东北电力 传热学考研真题2006

2006硕士研究生入学试题考试科目:（411）传热学适用专业:（080701）工程热物理（080702）热能工程（080704）流体机械及工程（答案必须写在答题纸上,写在试题或其他纸上无效）一、填空（18分，每空1.5分）TOC\o"1-5"\h\z（1）物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称为 。（2）常物性、无内热源的一维稳态导热微分方程 。（3）第二类边界条件是 。（4）非稳态导热中忽略物体内部导热热阻的简化分析方法称为 。（5）当Pr〈l时，热边界层的厚度 流动边界层的厚度。（6） 大空间自然对流换热处于湍流时，表面传热系数与 无关的特征，称为自模化。（7）凝结换热分为珠状凝结和 两种，其中 的表面传热系数更大些。（8）5个等温、常物性表面构成的封闭系统，此系统一共有 个角系数。（9）在热辐射分析中，把光谱吸收比与波长无关的物称为 。（10）角系数的相对性应表示为 。（11）换热器热计算的计算方法有平均温差法和 两种方法。二、 简答题（48分，每题8分）导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什麽？哪些是物性参数，哪些是与过程与有关？分别写出Bi、Nu、Gr各准则的表达式，并说明各物理含义。试用传热学来解释，室温都是20°C时，夏天只穿衬衣就可以，而为什麽冬天穿衬衣就会感到冷？从实际物体辐射换热的角度分析说明，为什麽玻璃和透明塑料薄膜可制成暖棚？试解释为什么高温过热器一般采用顺流与逆流的混合布置？写出换热器的效能和传热单元数的表达式，并说明它们的物理意义。三、 计算题（13分）有一可忽略其内部导热热阻，初始温度为500C的金属大平板，放到20C大厂房里冷却，30秒后该板温度为300C，试确定该板的时间常数；并计算金属板温度到100C所需时间？（13分）压力为1.01325X10Fa的饱和水蒸气在高0.5m的竖管上凝结，壁面温度保持80C，凝结量为50kg/h时，管径应多大？（15分）水以0.9kg/s的流量在内径为30mm的管内流动，管子内表面温度为100°C，进口处水的温度为40C。试求水被加热到80C时所需管长。（不考虑修正）（15分）有一烟筒的表面发射率为0.9，表面温度为100C，外径为0.2m。该烟筒水平穿过室温为20C，墙壁的温度为17C的大房间，烟筒在大房间内的长度为5m。试计算烟筒在大房间的总散热量。（16分）有一台壳管式换热器用来冷凝1.01325X10Fa的饱和水蒸气•要求每小时内冷凝180kg蒸汽。冷却水的入口温度为25C，出口温度为60C，设传热系数为1800W/（册.k）,蒸汽凝结汽化潜热为2257.1kJ/（kg.k）试求所需的传热面积。四、（12分）图1中所示的有内热源、常物性的二维导热区域，一个界面为绝热，其余界面与温度为t,C的流体发生对流换热，其表面传热系数为hW/（^.k），内热源为W/m3.,试列出节点2、5、4、9的离散方程式。（节点方程不必整理）（图中沿x方向节点间距为4x；y方向节点间距为厶y）。图1附：部分计算公式管内强制对流旺盛湍流实验关联式Nu=0.023Reo.8Pro.4竖壁层流膜状凝结平均表面传热系数h二1.13sw大空间自然对流换热的实验关联式Nu=0.48（Gr.Pr）】4膜状凝结时的雷诺数门 膜状凝结时的雷诺数门 4hl(t-1)Re=sw耳r空气的物理性质表tC入X102w/(kg.k)VX106m2/sPr402.7616.960.699502.8317.950.698602.9018.970.696水的物理性质表tCPkg/m3CpkJ/(kg.k)入X102w/(m.k)nx106kg/(m.s)VX106m2/srkJ/kgPr40992.24.17463.5653.30.6592405.94.3160983.24.17965.9469.90.4782357.62.9980971.84.19567.4355.10.3652309.02.2190965.34.20