1、青 岛 科 技 大 学二一七年硕士研究生入学考试试题考试科目:传热学注意事项:1本试卷共2道大题(共计15个小题),满分150分;2本卷属试题卷,答题另有答题卷,答案一律写在答题卷上,写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁,不要在试卷上涂划;3必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题,其它均无效。 一、填空题(每空1.5分,共30分)1、求解导热问题的第二类边界条件规定了任何时刻物体边界上的 _,而第三类边界条件规定了边界上物体与周围流体间的 _以及周围流体的 _。2、 反映导热过程中材料的导热能力与沿途物质储热能力之间的关系,描述非稳态导热过程进行程度的无量纲准则数是 。3、相似原理指出,凡同类现
2、象,若 相等,且 相似,那么这两个现象一定相似。4、研究对流传热的方法也就是获得对流传热面表面传热系数h表达式的方法,主要有4种方法,分别是分析法、比拟法、 和 。5、流体的运动边界层必然影响流体的对流传热,为此传热学中引入普朗特数来表征这一影响因素,普朗特数被定义为 和 的相对厚度。6、如果流体在被加热或冷却的过程中发生了相态的变化,则称为相变对流传热,工程上最常见的相变对流传热为 和 _。7、普朗克定律描述黑体的光谱辐射力与 和 的关系。8、角系数的性质是通过代数法来求解角系数的基础,其主要性质有:(1) ;(2) ;(3) 。9、基尔霍夫定律把关系到辐射换热能量收支的重要指标 和 联系了
3、起来,是描述实际物体辐射行为的重要关系之一。二、计算题(每题20分,共120分)1、为了减少散热损失和保证安全工作,经常在蒸汽管道的外面覆盖保温层,现有一外直径为133mm的蒸汽管道,管道外壁面的温度为400,按照保温节能要求,保温材料的外侧温度不能超过50。加入水泥珍珠岩制品作为保温材料,其导热系数为0.0651+0.000105,为材料的平均温度,把每米长管道的热损失控制在之下,问保温材料厚度应为多少?2、直径为1mm的金属丝置于温度为25的恒温油箱中,其电阻值为0.01/m。 电流强度为120A的电流突然经过此导线并保持不变,导线表面与油之间的表面传热系数为550。当导线温度稳定后其值为
4、多少?从通电开始瞬间到导线温度与稳定值相差1所需要的时间为多少?设表面传热系数为常数并保持不变,导线的,。3、在一台缩小成为实物1/8的模型中,用20的空气来模拟实物中平均温度为200空气的加热过程。实物中空气的平均流速为6.03m/s,问模型中的流速应为多少?若模型中的平均表面传热系数为195W/(m2K),求相应实物中的值。在这一实验中,模型与实物中流体的Pr数并不严格相等,你认为这样的模化实验有无实用价值?空气在20和200是的物性参数分别为:20: ,200: ,4、水流过长l = 5m、壁温均匀的直管时,从=25.4 被加热到 =34.6。管子的内直径d =20mm,水在管内的流速为
5、2m/s,求表面传热系数和平均管壁温度。已知:管内对流传热关联式为,适用范围为中等温差,水的物性参数如下。5、已知面积为的小表面是漫发射体,测得法向发射的全波长强度为。从表面发射的辐射被另外的三个面积为的表面拦截,它们离的距离是,方位情况见下图。试求:(1)在每个方向上的发射辐射强度;(2)从观察的这三个表面所对的立体角;(3)从发出分别落到、与的辐射能量。计算题5图6、在内直径为5mm、发射率为0.7的圆管内放入直径为0.25mm、发射率为0.8的电热丝。假如电热丝的温度为300,管子内壁的温度为100,管内为真空,求单位长度电热丝消耗的功率。如在电热丝和管子间加上发射率为0.6、直径为2.5mm的薄壁管,其他条件不变,求此时单位长度电热丝消耗的功率。3 第 页(共3页)