2019年西安建筑科技大学考研专业课试题812传热学.pdf

1、 1 / 2 西西 安安 建建 筑筑 科科 技技 大大 学学 2019 年攻读年攻读硕士学位研究生硕士学位研究生招生招生考试试题考试试题 ( (答案书写在本试题纸上无效。考试结束后本试题纸须附在答题纸内交回答案书写在本试题纸上无效。考试结束后本试题纸须附在答题纸内交回) ) 共共 2 页页 考试科目: （812）传热学 适用专业: 供热、供燃气、通风及空调工程、建筑学、建筑与土木工程 一、分析简答题（共 9 题，每题 6 分，共 54 分） 1、如图 1 所示的双层平壁中，导热系数12、为定值，假定过程为稳态，试分析图中三条温度分布曲线所对应的12和的相对大小。 2、无内热源，常物性二维导热物

2、体在某一瞬时的温度分布为：22costyx。试说明该导热物体在0 x ，1y 处的温度是随时间增加逐渐升高，还是逐渐降低？ 3、试分析管内湍流强制对流换热，管径不变，流速增加一倍时，表面传热系数h如何变化？若管径缩小一半，体积流量等其他条件不变时，h又如何变化？ 4、热水在两根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、在电厂动力冷凝器中，主要冷凝介质是水蒸气，而在制冷剂（氟利昂）的冷凝器中，冷凝介质是氟利昂蒸气，其表面传热系数较小。在工程实际中，常常要强化制冷设备中的凝结换

3、热，而对电厂动力设备一般无需强化。试从传热角度加以解释。 6、当大气中的二氧化碳和水蒸气的比例增加时，会出现大气温室效应，试说明其原因。 7、如图 2 所示的真空辐射炉，球心处有一黑体加热元件，试指出，三处何处的定向辐射强度最大？何处辐射热流最大？并说明理由。假设，三处所张立体角相同。 8、如图 3 所表示的表面间的角系数是否可表示为： 3,(1 2)3,13,2XXX (1 2),31,32,3XXX 如有错误，请予以更正，并说明理由。 9、试说明珠状凝结比膜状凝结的传热系数高的原因； 在安装新空调时，在充灌制冷剂之前，往往要对系统进行 抽真空。试利用凝结换热的有关知识，说明这样做的理由。

4、二、 （22 分）有一矩形截面直肋一维稳态导热。已知肋片壁面和周围流体之间的表面传热系数为h，流体的温度为ft，肋片根部温度为0t，肋端绝热，肋片宽度为L，肋片高度为l，肋片导热系数为，肋片厚度为，无内热源。试解答如下问题： （1）列出肋片温度t随着肋片高度方向x变化的微分方程式，并写出其单值性条件。 （7 分） （2）画出网格图：6 等分直肋, 得到 7 个节点； （3 分） （3）列出 2 个端部节点（即第 1 个节点和第 7 个节点）及中间节点（即第 4 个节点）的离散方程。 （12 分） 2 / 2 三、计算题（共 4 题，共 74 分） （注意：注意：计算题中可能用到的有关参数和实验

5、准则关联式见附录一、附录二。 ）计算题中可能用到的有关参数和实验准则关联式见附录一、附录二。 ） 1、 （12 分）某房屋外墙厚=360mm，墙的导热系数 =0.61W/(m K)。室内温度为f120t，室外温度为f210t ，内、外墙面与空气之间的表面传热系数分别为 h802W/(mK)和 h2=1202W/(mK)，并已知墙高 2.8m，宽 3m。试计算传热过程的传热系数k，墙的散热量及墙的内、外表面温度w1t和w2t。 2、 （20 分）有一根外径为30mm的圆棒，水平置于房间正中散热，圆棒的表面发射率为 0.8，表面温度保持恒定，为 373，房间内墙体和空气的温度均为 27，试求：单位

6、长度的圆棒散热量。 3、 （18 分）一个蒸汽电厂的冷凝器中有1000N根黄铜管，黄铜管的导热系数K)W/(m110t，内外直径分别为， mm25idmm28od。蒸汽在管子外表面凝结时的表面传热系数为K)W/(m100002oh。 （1）如果用水泵使来自河水中的冷却水以kg/s400wm 通过冷凝器所有黄铜管，则基于单根管道的外表面的总传热系数k是多少？ （2）如果从河水中抽取的水的温度为 20，要使压力为 0.0622MPa，流量为 10kg/s 的蒸汽凝结，则相应的冷凝器的出口水温为多少？ 4、（24 分）一逆流套管换热器，其中油从 100冷却到 60，水由 20加热到 50，传热量为4

7、2.5 10 W，传热系数为2350W/(mK)，油的比热容为2.131 kJ/(kg K)，求传热面积。如使用后产生污垢，污垢热阻为20.004(mK)/W，流体入口温度不变，问此时换热器的传热量和两流体的出口温度为多少？ 已知逆流时： 附录一：附录一： 200的空气的物性参数如下： 2623.93 10 W/(m K) =34.85 10 m /s Pr0.68， 换热实验关联式为: 1474Nu0.48(Pr) ( 10 Pr10 )GrGr 附录二附录二： 水的物性参数如下： 冷却水： 6 . 6Pr K)W/(m60. 0kg/m1000/m)(N106 . 9K)J/(kg4180324p，sc 饱和水蒸气（MPa00622. 0p） ：0 . 73st，kJ/kg0 .2414r汽化潜热。 管槽内流动换热实验关联式为：0.80.4Nu0.023RePr minmaxminminmaxmax1exp(1)1exp(1)CNTUCCCNTUCC