2017青岛大学考研真题823传热学.pdf
1青 岛 大 学 2017 年 硕 士 研 究 生 入 学 考 试 试 题科 目 代 码 : 科 目 名 称 : 传 热 学 ( 共 3 页 )请 考 生 写 明 题 号 , 将 答 案 全 部 答 在 答 题 纸 上 , 答 在 试 卷 上 无 效1. 填 空 题 (每 题 2 分 ,共 30 分 )( 1) 如 果 温 度 场 随 时 间 变 化 , 则 为 。( 2) 热 扩 散 率 (导 温 系 数 ) c/a 是 表 征 的 物 理 量 。( 3) 将 保 温 瓶 的 双 层 玻 璃 中 间 抽 成 真 空 ,其 目 的 是 。( 4) 在 热 辐 射 分 析 中 ,把 称 为 灰 体 。( 5) 气 体 辐 射 的 特 点 是 。( 6) 有 一 个 由 两 个 圆 筒 表 面 组 成 的 环 形 长 通 道 ,其 外 筒 的 内 径 是 d1,内 筒的 外 径 是 d2,且 d1/d2=2,则 角 系 数 X1 ,2和 X2 ,1分 别 为 、 。( 7) 按 照 导 热 机 理 ,水 的 气 、 液 、 固 三 种 状 态 中 状 态 下 的 导 热 系数 最 小 。( 8) 直 角 坐 标 下 , 常 物 性 无 内 热 源 的 一 维 非 稳 态 导 热 问 题 的 导 热 微 分 方程 是 。( 9) 一 般 来 说 , 紊 流 时 的 对 流 换 热 强 度 要 比 层 流 时 。( 10) 临 界 热 绝 缘 直 径 是 对 应 于 总 热 阻 为 时 的 保 温 层 外 径 ,对 于 圆 管 ,其 计 算 式 为 。( 11) 一 般 来 说 , 顺 排 管 束 的 平 均 对 流 换 热 系 数 要 比 叉 排 时 。( 12) 空 气 横 掠 管 束 时 , 沿 流 动 方 向 管 排 数 越 多 , 平 均 表 面 传 热 系 数越 , 而 蒸 汽 在 水 平 管 束 外 凝 结 时 , 沿 液 膜 流 动 方 向 管 束 排 数 越 多 ,平 均 表 面 传 热 系 数 越 。( 13) 已 知 某 大 平 壁 的 厚 度 为 15mm , 材 料 导 热 系 数 为 0.15( )/ KmW ,壁 面 两 侧 的 温 度 差 为 150 , 则 通 过 该 平 壁 导 热 的 热 流 密 度为 。( 14) 已 知 某 流 体 流 过 固 体 壁 面 时 被 加 热 , 并 且 )/(500 2 KmWc ,2/20 mKWq , 流 体 平 均 温 度 为 40 , 则 壁 面 温 度 为 。2( 15) 某 流 体 在 两 根 几 何 尺 寸 完 全 相 同 的 圆 管 内 强 制 流 动 换 热 ,一 管 保 持壁 面 温 度 均 匀 并 恒 定 不 变 ,另 一 管 保 持 壁 面 热 流 均 匀 并 恒 定 不 变 。 若 两 管内 流 体 的 Re 数 和 Pr 数 分 别 相 等 ,此 两 管 内 的 换 热 现 象 是 否 相似 。2. 选 择 题 ( 每 题 3分 , 共 30 分 )( 1) 在 稳 态 导 热 中 , 决 定 物 体 内 温 度 分 布 的 是 ( )A. 导 温 系 数 B. 导 热 系 数 C. 传 热 系 数 D. 密 度( 2) 下 列 哪 个 准 则 数 反 映 了 流 体 物 性 对 对 流 换 热 的 影 响 ?( )A. 雷 诺 数 B. 瑞 利 数 C. 普 朗 特 数 D. 努 谢 尔 特 数( 3) 烟 道 中 有 一 支 热 电 偶 , 热 电 偶 ( 黑 度 1) 与 烟 道 内 壁 面 ( 黑 度 2)辐 射 换 热 的 系 统 黑 度 s为 ( )A. 1 B. 1 C. 121 111 D. 0( 4) 下 述 哪 种 手 段 对 提 高 表 面 传 热 系 数 无 效 ?( )A. 提 高 流 速 B. 增 大 管 径 C. 采 用 入 口 段 效 应D. 采 用 导 热 系 数 大 的 流 体( 5) 通 常 情 况 下 , 下 述 ( ) 情 形 的 表 面 传 热 系 数 最 大 ?A. 水 的 自 然 对 流 B. 水 的 强 制 对 流 C.水 的 核 态 沸 腾 D. 水 的膜 态 沸 腾(6) 在 同 温 度 条 件 下 的 全 波 谱 辐 射 和 吸 收 , 下 列 哪 种 说 法 正 确 ? ( )A. 物 体 的 辐 射 能 力 越 强 其 吸 收 率 越 大 B. 物 体 的 吸 收 率 越 大 其 发 射率 越 大 C. 物 体 的 吸 收 率 越 大 其 黑 度 越 小 D. 物 体 的 吸 收 率 越 大 其辐 射 穿 透 率 越 大(7) ( ) 是 在 相 同 温 度 条 件 下 辐 射 能 力 最 强 的 物 体 。A. 灰 体 B. 磨 光 玻 璃 C. 涂 料 D. 黑 体( 8) 下 述 哪 种 手 段 对 提 高 表 面 传 热 系 数 无 效 ?( )A. 提 高 流 速 B. 增 大 管 径 C. 采 用 入 口 段 效 应 D. 采 用 导热 系 数 大 的 流 体( 9) 下 列 材 料 中 导 热 系 数 最 大 的 是 ( )A. 纯 铜 B.纯 铁 C. 金 刚 石 D. 木 头3(10)下 列 各 式 中 哪 些 是 正 确 的 ? ( )A. 3,23,13),21( XXX B. 2,31,3)21(,3 XXX C. 2,321,31)21(,3)21( XAXAXA D. 3,223,133),21(3 XAXAXA 3. 简 答 题 (共 4小 题 ,共 40 分 )(1)( 10 分 ) 一 块 厚 度 为 2 ( ) x 的 大 平 板 , 与 温 度 为 ft 的 流 体 处 于 热平 衡 。 当 时 间 0 时 , 左 侧 流 体 温 度 升 高 并 保 持 为 恒 定 温 度 2 ft 。 假定 平 板 两 侧 表 面 传 热 系 数 相 同 , 当 0 hBi 时 , 试 确 定 达 到 新 的稳 态 时 平 板 中 心 及 两 侧 表 面 的 温 度 , 画 出 相 应 的 板 内 及 流 体 侧 温 度分 布 的 示 意 性 曲 线 , 并 做 简 要 说 明 。(2) (10 分 )在 大 气 压 下 将 同 样 的 两 滴 水 滴 在 表 面 温 度 分 别 为 120 和400 的 锅 上 , 试 问 滴 在 哪 种 锅 上 的 水 先 被 烧 干 ? 为 什 么 ?(3)( 10 分 ) 对 管 内 的 湍 流 强 制 换 热 , 流 速 增 加 一 倍 时 , 其 他 条 件 不 变 ,则 表 面 传 热 系 数 h如 何 变 化 ? 管 径 缩 小 一 半 , 流 速 等 其 他 条 件 不 变 ,h如 何 变 化 ? 管 径 缩 小 一 半 , 体 积 流 量 等 其 他 条 件 不 变 , h如 何 变 化 ?(4)( 10分 ) 窗 玻 璃 对 红 外 线 几 乎 不 透 明 , 但 为 什 么 隔 着 玻 璃 晒 太 阳 却 使人 感 到 暖 和 ?4. 综 合 题 (共 3小 题 ,共 50 分 )(1) ( 15 分 ) 已 知 : 两 个 面 积 相 等 的 黑 体 被 置 于 一 绝 热 的 包 壳 中 。 温 度 分别 为 1T 与 2T , 且 相 对 位 置 是 任 意 的 。 求 : 画 出 该 辐 射 换 热 系 统 的 网 络 图 ,并 导 出 绝 热 包 壳 表 面 温 度 3T 的 表 达 式 ?(2) ( 15 分 ) 有 一 厚 度 为 2L的 核 燃 料 元 件 , 用 厚 度 为 b的 钢 包 壳 覆 盖 ,核 燃 料 单 位 体 积 的 发 热 率 为 Q( 3/mW ) , 这 些 热 量 被 一 侧 表 面 的 流 体 所 带走 ( 流 体 温 度 为 t , 对 流 换 热 系 数 为 ) , 另 一 侧 被 很 好 地 绝 热 。 核 燃 料和 钢 的 导 热 系 数 分 别 为 L 和 b 。 求 : 用 Q、 L 、 b 、 L、 b、 和 t 表 示的 核 燃 料 中 的 温 度 分 布 )( xt 的 表 达 式 ?(3)( 20 分 ) 拟 设 计 液 -液 热 交 换 器 热 工 性 能 与 阻 力 特 性 的 测 定 系 统 , 试绘 制 测 定 系 统 图 并 说 明 测 定 液 -液 热 交 换 器 传 热 系 数 的 工 作 原 理 和 方 法 ?