2019年陕西西安建筑科技大学传热学考研真题.doc

发布时间：2022-09-21 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.06M 资料格式：doc 举报版权申诉

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2019 年陕西西安建筑科技大学传热学考研真题一、分析简答题（共 9 题，每题 6 分，共 54 分） 1、如图 1 所示的双层平壁中，导热系数 1、2 为定值，假定过程为稳态，试分析图中三条温度分布曲线所对应的 1 和2 的相对大小。 2、无内热源，常物性二维导热物体在某一瞬时的温度分布为： t  2 y 2 cos x 。试说明该导热物体在 x  0 ， y  1 处的温度是随时间增加逐渐升高，还是逐渐降低？ 3、试分析管内湍流强制对流换热，管径不变，流速增加一倍时，表面传热系数 h 如何变化？若管径缩小一半，体积流量等其他条件不变时， h 又如何变化？ 4、热水在两根管内以相同流速流动，管外分别采用空气和水进行冷却。经过一段时间后，两管内产生相同厚度的水垢。试问水垢的产生对采用空冷还是水冷的管道的传热系数影响较大？为什么？ 5、在电厂动力冷凝器中，主要冷凝介质是水蒸气，而在制冷剂（氟利昂）的冷凝器中，冷凝介质是氟利昂蒸气，其表面传热系数较小。在工程实际中，常常要强化制冷设备中的凝结换热，而对电厂动力设备一般无需强化。试从传热角度加以解释。 6、当大气中的二氧化碳和水蒸气的比例增加时，会出现大气温室效应，试说明其原因。 7、如图 2 所示的真空辐射炉，球心处有一黑体加热元件，试指出①，②，③三处何处的定向辐射强度最大？何处辐射热流最大？并说明理由。假设①，②，③三处所张立体角相同。 8、如图 3 所表示的表面间的角系数是否可表示为：如有错误，请予以更正，并说明理由。

9、试说明珠状凝结比膜状凝结的传热系数高的原因；在安装新空调时，在充灌制冷剂之前，往往要对系统进行抽真空。试利用凝结换热的有关知识，说明这样做的理由。二、（22 分）有一矩形截面直肋一维稳态导热。已知肋片壁面和周围流体之间的表面传热系数为 h，流体的温度为 tf，肋片根部温度为 t0，肋端绝热，肋片宽度为 L，肋片高度为 l，肋片导热系数为，肋片厚度为，无内热源。试解答如下问题：（1）列出肋片温度 t 随着肋片高度方向 x 变化的微分方程式，并写出其单值性条件。（7 分）（2）画出网格图：6 等分直肋,得到 7 个节点；（3 分）（3）列出 2 个端部节点（即第 1 个节点和第 7 个节点）及中间节点（即第 4 个节点）的离散方程。（12 分）三、计算题（共 4 题，共 74 分）（注意：计算题中可能用到的有关参数和实验准则关联式见附录一、附录二。） 1、（12 分）某房屋外墙厚=360mm，墙的导热系数 =0.61 W/(m 20 ℃，室外温度为 tf2 2 K) 和 h2=120 W/(m 2 墙的散热量及墙的内、外表面温度 tw1 和 tw2 。 K) 。室内温度为 tf1 10 ℃，内、外墙面与空气之间的表面传热系数分别为 h80 W/(m K) ，并已知墙高 2.8m，宽 3m。试计算传热过程的传热系数 k ， 2、（20 分）有一根外径为 30mm 的圆棒，水平置于房间正中散热，圆棒的表面发射率为 0.8，表面温度保持恒定，为 373℃，房间内墙体和空气的温度均为 27℃，试求：单位长度的圆棒散热量。 3、（18 分）一个蒸汽电厂的冷凝器中有 N K) ，内外直径分别为 di 为 ho 10000W/(m 2 1000 根黄铜管，黄铜管的导热系数 t 110W/(m 28mm 。蒸汽在管子外表面凝结时的表面传热系数 25mm ，do K) 。（1）如果用水泵使来自河水中的冷却水以 mw 400kg/s 通过冷凝器所有黄铜管，则基于

单根管道的外表面的总传热系数 k 是多少？（2）如果从河水中抽取的水的温度为 20℃，要使压力为 0.0622MPa，流量为 10kg/s 的蒸汽凝结，则相应的冷凝器的出口水温为多少？ 4、（24 分）一逆流套管换热器，其中油从 100℃冷却到 60℃，水由 20℃加热到 50℃，传热量为 2.5 10 4 W ，传热系数为 350W/(m 2 K) ，求传热面积。如使用后产生污垢，污垢热阻为 0.004(m 2 此时换热器的传热量和两流体的出口温度为多少？ K) ，油的比热容为 2.131 kJ/(kg K)/W ，流体入口温度不变，问已知逆流时：附录一： 200℃的空气的物性参数如下：  3.93102 W/(m  K)， =34.85 106 m2 /s，Pr  0.68 换热实验关联式为: 1 Nu  0.48(Gr  Pr)4 ( 104 < Gr  Pr  107 ) 附录二：水的物性参数如下：冷却水： cp  4180J/(kg K)，  9.6 104 (N  s)/m2， 1000kg/m 3，  0.60W/(m K)，Pr  6.6 饱和水蒸气（ p  0.00622MPa）： ts  37.0℃，汽化潜热 r  2414.0kJ/kg 。管槽内流动换热实验关联式为： Nu  0.023Re 0.8 Pr0.4

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