浙江大学2003年硕士研究生入学考试试题
一、填空(每空2.5分,共二十空50分)
1.导温系数a表征了物体 的能力,其单位(国际单位制)是 ,流体运动粘性
v与a的比值组成的无量纲数 。
2.固体辐射表面的有效辐射J由 和 两部分组分。
3.在计算导热热阻时,若导热系数是温度的线性函数,则其定义性温度取为 最准确。 4.流体横掠管束时,计算表面传热系数(换热系数)时,其特征尺寸一般取 ,当纵向流过管束时,其特征尺寸一般取 。
5.管道的临界热绝缘直径计算式d?2?/h中,?表示 的导热系数,h表示 的表面传热系数。
6.无量纲数?h??/?中的?在Bi数中是指 ,在Nu数中是指 。
7.在常物性一维稳态导热时,长圆筒壁随半径增加,热流密度 ,大平壁随厚度增加,热流密度 。
8.膜状凝结的主要热阻是 热阻,其表面传热系数与凝结壁面的过冷度的 次方成正比。
9.漫射表面(兰贝特表面)的辐射强度与 无关,灰体的 与投射波长无关,具
有这两个性质的固体表面通常叫灰漫表面。
10.在换热器热计算中,组合KA/?qmC?min叫 ,效能的定义式为 。
二、问答题(每题8分,共五题40分)
1.已知大容器饱和核态沸腾的实验关联式如下:
cpl?t?q?Cwl?rPrls??lr??g??l??v??0.33?
试详细说明沸腾表面传热系数h与哪些因数有关?
2.为较准确测量管道内流体的温度,测温套管材料有紫铜、不锈钢和玻璃,选用哪种材料好?
为什么?
3.有人说,在换热器冷热流体进出口温度t'1、t1、t'2、t2保持不变时,逆流布置时的对数平
均温差总比顺流布置时大,你认为对吗?试证明你的结论。
4.为什么多在春天放风筝(提示从春天地面附近空气的温度变化及分布规律着手)? 5.诗歌“火烤胸前暖,风吹背后寒”热情歌颂了我国志士在严寒东北的艰苦条件下抗击日本
侵略的英雄气概,也生动描述了不同传热方式的特点。你能分析出是哪几种传热方式使人在严冬的野外用篝火取暖时有这样的感受?
三、计算题(每题20分,共三题60分)
1.一根温度为800℃、直径100mm的圆棒位于一间大房子正中放热,室
温为10℃,棒表面黑度为0.8,求:单位长度圆棒的辐射散热量。 如果装有一个绝热的半圆形全反射罩(直径500mm),位置见图,求此时单位长度圆棒的辐射散热量(设反射罩对自身的角系数为0.4)。 2.在一个逆流式油冷却器中已测得油的进口温度T1?85℃,出口温度
T2?47.5℃,冷却水进口温度t1?40℃,油流量qm1?3250kg/hr,冷却水流量
qm2?5700kg/hr,油的比热C1?2.035kJ/kg?K,水的比热C2?4.180kJ/kg?K,传热面积为12m2,不计热损失,求: a)计算冷却水的出口温度t2。 b)计算换热器的传热系数。
3.一金属圆球的直径150mm,它在炉内被加热到500℃,然后放到温度为20℃的液体中冷
却,该金属的导热系数是50W/?m?K?,密度为7800kg/m3,比热为2700J/?kg?K?,圆球表面与流体间的表面传热系数为40W/m2?K,试计算该圆球冷却到200℃所需要的时间(按集中参数法计算)。
??浙江大学2004年硕士研究生入学考试试题
一、填空(每空2.5分,共二十空50分)
1.导热微分方程的推导依据是 和 ,直角坐标下一维、非稳态、无内热源导热问题的导热微分方程可以表示成 。
2.如果测得通过一块厚50mm的大木板的热流密度为40W/m2,木板两侧的表面温度分别为
40℃和20℃,则该木板的导热系数为 ;若将加热热流密度提高到80W/m2,该木版的一侧表面温度为25℃,则另一侧的表面温度应为 。
3.如果在一根加热水的管子里(管内水被加热)结了一层水垢,其他条件不变时,管壁温度
与无水垢是相比将 。
4.角系数相对性用公式表示可以写成 ;对于一个非凹封闭系统,角系数完整性用公式表示可以写成 。
5.普朗克定律揭示了 的单色辐射力按 变化的分布规律。 6.无量纲组合??cp?/?[或??cp?/K]叫 数,它的物理意义是 。
7.管内强迫对流换热,一般来说,流体的导热系数变大,表面换热系数 ,流体的粘度变大,表面换热系数 。 8.沸腾危机是指 。
9.换热器效能的定义是 ,其物理意义是 。 10.纵掠平板强迫对流换热的能量方程为 。
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0.8,温度为290℃。内管⑵直径为200mm,辐射率为0.5,温度为450℃。画出该部分的辐射换热网络图,并计算出单位管长内管表面的净辐射热损失。设外管外部空气和环境温度皆为100℃,为自然对流和辐射换热,试求外管外部表面和空气间的复合换热系数。
2.有一复合炉墙由三层材料组成,其中A、C两种材料的导热系数和厚度已知,分别为:
kA?20W/(m?K),kC?50W/(m?K),LA?0.30m,LC?0.15m (如图2所示),处于中间层的材料B的厚度为0.15m。稳态条件下炉墙两侧裸露表面的温度已知,分别为炉内烟气的复合换热系数为25W/(m2?K),烟气温度T??800℃,Ts,o?20℃,Ts,1?600℃,试问:
(1)材料B的导热系数是多少? (2)画出该复合炉墙的热阻图,并在图上
标出各节点的温度、热流量和热阻的大小。 3.一个逆流布置、水-水换热器由53根内径
Di?16mm、壁厚1mm、导热系数
4W0/m?(K的钢管组成,热水在管内流动,