1、河北工程大学二O一九年硕士研究生入学考试试题 试卷B考试科 目代码 806 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88分,11道小题,每小题8分)1.(8分)在一维稳态传热过程中,每一个换热环节的热阻分别为0.01K/W、0.1K/W、1OK/W,则要强化此传热过程,应在哪一个环节入手比较好。2.(8分)什么是热边界层?普朗特数Pr 的大小反映了速度边界层与热边界层怎样的关系?3.(8分)请分析如下现象:将手分别伸进100的空气或者80的水中时,手在水中被烫伤的可能性更大,为什么? (假定水的导热系数为0.7W/(皿。 ),空气的导热系数为O。
2、O3W/(m 。),空气与水的Pr 相等)4.(8分)热阻的定义是什么?给出面积为A的平壁在三种传热模式(导热、对流、辐射)下热阻的表达式。5.(8分)何为物理现象相似?两个对流换热现象相似的条件是什么?相似原理对于解决传热问题有何意义?6.(8分)大空间沸腾传热时,随着沸腾温度差的变化可出现哪三种沸腾状态?其中哪种沸腾状态是热力设备运行的最佳区域?为什么?7.(8分)绿色住宅的一种节能方式(夏季少用空调、冬天少用暖气)就是在其房屋前载种几棵大型落叶乔木,试从传热学角度说明大树的作用。8.(8分)一条架空敷设的电缆使用时发现绝缘层超温,为降温特意剥去一层绝缘材料,结果发现温度更高。试解释此现象
3、。9.(8分)用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,握杯子的手会显著地感到热。试分析其原因。10.(8分)两块厚度相同的无限大平壁,分别由金属铜和木头制成。若保持其两侧表面温度对应相等,那么,在常物性、稳态导热的情况下两平壁内的温度分布是否相同?为什么?11.(8分 )窗玻璃对红外线几乎不透明,为什么隔着玻璃晒太阳却使人感到暖和?二、分析计算题(共分,5道小题,各题分数见每题标注)1.(10分)空间直角坐标系中的导热微分方程可表达为:根据下列各条件分别简化该方程式。/c a T=苫;(兄号 +苫;(兄号9+磊(屁号;)+%(D 导热体内物性参数为常数,无内热源。(2) 常物性
4、,无内热源。共上页 第页 、2.(10分)某受迫对流换热设备,其中空气的流速为0.6m /s ,空气的平均温度80,现拟用特征尺寸缩小成 1/4的 模型进行实验研究,模型中空气平均温度为硐,试问:模型中的空气速度为多大才能保证模型中的换热过程与原型相似?空气的物性如下表:t /20406080100120v 蓖 蒽/m 2/s15.0616.9618.9721.0923.1325.45Pr0.70.70.70.70.70.73.(15分)水以u 司m /s 的速度在 内径沪Im n 的管 内流动,管子 内壁面温度t b 保持在,水的进 口温度 司0。试求水被冷却到 琉=50 时的管子长度。(已
5、知水的物性参 数:c p =4.18k J/(k g Kl , 钥。GG4W/(/Kl ,p 四81k g /矿, v 司。 狃7106/s ,Pr =2.77,Rl f =珞38置06%.s | ,u 渖=】004】06(鸟j ),计算公式见下表:管内层流流动换热Nu =1逯 吒 弘丢)1/3 (博f /u 獬) 14管内紊流流动换热Nu =0.27Re :弘3u /甄v )管外流动N讧=0.笠93R沪檄:民k /F34.(12分 )一根长套管,外管1的内径为 硐0Il u l l ,辐射率为0.7,温度为 0,内管2的内径为0l 1u l l ,辐射率为0.4,温度为 镉0。画出该系统的辐射换热网络图,并计算出单位管长内管表面的净辐射热损失l W/皿)。5.(15分)一套管式换热器,热流体进出口温度分别为m 和50,冷流体的进口温度为z O,冷流体的热容量(q l n c )是热流体的0.6。求:(1) 该换热器是逆流式还是顺流式?(2) 该换热器的对数平均温差。(3) 换热器的效能 。共主页 第二页
