安徽工业大学813传热学考研真题

2016年全国硕士研究生入学考试招生单位自命题试卷 A卷
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安徽工业大学 2016 年硕士研究生招生专业基础课试卷（A 卷）
科目名称： 传热学 科目代码： 813 满分： 150 分
考生请注意：所有答案必须写在答题纸上，做在试题纸或者草稿纸上的一律无效！
一、简答题(本题共 50 分，每小题 5 分，）
1、 为什么当导热系数为常数时，稳态时不同材料组成的多层平壁中的温
度分布曲线不是一条连续的直线而是一条折线？
2、热对流的传热机理是什么？
3、 在用热电偶测定气流的非稳态温度场时，怎样才能改善热电偶的温度
响应特性?
4、将傅立叶定律应用于贴壁流体层，可得 0
| 


 y
x
t
q  ，请问此时， 0
|)/( 
 y
xt
代表着什么？ 代表什么？
5、 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
阻力在什么地方?
6、 什么是灰体？
7、 写出 Bi 准数及 Nu 准数的表达式，说明其物理意义及两者的区别。
8、逆流换热器与顺流换热器相比的优缺点是什么？
9、获得无量纲数的方法有哪些？
10、什么是换热器的效能？
二、分析题（本题 20 分）
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1、已知一无内热源的常物性无限大平板中，某一瞬间的温度分布为：
2
2
1
CxCt  ， 21
, CC 为常数，求：
① 此时刻 0x 处表面的热流密度；
② 此时刻平板温度随时间的变化率（其热扩散率已知且为常数）。
三、计算题（本题共 80 分，每小题 20 分）.
1、 有一连续加热炉的炉墙由内层粘土砖和外层硅藻土砖砌成，它们的
厚度分别为 2301
S mm， 1152
S mm，炉墙内表面温度为 11001
t ℃，外
表面温度 100t 3
 ℃，试求炉墙导出的热流密度。（粘土砖的导热系数：
t00058.07.01
 ，硅藻土砖导热系数为： t00019.00395.01
 ）（本题
20 分）
2、 用热电偶测量气罐中气体的温度，热电偶的初始温度为 20℃，与气
体的表面传热系数为 10W/(m2
.K)，热电偶节点近似为球形，直径为
0.2mm 。 已 知 热 电 偶 的 导 热 系 数 67 W/(m.K) ，
7310 kg/m3
, 228c J/(Kg.K)。计算插入 10s 后，热电偶的过余温
度为初始过余温度的百分之几？要使温度计过余温度不大于初始过
余温度的 1%，至少需要多长时间？（本题 20 分）
3、 水流过 5l m 的直管时，从 3.25
'
f
t ℃被加热到 6.34
"
f
t ℃。管内直径
20d mm，水在管内的流速为 2m/s，求对流换热系数及管壁温度。（本
题 20 分）
管内强制对流换热的实验关联式为：
n
ff
Nu PrRe023.0
8.0
 水的部分物性数据表
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4．已知：一内腔为 0.2m×0.2m×0.2m 的正方形炉子。室温 27℃，炉底电
加热，底面温度恒定为 427℃， ＝0.8，炉子顶部开口，空腔四周及炉子
底面以下均敷设绝热材料。不计对流换热。（其中 2.03,1
X ， 2.03,2
X ，
8.02,1
X ）求：所需电功率。（本题 20 分）
（试题完）
T（℃） 
kg/m
3 p
c
KJ/kg.℃
2
10
w/（m. ℃）
Pr 6
10
m
2
/s
30 995.7 4.174 61.2 5.45 0.805
40 992.2 4.174 63.5 4.31 0.659
50 988.1 4.174 64.8 3.54 0.556