湛江海洋大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试传热学试卷
湛江海洋大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试《[url=http://book.kaoyantj.com/kaoyanbook_search.asp?shuming=传热学&xuanze=2]传热学[/url]
》（404）试卷
[u]（请将答案写在答题纸上，写在试卷上不给分。本科目满分[/u][u]150[/u][u]分）[/u][u] [/u]
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[b]一、填空题[/b]（每小题3分，共30分）
1、传热学是[u] [/u]的科学。
2、灰体是指 [u][/u]。
3、傅里叶定律的数学表达式是 [u][/u]。
4、毕渥数Bi的表达式[u] [/u]，努塞尔数Nu的表达式[u] [/u]，
二者的差别是[u] [/u]。
5、集总参数法的适用条件是 [u][/u]。
6、在其它因素不变的情况下，流体的流速越大，则边界层厚度[u] [/u]
[u][/u]，流体粘性系数越大，则边界层厚度 [u][/u]。
7、沸腾换热的推动力是[u] [/u]。
8、凝结换热有两种形式，[u] [/u]凝结的表面传热系数（即对流换热系数）往往高于[u] [/u]凝结。
9、黑体辐射常数σ=5.67×10-8的国际单位制单位为[u] [/u]。
10、稳态导热的第三类边界条件用温度表述的关系式为 [u][/u]。
[b]二、简答题[/b]（每小题8分，共48分）
1、试用传热学理论解释热水瓶的保温原理。
2、一常物性，无内热源的单层长圆筒壁，内、外半径分别为r1和r2，其内、外表面分别维持均匀恒定的温度t1和t2。试分别就t1>t2和t1<t2两种情况，定性画出壁内温度分布曲线，并作简要解释。
3、简述影响强制对流换热的各因素。
4、试确定图示的角系数Ⅹ1，2，1为半球内表面，2为底面。
5、有一台钢管换热器，热水在管内流动，空气在管束间作多次折流横向冲刷管束以冷却管内热水。有人提出，为提高冷却效果，采用管外加装肋片并将钢管换成铜管。请你评价这一方案的合理性。
6、请写出牛顿冷却公式，此公式中没有时间参数，那么对于非稳态问题，此式还适用吗？
[b]三、综合题[/b]（任选做4题，每题18分，共72分）
1、有一气体冷却器，气侧对流换热系数h1=95 w/（┫?k），板壁厚度δ=2.5mm，λ=46.5w/（m?k），水侧对流换热系数h2=5800w/（┫?k）。
（1）请计算每个环节的单位面积热阻以及总传热热阻，并指出此时增强传热应从哪个环节着手；（2）此设备运行一段时间后，如果在气侧积了一层1mm厚的灰垢[λ=0.116 w/（m?k）]，水侧结了一层厚为0.5mm的水垢[λ=1.16 w/（m?k）]，其它条件不变，问此时总传热热阻为多少？
2、两块面积为1×1┫、间距为1m 的平行平板置于一个温度为280K的大房间内。两平板正面相对的两表面的发射率和温度分别为
ε1=0.3,ε2=0.8，T1=840K，T2=550K。不计平板相背的两个面的换热，（1）请画出辐射换热网络图；（2）试求每个板的辐射散热量及房间所得的热流量。（两平板之间的角系数Ⅹ1，2=0.2）
3、某冷却设备必须每小时冷却275kg的热流体，使其由t1′=120℃冷却到t1″=50℃。热流体的比热容C1=3.044KJ/(Kg?K)。为了冷却热流体，每小时要用t2′=10℃R 冷却水1000Kg，水的比热容C2=4.187 KJ/（Kg?K）。如果要传热系数k=116.3 w/（┫?K）。试分别求顺流和逆流时所需的传热面积。
4、对于稳态、无内热源，常物性（且各向同性）的导热问题
（1）请写出三维直角坐标系中的导热微分方程式。
（2）请写出内部任意一节点用相临节点表示的差分表达式
（设Δx=Δy=Δz）
5、涡轮叶片在高温燃气中运行（设燃气温度恒定不变），为了使叶片平均温度尽可能低以保证燃气正常安全运行，在叶片中开有孔缝，冷却气流从中间流过。
（1）燃气侧与冷气侧的换热应有什么样的关系？
（2）燃气侧对流换热系数应该大一些好，还是小一些好？
（3）冷气侧对流换热系数应该大一些好，还是小一些好？你有何措施改变冷气侧的对流换热系数？希望用示意图配合你对上述问题的讨论。
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