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3、直径为1mm的金属丝置于温度为25°C的恒温槽中，其电阻值为0.01Q/m,设
电流强度为120A的电流突然流经此导线并保持不变，导线表面与油之间的表面
传热系数为550W/（n）2・K）。问：当导线温度稳定后其值为多少？从通电开始瞬间
影响，表面传热系数采用h=c（t-tf）」.25来表示。试列出下图所示的
稳态、无内热源物体边界层节点（M,n）的温度方程，并对如何求解这一方程组
8、准备设计一个开口半径为1cm、开口发射率为0.999的球型人工黑体腔，B
2011华电传热学考研线.“相似”和“比拟”是传热学中常用的两种研究方法，试举例说明两种方法的
3.判断逆流换热温度曲线.求圆筒壁换热的最低温度及对应绝热层厚度。（线.肋片导热问题（线.埃库特流动（线.求角系数（线年线.不凝结气体的存在会对液体的沸腾和整齐的凝结有什么影响，说明理由。（线.求内热源的发热率。（线年硕士研究生入学考试传热学试卷
1、为热扩散率，请解释其物理意义。一般木材的热扩散率约为a=1.5X10-7
m2/s,紫铜（纯铜）的热扩散率约为a=5.33X10-5,分别对同样长短粗细的
3、两流体平行流动时的温度分布如下图所示，请写出图（a）、（e）中流体的物态变
1、普朗特数的物理意义是什么？分析当、Pr=l、时，流体的热边界层和流动
3、某蒸发器的管壁厚3mm，材料是钢。长久使用后其表面覆盖一层厚为0.5mm
的水垢。试求传热系数的变化，并就计算结果讨论水垢对传热系数的影响。已知：
1.有三层平壁组成的复合壁，已测得各层壁面温度依次为600℃,500℃,300
1.水以2kg/s的流量流过内径为40mm的管子，管内表面的温度保持100℃。问
2.考察一长4m,宽3m的房间，地板和天花板之间的距离为2.5m,房间的四个墙壁
是绝热的，由于使用了电阻加热器使地板表面保持均匀温度30℃,天花板的温度
为12℃,地板对天花板的角系数为0.29,若所有表面的黑度都为0.9,问地板与天
3.一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行:热流体进口温度t/=360
℃,出口温度tj=300℃,冷流体进口温度t2=30℃，出口温度tz=200℃,热
被加热到162℃,而热流体的出口温度则高于300℃,试确定此情况下的污垢热
1.一侧面绝热的棒，一端x=0处，温度为骁，另一端x=L处，温度为t。，该棒
的横截面积按线性规律变化。=x°（l+x/L）,f。为x=0处的截面积，材料的导热系
2.假定顺流式换热器中传热系数k与两种流体的温差成线性关系，k=a+bAt,
换热入口端和出口端的两种流体温差，F为传热面积。（推导中假定水当量GC为
5.（4分）试比较水平管外膜状凝结换热过程和水平管外膜态沸腾换热过程有何
1.（14分）一厚度为20cm的大平板，通过电流时发热功率为4X10W/m3,夹板
表面暴露于30℃的空气中。已知表面与空气之间的对流换热系数为60W/（m2.K）,
4（16分）一块5m高、1m宽的漫射灰体平板表面，从一辐射源得到投入辐射
800w/m2,背面绝热，环境和空气温度为27℃,平衡时平板温度为77C,求：（1）
平板自然对流换热的热流量；（2）平板的辐射热流量；（3）平板表面的黑度。
2.（7分）写出无因次准则数Nu和Bi的表达式，说明它们的物理意义。这两
3.（7分）在大气压下同样的两水滴在表面温度分别为120℃和400℃的铁锅上，
4.（7分）对管式内强制对流换热，若采用短管或弯管可以化流体的热，这是何
5.（8分）对非稳态导热而言，导热微分议程中只出现热扩散系数。因此，是否
6.（7分）热水在两根相同的管道内以相同的流速流动，管外分别用空气和水来
7.（7分）农村中常使用的太阳能灶的受热面往往涂上黑色，但工厂的车间中使
1.用热电偶测量电烤箱中的温度变化。热电偶表面积A,体积V,物性均为常数。
电烤箱内的空气温度随时间「的变化可看成是线性的，即t,=Br,B为一常数。
管处于均匀的壁温t...液体与管子间的对流换热系数为ho求液体平均截面温
3o如图所示两个半径R=20cm的半球球壳，其内表面温度与黑度分别为。t,少宽-----
℃、/=0.8；t2=30℃、£2=0.9,这两个半球之间夹有一层遮热板，其岬的h
4.有一传热面积为7m2换器，冷流液体作逆流布置。冷流体的进口温度分别t
,=70℃,t2=40℃,冷流体的缈谖缈爱露为5.5℃。质量流量m1、m?分别为
5.微翅管（microfintube,又称内螺旋管）是近年来广泛用于制冷、化工工业
dx/dy=30℃/m,导热系数2i=40W/（m℃）,如果基另一表面上的导热系数
2.解解释毕渥数Bi的物理含义，并说明为什么用Bi判别非稳态导热问题能否
3.图1：1表示出了常物性、有均匀内热源出的二维稳态导热问题局部边界区域
6.试解释普朗特数Pr的的物理意义，并示意性的画出Prl时的速度边界层和
8.在应用管内旺盛紊流实验关联式Nu=0.023Re“Pr时，当流体与换热泪盈眶
1.（10分）一直径为5cm的钢球，其初始温度为500℃,突然被置于30℃的空
气中。设钢球表面与周围环境的对流换热系数为10w/m2r,试计算钢球非稳态导
2.（20分）长10m、外径133mm的水平管道通过一大房间，房间壁面及其内的空
气温度均为30℃o若管道表面温度为90℃、黑度为0.9,求管道的散热量（自
热。底面1和2的温度分别为500℃和100。。，黑度都有为―----
4.（23分）温度为95。。的热空（热流电流）气流经一内径/______
表面积为6X103m:体积为3X105m\冷却1分钟后，试件温度为60℃0
温度分别为80℃和20℃,直径d=lm,圆筒侧内表面黑度为0.8,温度为
为2.IkJ/（kgr）,热油进口温度为140C,要求离开换热器时换热器的
3、（5分）用热电偶测量流体温度，为了减小动态测量的热电偶时间常数，对热
4、（5分）管内强制对流换热准则关系式m/=0.0231吟9「；中n取0.3或0.4。
^6OA»60，问两根管道内的平均表面换热系数L和儿是否相同？哪
6、（5分）冷空气以常速流过一薄平板，平板另一侧水蒸气凝结换热。问平板温
9、（5分）采用空调后，冬夏两季室内气温均可以维持在25℃,为什么在这样…
10,（5分）一冷凝器实验台，在充满工质前没有抽真空，试问这对冷凝器运行
直放置在温度为。=15℃的空气中，平板的导热系数入=0.5w/（m℃）,其两侧
表面接收中E=100w/m，的辐射能,与空气对流换热的表面换热系数为h=5W/m2
℃（1）写出描述这一换热问题的微分方程和换热条件；（2）求出平板中心和两
2、（20分）一直径为d=30mm的金属小球，其中心有一个可忽略体积的电
=7800依/机③比热c=420J/kg℃,该小球放置于温度恒定的房间内，测得小球表
面温度为230.2℃,小球表面软热系数h=50W/〃/c,求：（1）房间内的空气温
3、（20分）以温度为60℃的饱和水蒸气在水平放置、外经d°=30mm的铜管外
凝结，室内冷却水流量0.5kg/s,对流传热系数5000W/加2。。。若管内冷却水温
度由20℃增加到40℃；求：（1）铜管外凝结的表面换热系数瓦；（2）传热系数
k；（3）铜管的壁面温度；（4）所需铜管的长度（忽略管壁热阻和污垢热阻，近
4、（20分）有一边长为=0.5的无限长正方形通道，其表面黑度分别为=0.8、=0.5,
径为36mm,外经为40mm,外管内径为60mm,内管壁面的导热系数为36W/（mK）；
求：（1）换热器的换热温差；（2）环形管道内管外壁面的表面传热系数力。；（3）
换热器的传热系数热（内管外侧壁面为基准）；（4）套管长度L。（物性参数见
2、（5分）在两块平行无限大灰体表面之间插入一快金属薄板作为辐射遮热板，
3、（5分）有一台采暖用的散热器，用管内的热水来加热管外的空气。为了提高
4、（5分）试解释普朗特常熟Pr的物理意义，并示意性地画出Prl时的速度边
5、（5分）一个直径为d的圆球，一个边长为d的正方体，同一初始瞬间被置于
相同的外部环境中进行冷却，所有其他条件均相同（符合集总参数法应用条件）,
8、（5分）直径10cm的圆盘水平放置在直径为25cm的半球的球心位置，如图2
为Cp=400J/（kgk）,导热系数为25W/（mk）。其初温为20℃,突然将其置入温
度为t=125℃的空气流中，表面传热系数为420W/（m2k）,问热点偶指示温度达到
4、（26分）一逆流式套管换热器，内管的内经&=20mm,壁厚6=1.5mm。内管流
过质量流量G=0.4kg/s,进口温度为=95℃,出口温度为3”=70℃的水，比
定压热容Cp尸4.2kJ/（kgk）0环形通道流过入口温度为tj=15℃,质量流量为
345W/（mk）o内钢管的导热系数为40W/（mk）,求油的出口温度及套管的长度（不
2、（6分）试由常物性、一维、稳态、有内热源的导热微分方程式出发，导出有
均匀内热源的一维等截面直肋的导热微分方程式。肋片的截面积为Ac,周长为P,
3）写出毕渥数Bi的定义式并解释其意义。Bi-0和Bi-8各代表什么样的换热
⑴初温为4。℃,质量为lkg/s的水流经一外管内径刈为60mm,内管外径由为
40mm的偏心套管换热器的环形空间偏心度S为5mm。如图2所示。内管内为水蒸
气凝结，使内管外表面壁温维持在io0rC,换热器外壳绝热良好。试确定把水加
(2)温度为14ITC,总质量流量为3.5桓/s的热油被分配到两台换热器中加热冷
热油加热到75P,第一台为逆流换热器，其将热油冷却到90P,并在第一台换
(3)外径为159第加，长度为2加的水蒸气输送管道，水平置于空气温度为20P,
度计测得保温层的外表面平均温度为60P,表面发射率（黑度）为0.9,若忽略管
在tf的流体中，对流换热系数为h,平壁导热系数为入，试：（1）写出该问题
的微分方程式和定解条件；（2）求平壁中的温度分布表达式；（3）求平壁中的
现测得粕丝直径0.1mm,长10mm,电阻0.2Q,通过伯丝的电流L2A,柏丝表面
四、（22分）一直径为200mm的圆盘加热器1,其正上方为一直径400mm
的半球罩2,它们被放置在27c的大房间3中。圆盘加热器的底部和侧面均绝热,
五、（24分）,条供热管道长500m,架空敷设，管道内径70mm,外径80mm,管
外包敷50mm厚的保温材料，保温材料导热系数为0.05w/（m.k）,钢管材料导
6.有人说d2t/dx2=0的一维稳态导热温度分布与导热系数无关，因为里面没有
1.一厂的热电偶上标有时间常数1S,给出其具体表达市，用传热知识说明标注
4.液-气换热，管内是液，管外是气，现在要强化，可以增加管内流速，减少管
1.图略，给了一个电熨斗，其实就是一维稳态平壁导热，左边是定加热功率中，
X3.（1w；（2）画出辐射网络图；（3）求1与2的换热量。其中所有条件已给，1
5.一个换热器的计算问题，53根管子的液-液换热器，所有条件都给出。（1）
计算每根管子的流量；（2）计算管内的换热系数；（3）计算总的传热系数（管外
（11）4个等温、常物性表面构成的封闭系统，此系统一共有______仝角系数。
（1）（10分）两根不同直径的蒸汽管道，外面都覆盖一层厚度相同、材料相同
（2）（13分）有一可忽略其内部导热热阻，初始温度为20℃的小金属球，放入
800℃的炉中加热，10秒后该球温度为200℃,试确定该球的时间常数；并计算
（3）（12）压力为1.013Xl（）5pa的饱和水蒸气在高0.4m的竖壁上两面凝结，壁
（4）（15分）有一烟筒的表面发射率为0.9,表面温度为80C,外径为0.1m。
该烟筒垂直穿过室温为20℃,墙壁的温度为17℃的大房间，烟筒在大房间内的
（5）（13）水以0.8kg/s的流量在内径为25mm的管内流动，管子内表面温度为
100℃,进口处水的温度为40C。试求水被加热到80℃时每米管长所需热量。（不
（6）（15）有一台壳管式换热器用来冷却润滑油。冷却水在管内流动，水的入口
温度为20℃,出口温度为40℃,流量为3kg/s；热油入口温度为120℃,出口温
度为60℃,传热系数为500W/（m、k）,温差修正系数W=0.97。若水和油的比热
分别为4174J/（kg.k）和2148J/（kg.k）0试求油的流量和所需的传热面积。
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,
其余界面与温度为的流体发生对流换热，其表面传热系数为hW/（m2.k）,
内热源为Q（W/mD,试列出节点1、5、6、9的离散方程式。（节点方程不必
2.一大平壁两侧表面温度分别为T1和T2,且T1T2,其导热系数X与温
和A0三种情况下一维平壁稳态导热时的温度分布曲线.什么叫膜状凝结？什么叫珠状凝结？膜状凝结时热量传递过程的主要阻
4.写出Pr数的表达式并说明其物理意义；Pr=l时流动边界层厚度与温度边
1.有一厚为20mm的大平壁，导热系数为1.3W/(m・K)。为使每平方米壁
面的热损失不超过1500W,在外表面上覆盖了一层导热系数为0.12W/(m•K)的
保温材料。已知复合壁两侧温度分别为700C及50C,试确定此时保温层的厚度。
加热，且dl=2d2.流动与换热均已处于湍流充分发展区域，对流换热的实验关联
式为Nu=0.023Re0.8PrO.4.试确定在下列两种情况下两管内平均表面传热系数
3为绝热面。假定两个黑体表面的面积相等，即A1=A2,温度分别为T1与T2,
试画出该辐射换热系统的网络图，并导出表面3（绝热面）的温度T3的表达式。
7.从流体的温度场分布可以求出表面传热系数，其物理机理和数学方法是什么？
10.对壳管式换热器来说，两种流体在下列情况下，何种走管内，何种走管外?
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