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2001年上海理工大学硕士研究生入学考试试题

准考证号：得分：考试科目：传热学

一、问答题（每题5分）

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℃、60℃，在稳态导热情况下，问哪一层热阻最小？

2．说明非稳态可以采用集总参数法求解的条件，并说明其物理意义。3．怎样才能改善热电偶的温度响应特性？

4．直管内紊流对流换热中，其他条件相同时，相同的流速或相同的流量条件下粗管和细管的对流换热系数哪个大？有何证据？

5．不凝性气体对膜状凝结换热有什么影响？其机理是什么？6．何为灰体？引入灰体概念对计算辐射换热有什么意义？

7．试比较黑表面、温射灰表面、重辐射面的有效辐射和本身辐射的关系。8．举例说明强化单相强制对流换热的基本思想。

9．从传热观点看，为什么暖气片一般都放在窗户下面？10．试说玻璃温室效应的原理。

二、计算题（一、二题每题13分，第三题14分）

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℃。问需要多长的管子才能把水温从25℃加热到75℃。（比热Cp=4.141kJ/(kg.k),动力粘度μ=547×10-6N.s/㎡, 导热系数λ=0.643W/(m·℃) , 密度1000kg/,Pr=3.56,不需要修正）

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, 问地板与天花板间的净辐射热量是多少? 墙壁的温度是多少?

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 1′=360℃, 出口温度t 1″=300℃, 冷流体进口温度t 2′=30℃, 出口温度t 2″=200℃, 热流体的质量流量G 1与比热C 1的乘积2500W/℃, 传热系数800W/(㎡·℃) . 运行一年后发现, 在G 1C 1、冷液体的G 2C 2及t 1′、t 1保持不变的情形下，冷流体只能被加热到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阻及热流体的出口温度。三、推导题（每题5分）

1．一侧面绝热的棒，一端x=0处，温度为t 0，另一端x=L处，温度为t 0，该棒的横截面积按线性规律变化f x =x0(1+x/L)，f 0为x=0处的截面积，材料的导热系数λ=λ0exp(t/t0) ，试推导通过该棒的热流量。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+b△t, 其中a 、b 为已知常数，△t 为任一截面上的局面温差，试证明换热器的总传热量为：

k '' t ' −k ' t ''

Q =F

ln[k '' t '' /(k ' t '' )]

式中k ′、k ″分别为换热器入口端和出口端的传热系数，△t ′、△t ″分别为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 为常数，流体无相变发生）

2002年上海理工大学硕士研究生入学考试题

考试科目:

准考证号:

成绩:

一、简答题：1．（6分）写出下列特征数的表达式，并简要说明其物理意义。

Bi Pr Gr Nu Re

2．（4分）简述集总参数法的实质。