1、姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2019年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题科目名称：传热学（A卷B卷）科目代码：843考试时间：3小时 满分 150 分可使用的常用工具：无 计算器 直尺 圆规（请在使用工具前打）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。一、名词解释(共 5 小题，每小题 5 分，共 25 分)1、（ 5 分）热扩散率2、（ 5 分）肋效率3、（ 5 分）热对流4、（ 5 分）珠状凝结5、（ 5 分）定向辐射强度二、推导及问答(共 5 小题，共 50 分)1、（10分）一大平板厚度，两侧表面温度为t1和t2（t10
2、,=0和0时平板内部温度分布曲线。2、（10分）什么是Bi数，采用集中总参数法求解非稳态导热问题的条件是什么？3、（10分）在对流温差大小相同的条件下,对于顶楼，夏季和冬季屋顶天花板内表面的对流换热系数是否相同? 为什么? 4、（10分）什么是沸腾换热的临界热流密度？为什么加热热流密度通常要低于临界热流密度。5、（10分）什么是辐射换热的兰贝特定律，黑体辐射在空间分布上有何特点，其定向辐射强度与辐射力间有何关系。三、计算题(共 4 小题，共 75 分)1、（20分）一蒸汽锅炉炉膛蒸发受热面管壁受到1200烟气加热，管内沸水温度200，烟气与管外表面复合表面传热系数为100W/m2.K，管内表面
3、传热系数为8000 W/m2.K，管子外径52mm，厚度6mm，管壁热导率=42 W/m2.K，试计算以下两种情况单位长度传热量。（1）换热表面干净；（2）内外表面分别结了1.5mm和0.5mm厚度的污垢，假设内外表面污垢热导率分别为1 W/（m.K）和0.08 W/（m.K），且没有改变管子表面复合传热系数。2、(17分) 将初始温度300、直径10mm的小球放入温度20的气流中冷却，小球材料导热系数=30W/(m.)，比热c=465 J/(kg.)，密度=7790kg/m3。已知小球表面传热系数为20 W/(m2.)，求小球冷却2分钟后的温度；如果想让小球温度降到100，需要多少时间，此时
4、小球总换热量是多少。3、(18分) 某内径20mm、内壁70的长铜管将冷水从进口30加热到出口50，若冷却水进口流速为4m/s，求水与管内壁的表面传热系数和换热管长度。已知管内单相对流传热准则关联式和水物性简表如下：水的物性简表：t（）(W/(m)(kg/m3)cp(kJ/(kg)106（m2/s）106（Pas）Pr200.599998.24.1831.00610047.02300.619995.74.1780.850801.25.42400.634992.24.1780.659653.14.31500.648988.14.1830.556549.23.54700.668977.84.187
5、0.406415.12.554、 （20分）液氧储存器为双壁镀银的夹层结构，外壁内表面温度27，内壁外表面温度-173，镀银壁的发射率0.02。试计算由于辐射换热每单位面积容器层的散热量，为了减少热损失，内外壁之间增加一辐射屏，屏两侧表面发射率0.02，求增加辐射屏后的散热量。（20分）姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2019年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案科目名称：传热学（A卷B卷）科目代码：843考试时间：3小时 满分 150 分可使用的常用工具：无 计算器 直尺 圆规（请在使用工具前打）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交
6、回。一、名词解释(共 5 小题，每小题 5 分，共 25 分)1、（ 5 分）热扩散率答：热扩散率a=/c，表示导热过程中材料的导热能力（l）与沿途物质储热能力（rc）之间的关系。2、（ 5 分）肋效率答：肋片实际传热量与假设肋表面温度等于肋根温度的理想传热量之比，称为肋效率3、（ 5 分）热对流答：由于流体宏观运动引起流体各部分发生相对位移、冷热流体相互掺混所导致的热量传递过程。4、（ 5 分）珠状凝结答：如果冷凝液与表面不能很好湿润，在表面形成一个个小液珠，称为珠状凝结。5、（ 5 分）定向辐射强度答：单位可见面积发射出去落在空间任意方向单位立体角内的辐射能，称为定向辐射强度。二、推导及问
7、答(共 5 小题，共 50 分)1、（ 10分）一大平板厚度，两侧表面温度为t1和t2（t10,=0和104（3）计算努塞尔数Nu=0.023x(1.214x105)0.8x4.310.4 x(653.1/415.1)0.11=506.46（4）计算表面传热系数hf=f /d x Nuf=0.634/0.02x506.46=16054.8W/(m2K)(5) 计算管长L=cpud2(tf-tf)/4dh(tw-tf)=992.2x4178x4x0.02x(50-30)/4x16054.8x(70-40)=3.44(m)4、（ 20 分）液氧储存器为双壁镀银的夹层结构，外壁内表面温度27，内壁外
8、表面温度-173，镀银壁的发射率0.02。试计算由于辐射换热每单位面积容器层的散热量，为了减少热损失，内外壁之间增加一辐射屏，屏两侧表面发射率0.02，求增加辐射屏后的散热量。（20分）解：因为容器夹层的间隙很小，可认为属于无限大平行表面间的辐射换热问题：Eb1=C0x(Tb1/100)4= 5.67x(300/100)4=459.27W/m2Eb2=C0x(Tb2/100)4= 5.67x(100/100)4=5.67W/m2(1) 没有插入隔热屏=(Eb1-Eb2)/(1/1+1/2-1)=(459.27-5.67)/(1/0.02+1/0.02-1)=4.58 W/m2（2）插入隔热屏后=(Eb1-Eb2)/(1/1+1/2+2/3-2)=(459.27-5.67)/(1/0.02+1/0.02+2/0.02-2)=2.29 W/m2第 8 页 共 8 页
