0W/(m 2)和力2=m OOw /(m 2),试计 算 所 需 换 热 面 积 是 多少? (注:润滑 油p 1=880k g /m 3,c p ,11.95k J/(k g K),水Cp ,24.187刂/(k g K),对数平均温差修正系数为 加0.97,水侧污垢热阻为0。OO(m 2)/W,油侧污垢热阻为0。OO(m 2K)/l V)。6.(分)0.5m 1m 的两块平行平板,相距0.5m ,r 130o ,劫500;句钊 。2,勿钊。8,周围室内壁面的表面温度为 巧25 。平板背面不参与换热。试求每块平板的辐射传热量及室 内壁面得到的辐射热量 。(已知Xl 、=捣,10。5)共上 页 第页