重庆大学2002年传热学考研真题

重庆大学2002硕士研究生入学考试试题

考试科目：传热学（1）

请考生注意：

答题一律（包括填空题和选择题）答在答题纸或答题册上，答在试题上按零分计。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1、名词解释（共18分）

（1）、导热系数λ与导温系数α。

（2）、努谢尔特准则Nu与格拉晓夫准则Gr。 （3）、漫辐射体与灰体。

2、平壁的稳态传热公式为：Q = KFΔT =α1FΔT =λFΔT/δ=α2FΔT。解释公式中的四个ΔT的含义。（8分）

3、空气外掠如图所示的a、b两平壁表面对流换热，a为连续壁，b为间断壁。

设换热条件相同，分析两种壁面对流换热的强弱，并在图示坐标系上定性地描绘出局部换热系数αx随x变化的曲线。（8分）

4、解释换热器效能ε的物理意义，写出其表达式。说明为什么逆流换热效能ε可以趋近于1，而顺流换热器则不可能。（8分）

5、内热阻远小于外热阻的物体被温度tf =20℃的常温介质所冷却。物体的初始温度t0 =300℃，冷却至3分钟时测得物体的温度为100℃。求该物体冷却至4分钟时的温度？（10分）

6、两根圆管，当空气（Pr =0.7）受迫在管内稳定流动换热时，已知两管的Re1=Re2。问两管的对流换热现象是否相似，为什么？如果管2的内径d2=50mm，管内空气的导热系数λ= 0.03w/（m·℃），当测得管1的Nu1=100时，管2的对流换热系数α2为多少？（8分）

7、导温系数α= 5.11×10-7m2/s的一厚外墙，夏季在室外空气温度变动及太阳辐射热的影响下，外表面产生温度波动。若墙内某处日温度波振幅衰减度v = 2，试求该处距墙外表面有多厚？日温度波在该处达到最高温度的延迟时间ζ为多少？[注：半无限大均质物体周期性变化边界条件下的温度分布为： (10分)

?（x,?)=Awexp(-????x)cos(2?????????x)

8、某地下防空通道横截面如图所示。拱顶为半径R=1m的半圆形，温度t2 = 37℃，

发射率ε2=0.5。通道侧壁高为2 m，侧壁及底部均为绝热面。拱顶下吊有一根外径d1=320mm、外壁温度t1=77℃、发射率ε1= 0.6的热力管道。若已知管道对拱顶的角系数Φ1, 2 = 0.65，拱顶对绝热面的角系数Φ2, 3 = 0.52。求管道与拱顶之间单位管长的辐射换热量。（14分）

9、某设备的垂直薄金属壁面温度tw1 =127℃，发射率ε1=0.8，它与保温外壳相

距δ1 = 30mm构成空气夹层，夹层高度h远大于δ

2=20mm

1。已知保温外壳厚δ

2

，其导热系数λ= 0.2w/

（m·℃），外表面温度tw3 = 41℃，外壳的散热损失q = 360w/m2。若保温外壳内表面发射率ε

2 =

0.5，求：（1）薄

金属壁表面与夹层空气间的辐射换热

系数α

R ？（2）封闭空气夹层中自然对流换热的当量换热系数αE ？（注：

夹层空气温度tf = ( t w1 + t w2 ) / 2）(16分)