考研传热学各校历年真题.docx
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考研传热学各校历年真题
考研传热学，各校历年真题
工业学院2006年硕士研究生入学考试传热学考研试题 一、简答题 1.在高温蒸汽管道外包敷两种不同的保温材料，一种导热系数较小，另外一种导热系数较大，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，试比较两种情况下冷凝量的大小。
7.冬季和夏季，用空调维持室内恒温，尽管室温都是20℃，但感觉却不同，为什么？
8.一加热器用过热蒸汽加热给水，过热蒸汽在加热器中先被冷却到饱和温度，再凝结成水，最后被冷却成过冷水。
设两种流体为逆流，单相介质部分GhCph 二、厚度为δ的平壁，内热源强度为φ，一侧绝热，另一侧暴露在tf的流体中，对流换热系数为h，平壁导热系数为λ，试：
写出该问题的微分方程式和定解条件；求平壁中的温度分布表达式；求平壁中的最高温度。
三、采用测定铂丝电阻的方法可间接测定横掠铂丝的空气速度，现测得铂丝直径，长10mm，电阻Ω，通过铂丝的电流，铂丝表面温度200℃，空气温度20℃，求空气流速。
四、一直径为200mm的圆盘加热器1，其正上方为一直径400mm的半球罩2，它们被放置在27℃的大房间3中。
圆盘加热器的底部和侧面均绝热，且t1=727℃，ε1=，t2=727℃，ε2=求：
画出该系统的辐射网络图；半球罩得到的热量；圆盘加热器的功率。
五、一条供热管道长500m，架空敷设，管道内径70mm，外径80mm，管外包敷50mm厚的保温材料，保温材料导热系数为/，钢管材料导热系数为40w/，管内侧对流换热系数5000w/，保温层外侧对流换热系数10w/，热水流量5000kg/h，进口温度110℃，水的比热容/，空气温度10℃，求热水出口温度。
上海交通大学10年试题 简答题8道，分析说明题4道，计算题5道，回忆顺序可能不一致一．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，给出数学描述和边界条件，并求出温度分布 2．求出辐射强度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 4．写出X12，X13，X23， X3，；画出辐射网络图；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 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。
计算每根管 子的流量；计算管内的换热系数；计算总的传热系数；计算对数平均温差；计算管子的长度最后祝大家考研顺利 Editor:
Kaaso（Belonely） E-MAIL：
robbey_kaaso@ 东北电力2005硕士研究生入学试题 考试科目:
（411）传热学 适用专业:
（080701）工程热物理 （080702）热能工程 （080704）流体机械及工程 （答案必须写在答题纸上,写在试题或其他纸上无效） 一、填空 导温系数a表征了物体 的能力；流体粘度ν和a的比值组成的无量纲 数是 。
根据导热机理，水的气、液和固三态中 状态下的导热系数最小。
第一类边界条件是 。
傅里叶定律数学表达式是 。
在热辐射分析中，把 称为灰体。
集总参数法是在非稳态导热中忽略物体 的简化分析方法。
当Pr>1时，热边界层的厚度 流动边界层的厚度。
同温度下黑体的辐射力 。
强化遮热板作用的方法是 和 。
大空间自然对流换热处于 流态时有自模化特征，此时表面传热系数与 无关。
4个等温、常物性表面构成的封闭系统，此系统一共有 个角系数。
有效辐射J 和 两部分组成。
在换热器热力算中，效能定义式为 ；NTU= 。
加肋后的总面积与未加肋的表面之比称为 。
基尔霍夫定律数学表达式为 。
二、简答题 1.试用传热学来解释于大气污染造成地球气温上升加速的原因。
2.在用热电偶测定气流的非稳态温度场时，怎样才能改善热电偶的温度响应特性？
3.写出Bi准则表达式；并说明Bi→0时无限大平壁内温度随时间变化的特征，用作 图说明之。
4.分别写出Re、Nu、Gr各准则的表达式，并说明各物理含义。
5.凝结换热有哪两种形式？
哪种表面传热系数大些？
为什麽？
6.实际物体的发射率ε与其吸收比α从影响因素上看有何区别？
7.当采用肋片增强传热时，应把肋片加装在哪一侧？
为什么？
8.试解释为什么高温过热器一般采用顺流与逆流的混合布置？
三、计算题两根不同直径的蒸汽管道，外面都覆盖一层厚度相同、材料相同的热绝缘层。
如果管子表面以及热绝缘层外表面的温度都相同，试问：
两管每米长度的热损失相同吗？
若不同，哪个大？
试证明之。
有一可忽略其内部导热热阻，初始温度为20℃的小金属球，放入800℃的炉 中加热，10秒后该球温度为200℃，试确定该球的时间常数；并计算金属球温度上升到300℃所需时间？
5 压力为×10Pa的饱和水蒸气在高的竖壁上两面凝结，壁面温度保持 80℃，凝结量为60kg/h时，壁面应有多宽？
有一烟筒的表面发射率为，表面温度为80℃，外径为。
该烟筒垂直 穿过室温为20℃，墙壁的温度为17℃的大房间，烟筒在大房间内的长度为2m。
试计算烟筒在大房间的总散热量。
水以/s的流量在内径为25mm的管内流动，管子内表面温度为100℃，进 口处水的温度为40℃。
试求水被加热到80℃时每米管长所需热量。
有一台壳管式换热器用来冷却润滑油。
冷却水在管内流动，水的入口温度为20℃， 出口温度为40℃，流量为3kg/s；热油入口温度为120℃，出口温度为60℃，传热系数为500W/（㎡.k），温差修正系数ψ=。
若水和油的比热分别为4174J/（）和2148J/（）。
试求油的流量和所需的传热面积。
四、图1中所示的有内热源、常物性的二维导热区域，一个界面为绝热，其余界面 与温度为tf℃的流体发生对流换热，其表面传热系数为hW/（㎡.k），内热源为Q，试列出节点1、5、6、9的离散方程式。
。
绝热面12 34 5 6y 7 8 9 x 图1 附：
部分计算公式 管内强制对流旺盛湍流实验关联式Nu?
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竖壁层流膜状凝结平均表面传热系数h?
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大空间自然对流换热的实验关联式Nu?
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3膜状凝结时的雷诺数 Re?
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r 空气的物理性质表t℃304050λ×10w/（） 2ν×102m/s 6Pr 水的物理性质表
一、简要回答下列问题1、试分析气体辐射的特点。
2、名词解释：
热导率λ、对流换热系数α、辐射常数ζ0以及材料的热辐射率ε。
3、解释下列名词：
层流边界层、湍流边界层、湍流核心、粘性底层、主流区、雷诺类比。
4、为什么改变内部流动截面形状会改变换热效果？
试用充分发展湍流的对流换热公式 .=解释之。
5、扼要阐明下列相似准则的表达式和物理意义：
Bi Fo Gr Nu Re Eu 二、试给出图1所示平板温度分布T的解析表达式，设平板在x1和x2处分别有均匀的表面温度T1和T2，导热系数随温度线性变化：
k=k0。
三、考察两个漫射的无限大的平行灰表面，其相隔距离很小，若两表面的黑度均为，为了要使两表面之间的辐射热流减少至原来的1/10，问所放置在其之间的很薄、且导热热阻可以忽略的辐射热屏的黑度应是多少？
四、一个套管式换热器，饱和蒸汽在内管中凝结，使内管外壁温度保持在100℃，初温为25℃、质量流量为/s的水从套管换热器的环形空间中流过，换热器外壳绝热良好。
环形夹层内管外径为40mm，外管内径为60mm，试确定把水加热到55℃时所需的套管长度以及管子出口截面处的局部热流密度。
不考虑温差修正，水的物性参数如下：
导热系数λ=/（m·℃）；动力粘度μ=×10Pa·s；比热cp=4174J/（kg·℃）；普朗特数Pr=。
管槽内旺盛紊流流体与壁面间的对流换热的准数方程为Nu=?
。
五、两个直径D1为和D2为的同心球，中间有空气隔开，两球的表面温度分别为T1=400K和T2=300K。
a.若两球是黑表面，问它们之间的净辐射能交换是多少？
b.若两球是黑度ε1=和ε2=的漫射灰表面，它们之间的净辐射能交换是多少？
c.若D2增加至20m，且ε1=，ε2=和D1=，问两表面之间的净辐射能交换是多少？
若其他条件保持不变，将外表面作为黑表面六、对图2所示的圆截面直肋的一维稳态、无内热源、常物性导热问题，试分别列出节点m和端部节点M的离散方程式。
已知圆截面的直径为d。
七、试解释换热器和蓄热室的工作原理，它们各自的优缺点有哪些？
请列举强化换热器和蓄热室换热的措施各3项。
八、一具有漫射-灰表面且黑度为的热电偶，用其测量流过一大管道内的气体温度，热电偶的指示温度Ts为180℃，管壁黑度为且具有均匀温度Tw为450℃，若热电 偶和气流之间的对流换热系数h为125W/，略去热电偶的导热损失，求气流的真实温度。
2北京科技大学2005年硕士学位研究生入学考试试题 一、回答下列问题：
1、分别写出Bi、Nu相似准则数的表达式，请说明其物理意义，并比较Bi、Nu的异同。
2、对于管内强制对流换热，为何采用短管和弯管可以强化流体的换热？
3、有人认为：
“重辐射面既然没有净得失热量，它的存在也就对整个系统不起任何作用。
”这一看法对不对？
为什么？
4、炉气黑度的计算公式是什么？
试解释此公式的物理含义。
二、一根6m长，2kW功率的电阻丝是直径为的不锈钢制成。
电阻丝的工作环境温度为30℃，表面对流换热系数为140W/m·K。
试求解电阻丝稳定工作时横截面上的温度分布表达式及表面温度值。
三、水以2kg/s的质量流量流过直径为40mm，长为4m的圆管，管壁温度保持在90℃，水的进口温度为30℃。
求水的出口温度和管子对水的散热量。
四、有一内腔为××的正方形炉子，被置于室温为27℃的大房间中。
炉底电加热，底面温度为427℃，ε=，炉子顶部开口，内腔四周及炉子底面以下均敷设绝热材料。
试确定在不计对流换热的情况下，为保持炉子恒定的底面温度所需供给的电功率。
炉底对炉侧墙的角系数等于。
五、一具有漫射―灰表面且黑度为的热电偶，用其测量流过一大管道内的气体温度，热电偶的指示温度Ts为180℃，管壁黑度为且具有均匀温度Tw为450℃，若热电偶和气流之间的对流换热系数h为125W/，略去热电偶的导热损失，求气流的真实温度。
六、试给出图1所示平板温度分布T的解析表达式，设平板在x1和x2处分别有均匀的表面温度T1和T2，导热系数随温度线性变化：
k=k0。
七、以逆流式换热器为例，试推导换热器设计公式Q=K△tF中平均温压△t的计算式：
△t= ?
2△t\?
△t’△t’’ln△t’八、试解释换热器和蓄热室的工作原理，它们各自的优缺点有哪些？
请列举强化换热器和蓄热室换热的措施各3项。
九、已知平板跨流的局部对流发热系数hx是按x?
1/2变化。
其中x是指距平板前沿 的距离。
求自前沿到平板上某个位置x的平均对流放热系数hx与在x处的局部对流放热系数hx之比。
北京科技大学2006年硕士学位研究生入学考试试题 一、简要回答下列问题 1、假定不可压缩，牛顿型流体，常物性，无内热源，忽略摩擦产生的耗散热，试写出二维稳态对流换热微分方程组，并说明其中各项的物理意义。
2、对于第一类边界条件的稳态导热问题，其解析解与导热系数有没有关系？
3、发生在一个短圆柱中的导热问题，在哪些情形下可以按一维问题来处理？
4、对管内强制对流换热，为何采用短管和弯管可以强化流体的换热？
5、名词解释：
有效辐射、表面辐射热阻、重辐射面、遮热板及灰体。
6、试述基尔霍夫对灰体的应用，简要说明该定律在辐射换热计算中的作用。
二、一块初温为t0的平板，一侧表面突然受到恒定热流密度q0的加热，另一侧表面则受到温度为t?
的气流冷却，表面传热系数为h。
设内热阻可以不计，其它物性参数均已知。
试列出物体温度随时间变化的微分方程式并求解之。
三、一蒸汽管道的保温层外包了油毛毡，表面发射率为，温度为330K，外径为。
该管道水平地穿过室温为22℃的房间，在房内长度为6m。
空气的物性参数如下：
导热系数λ=/;运动粘度ν=×10Pr=。
横圆柱表面自然对流换热的准数方程为Nu=（GrPr）?
6m2/s;普朗特数 。
试计算蒸汽管道在 该房间内的总散热量。
四、利用一同心套管式换热器，将流量为225kg/h、比热为4188J/kg·K的水35℃加热至95℃，并用流量为225kg/h、比热2095J/kg·K和温度210kg/h的油作为热流体。
若总传热系数为550W/，且管外径为100mm。
求该换热器是逆流式还是顺流式；换热器的长度。
五、两个直径D1为和D2为的同心球，中间有空气隔开，两球的表面温度分别为T1=400K和T2=300K。
a.若两球是黑表面，问它们之间的净辐射能交换是多少？
b.若两球是黑度ε1=和ε2=的漫射灰表面，它们之间的净辐射能交换是多少？
c.若D2增加至20m，且ε1=，ε2=和D1=，问两表面之间的净辐射能交换是多 2少？
若其他条件保持不变，将外表面作为黑表面六、用单层遮热罩抽气式热电偶测量一设备中的气流温度，如图所示。
已知设备内壁为90℃，热接点和遮热罩表面黑度均为，气体对热接点及遮热罩的换热系数分别为40W/及25W/。
当气流真实温度为tf=180℃时，热电偶的指示值是多少？
七、建立如图所示壁面内拐角节点A的温度的离散方程式。
壁面外表面与流体对流换热，表面传热系数h壁面内有内热源，单位体积内内热源强度为Φ，壁面按二维稳态导热问题处理。
八、考察两个漫射的无限大的平行灰表面，其相隔距离很小，若两表面的黑度均为，为了要使两表面之间的辐射热流减少至原来的1/10，问所放置在其之间的很薄、且导热热阻可以忽略的辐射遮热板的黑度应是多少？
22北京科技大学2007年硕士学位研究生入学考试试题 一、简要回答下列问题 1、请写出直角坐标系中，非稳态，有内热源，常导热系数的导热微分方程表达式，并说明表达式中各项的物理意义。
2、在用裸露热电偶测定气流的非稳定稳定场时，怎样可以改善热电偶的温度响应特性？
3、采用集总参数法求解物体非稳态导热时，需满足什么条件?
说明为什么要满足此条件。
4、解释现象：
一条架空敷设的电缆使用时发现绝缘层超温，为降温特剥去一层绝缘材料，结果发现温度更高。
5解释名词：
接触热阻，沸腾的临界热流密度，入口效应，黑体，温室效应。
6、为强化传热，可采取哪些具体措施？
二、半径为rs的圆球，其热导率为λ，单位体积发热量为Φ，浸在文档为tf的流体中，流体与球表面间的对流换热系数为h。
求稳态时圆球内的温度分布，并计算当ηs=,λ=/（m·K），Φ=5000W/m，h=15W/，tf=20℃时，球内的最高温度。
三、在一次对流换热试验中，10℃的水以/s的流速流入内径为28mm、外径为32mm、长的管子。
管子外面均匀地缠绕着电阻带作为加热器，其外还包有绝热层。
设加热器总功率为，通过绝热层的散热损失为2%,管材的导热系数为18W/（m·K）。
试确定：
管子出口处的水的平均温度；管子外面的平均壁温。
已知管内对流换热的准则数方程为：
Nu=，在平均温度下，水的物性参数如下：
ρ=999kg/m3， ?
6c=4187J/kg·K，λ=W/（m·K），ν=×10m2/s，Pr=。
四、两漫灰平行平板间存在着辐射换热，并保持表面温度T1>T2,表面发射率分别为 为减少两板间的辐射热流，用一个两侧面发射率不同的遮热板将两板隔开。
问为使两板之间的辐射换热有最大的减少，遮热板应如何放置?
即应该将该板发射率小的还是大的一面朝向温度为T1的平板？
上述两种放置方式中，哪一种使遮热板温度更高？
五、长方体加热炉顶面被加热，温度保持800℃，表面发射率为，底面温度为80℃，可以看作是黑体；四壁近似是绝热的，发射率均为。
已知炉顶与炉底之间的角系数等于。
求：
画出针对此问题的辐射网络图；四壁的温度；加热炉顶面内埋设的电加热器的总功率。
六、利用一同心套管式换热器，将流量为225kg/h，比热为4188J/kg·K的水35℃加热至95℃，并用流量为225kg/h，比热2095J/kg·K和温度210℃的油作为热流体。
若总传热系数为550W/，且管外径为100mm。
求该换热器是逆流式还是顺流式；换热器的长度。
七、建立如图所示壁面内拐角节点A的离散方程式。
壁面外表面与流体对流换热，表面传热系数h，壁面内有内热源，单位体积内内热源强度为Φ，壁面按二维稳态导热问题处理。
八、分别画出如下两表面间的自然对流流动示意图：
两平板倾斜，热面在下，冷面在上； 两倾斜平板，上下面等温Tg，置于大气温度Tw中；两热竖壁组成的封闭有限矩形空间。
2北京科技大学2008年硕士学位研究生入学考试试题 一．简要回答下列问题：
1、名词解释：
热导率λ、对流换热系数α、黑体辐射常数ζ0、发射率ε和总传热系数k。
2、分别写出毕渥述Bi、努塞尔数Nu、雷诺数Re、傅里叶数Fo和格拉晓夫Gr相似准则数的表达式，并请说明其物理意义。
2 3、常物性、无内热源的稳态导热方程▽f=0中不包含任何物性参数，这是否说明导热物体中的温度分布与导热物体的物性无关，为什么？
4、热水在两根相同的管内以相同流速流动，管外分别采用空气和水进行冷却。
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？
5、何谓灰体？
这种物体表面在现实中并不存在，那为什么可以用于实际物体表面间的辐射换热计算？
6、试用热阻概念说明辐射遮热板为什么能够“遮热”？
板表面的发射率对遮热作用有什么影响？
二．有一体积为V，表面积为Ax的物体。
假设物体内部导热热阻很小，可以忽略，
传热学HeatTransfer
（1）额定电流下，长度为l的熔丝的电流功率4I2?
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（2）最小熔断电流为当熔丝处于熔点温度时的电流，这时焦耳热等于熔丝与环境间交换的热量，即?
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3136.ACenterofThermalFluidsScience14/22传热学HeatTransfer（3）于Bi远小于，可采用集总参数法进行求解。
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6CenterofThermalFluidsScience15/22传热学HeatTransfer2.一球场可近似看成是圆形地板和半球形屋顶组成的封闭空间。
地板直径d?
45m，温度t1?
27℃，发射率?
1?
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半球形屋顶温度t2?
15℃，发射率?
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17W（m2?
K），屋顶与空气间的表面传热系数h2?
11W（m2?
K）。
试确定：
球场内空气的温度tf；维持地板为27℃的恒温，安装在地板下的加热器功率。
CenterofThermalFluidsScience16/22传热学22HeatTransferA1?
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kW 417/22CenterofThermalFluidsScience传热学HeatTransfer3.（30分）某电台电波发射管循环冷却系统和已知参数如下图和表所示，发射管可简化为具有内热源的中空圆柱体，中空部分为的圆型去离子水冷却通道。
去离子水经水泵、体积流量计和水箱后循环后进入顺流套管式换热器内管被普通自来水冷却。
套管换热器中，去离子水进出口温度分别为t1、t2，自来水进出口温度t3、t4，环形空间内表面对流传热系数ho，内管直径d2，套管长度l2，体积流量计读数qv均已知。
假设套管换热器外表面、发射管外表面及管路部分绝热良好，忽略水泵功率和套管换热器管壁厚度。
试确定去离子水流经套管的进出口温度t1和t2。
CenterofThermalFluidsScience18/22传热学HeatTransfer3.（30分）某电台电波发射管循环冷却系统和已知参数如下图和表所示，发射管可简化为具有内热源的中空圆柱体，中空部分为的圆型去离子水冷
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