东南大学传热学真题

（A）变大

（B）变小

（C）可能变大也可能变小 10.下面表述中正确的是（）

（A）对漫射表面，光谱吸收比等于光谱发射率 （B）吸收比等于发射率

（C）定向辐射强度与空间方向无关

二．模型与理论分析（共18分，每题6分）

1. 对于在右图中有均匀内热源Q的二维稳态导热问题，右边界为恒定热流边界条件，

其热流密度为qw，如果采用有限差分法求解，则在Δx=Δy的条件下，写出边界点4的节点方程。

2. 当20℃的空气与60℃的墙壁接触时会产生自然对流换热，试画出热边界层，速度

边界层、局部对流换热系数随高度变化的曲线。 3. 右图表示一组合板，平板左侧为真空，右侧为已知温度温度Tf和表面换热系数h

的流体，板的导热系数和厚度分别为λa、λb、δa、δb，并都为已知，左表面从没有示出的红外热源吸收辐射能，已知其净值为q0（w/m）。当处于稳态时，试写出用已知量表示的左表面温度表达式。

三．简答题（共32分，每题8分）

1.空气分别与宽度为2H，高度为H的竖直平壁和宽度为H高度为2H的竖直平壁进行自然对流换热，试比较两种情况下对流换热量的大小。 2.冬季利用太阳能温室可以种植蔬菜，试用辐射理论来阐明这种温室效应。 3.什么叫接触热阻，试阐述其产生的原因及影响因素。

4.何谓“临界绝热直径”？写出其表达式并阐述在何种情况下考虑之。 四．计算题（共70分）

1.（20分）一无限长的圆管内半径为r1，该处的温度为Tw1，外半径为r2，该处的温度为

Tw2.导热系数为λ=λ0（1+bT）,式中λ0、b均为已知的常数，且无内热源，试求： 1）写出该问题的微分方程及定解条件 2）求以r的函数表示的温度分布表达式 3）求每米管长的导热量

4）画出平板内温度分布的示意图

2.（15分）在直径为76mm，长为6m的管子中，流量为120kg/h的空气必须从25℃加热到55℃，为达到此目的，试求管壁所应该保持的温度。

3.（15分）有一个半球形容器r=1m，底部的圆面积上有温度为200℃、ε1=0.8的表面1 和温度为40℃、ε2=0.4的表面2，它们各占底部圆面积之半，容器壁面3是绝热的。试求：

1）画出该系统的辐射网络图 2）计算表面1、2间的辐射换热量 3）计算容器壁面3的温度

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4.（20分）一蒸汽-空气加热器，要求将空气由15℃加热到50℃，空气的流量为5Nm/s，ρ=1.293kg/Nm3，加热蒸汽压力为0.2MPa、温度为140℃的过热蒸汽，该状态的焓值

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为h=2749kJ/kg，凝结水为饱和状态。已知加热器的传热系数为k=75w/（m·k），试求： 1）画出该加热器的温度分布曲线 2）所需的蒸汽流量 3）加热器的面积

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东南大学

2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷

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课程编号：418 课程名称：传热学

一．名词解释（每题4分，共20分） 1.接触热阻

2.临界热绝缘直径 3.热边界层 4.灰体

5.换热器的效能

二．简答题（每题6分，共18分） 1.简述影响凝结换热的主要因素

2.简述毕渥数与努塞尔德数的异同

3.一电加热板竖直放置在房间内，如果电加热板的温度保持不变，试分析影响电加热板散热的主要因素

三．模型与理论分析（每题8分，共32分）

1.温度为t0的两壁面间连接一根长为L，直径为d的圆柱体，其热导率为λ，单位体积的发热量为Q,圆柱体的周围用导热系数极小的保温材料隔热，试求出稳态条件下，圆柱体温度分布的微分方程，并给出相应的边界条件。

2.温度为t0的气体通过壁面温度为tw的两块很大的平行平板构成的水平通道，假设入口速度是均匀的，且不考虑物性参数的变化，试根据所学的对流传热理论，分析局部对流传热系数沿流动方向的变化规律。

3.一组合平板，平板左侧为真空，右侧为已知温度Tf，和表面传热系数h的流体，板的导热系数和厚度分别为λa，λb，ζa，ζb，并都为已知左表面从没有示出的一红外热源吸收辐射能，已知其净值为q0，当处于稳态时，试写出用已知量表示的表面温度的表达式。

4在温度分别为T1和T2，发射率分别为ε和ε2的两个平行的无限大漫射灰体表面之间平行

插入一个极薄的漫射灰体遮热板，该板两侧的发射率分别为ε3，ε4，其中T1〉T2， ε3=2ε4（ε3<0.5）,试写出总辐射热阻表达式。

四．计算题（每题20分，共80分）

1.半径为r0，导热系数为λ，单位体积发热量为Q的无限长圆柱体，表面温度为t0，试求：

(1)写出该问题的微分方程及边界条件 （2）求圆柱体内的温度分布表达式 （3）求圆柱体外表面的热流密度 （4）画出圆柱体内温度分布示意图

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2.在一次对流换热试验中，10℃的水以1.6m/s的速度流入内径为28mm，外径为31mm，长为1.5m的水平直管，管子外表面均匀地绕着电阻带作为加热器，其外还包有绝缘层，设加热器的总功率为42.05kw，通过绝热层的散热损失为2%，设管材的λ=18w/（m k），试确定：

（1）管子出口处的平均温度 （2）水与管内壁间的换热系数 （3）管子内表面温度 （4）管子外表面温度

3.将一个热电偶温度计放置在等温风道中测量空气的温度，已知风道壁面温度tw=175℃，温度计的指示温度t1=320℃，若热电偶温度计可以看成是一个直径为2mm的小球，表面可以认为是ε=0.6的漫射灰体。空气与其表面的对流换热系数为35w/（mk），试求空气的实际温度t0.

4.温度为99℃的热水进入一个逆流换热器，并将4℃的冷水加热到32℃，冷水流量为1.3kg/s，热水流量为2.6kg/s，总换热系数为830w/（m k），试计算：

（1）该换热器的换热表面积

（2）该换热器的效能

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