2018年河北工程大学考研专业课试题传热学Ⅱ.pdf

1、河北工程大学二一八年硕士研究生入学考试试题 试卷C考试科目 代码 807 考试科目名称 传热学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60分,每题6分)1.试简述导热问题常见的三类边界条件。2.写出 ,P1,Fo 各准则数的表达式,并解释其物理意义。3.在冬季的晴天,人站在室外,试从传热学的角度分析人体与环境之间的热量传递过程。4.深秋及初冬季节的清晨常常会看到屋面结霜,试从传热学的观点分析:结霜时室外气温是否一定要低于0;结霜屋面和不结霜屋面谁的保温效果好,为什么?5.有人说,通过增大散热器内的水流速,可以增大散热器的散热量,试从传热学的角度分析其合理性。6.由一维

2、、常物性、无内热源非稳态导热微分方程可知,非稳态导热只与热扩散率有关,而与导热系数无关。你认为对吗?7.热水在两根相同的管内以相同的流速流动,管外分别采用空气和水冷却。经过一段时间后,两管内产生相同厚度的水垢。试问水垢的产生对采用空冷还是水冷的管道的传热系数影响较大?为什么?8.晴朗的夏天,汽车在室外放置一段时间,有人进去开车发现车里面太热,为什么?9.采用电加热器加热时,”当加热功率大于临界热流密度时容易发生壁面被烧毁的现象,而采用蒸汽加热却不会,为什么?10.试说明强制对流换热中,流体密度、比热、黏度、导热系数和流速对表面传热系数的影响。二、计算题(共90分,各题分数见每题标注)1.(15

3、分)外径为50l m 的蒸汽管道外包有厚为 们n l m 、平均导热系数为0.11w /C1n 。k l的矿渣棉,其外为厚 砺n l m 、平均导热系数为0.12w /(m 。 k l 的煤灰泡沫砖。煤灰泡沫砖外表面温度为50,蒸汽管道表面温度为硐0,计算矿渣棉与煤灰泡沫砖交界面的温度,并说明增加煤灰泡沫砖的厚度对热损失及交界面的温度有什么影响。 讠2.(15分)采用热线风速仪测量风管中空气流速,已知热线风速仪的受热金属丝直径 丿=1阴阴,材质为铜丝,密度 =86o 6馆/阴3,导热系数 彳=26w /(仞.虍),比热容c 、=343J/(馆.虍),单位长度电阻值 R=0.o 1,空气温度。=

4、,表面传热系数肋=30w /(昭2。乃),某时刻起电流强度J=3o /的电沛突然流经导线并保持不变。试求:(1)当导线的温度稳定后其数值为多少?(2)从导线通电开始瞬间到导线温度余稳定时之值相差为1是所需的时间。3.(15分)写出直角坐标系下二维常物性、无内热源非稳态导热微分方程的显式差分格式,并给出数值求解的稳定性条件(空间方向采用均分网蜂,中心差分格式,令咭,表示(昭,灼)点在氵 时刻的温度)。共上 页 第页4.(15分)温度为50,压力为10132j Pa 的空气,平行掠过一块表面温度为100的平板上表面,平板下表面绝热。平板沿流动方向长度为 0.2m ,宽度为 0.1m ,按平板长度计

5、算的Re 数为41O。,试确定:(1)平板表面与空气间的表面传热系数和传热量?(2)如果空气流速增加一倍,压力增加为10.I3乃1o 5,平板表面与空气的表面传热系数和传热量又为多少?已知:空气温度为75时,龙=0.029911,/m .庀,Pr =0,7;层流外掠等温平板对流换热实验关联式: =0,“4Rc 告Pr 吉湍流外掠等温平板对流换热实验关联式:肠=(o O37Re 0:-871)Pr 吉5.(15分)两平行大平板温度分别为气=”7和九=27 ,其发射率6=2=06,(1)试计算两者之间单位面积的辐射换热量;(2)如果将两者中间加入一个两面发射率不同的大平板,发射率分别为l =0.6,2=0.1,试计算辐射换热减少的百分数。6.(15分)一个 卜2型管壳式换热器,采用将油从100冷却到65的方法把水从25加热到50,此换热器的温差修正系数=0,”,换热器是按照换热量为k w ,传热系数为340w /(卿2。佬)的条件设计的,(1)试计算器传热面积(2)若其污垢热阻取为R=0,0阴2.乃/v ,这时传热面积应为多少?共上页 第上页