重庆大学2004年硕士研究生入学考试试题传热学

重庆大学2004年硕士研究生入学考试试题科目代号：801科目名称：传热学1请考生注意：答题一律（包括填空题和选择题）答在答题纸或答题册上，答在试题上按零分计。1、 解释下列名词，有单位的请写出单位（30分）（1） 传热系数K与导温系数a(热扩散率)；（2） 受迫对流换热与自然对流换热；（3） 辐射力E与辐射强度I。2、 半无限大物体在周期性变化边界条件下的温度分布表达式为：根据该式，计算x=0.5m处，日温度波振幅的衰减度v和延迟时间？ （介质的导温系数a=0.5×10-6m2/s）（12分）3、 两根圆管，当空气（Pr = 0.7）受迫在管内流动换热时，已知两管的Re1=Re2，问两管对流换热现象是否相似，为什么？如果管2的内径d2=50mm，管内空气的导热系数=0.03W/(m·)，当测得管1的Nu1 = 100时，管2的对流换热表面传热系数为多少？（12分）4、 分别解释毕渥准则Bi准则与怒谢尔特准则Nu的物理意义？指出他们之间物理量与几何量的区别？5、 何谓膜状凝结与珠状凝结？为什么珠状凝结时表面传热系数（即对流换热系数）比膜状凝结大得多？（12分）6、 如图所示为一实验用圆筒形加热炉，炉内空直径d = 75mm，高度h = 150mm，采用电加热使其侧壁温度和底面温度分别维持为t1=1327和t2=1627。侧壁和底面均可近似视为黑体。如果除顶部开口与温度为27的环境之间存在热损失以外，不考虑炉子外表面热损失。试求为保持炉壁温不变时所需要的电功率P？已知侧壁与底面间的辐射角系数X1，2=0.118。（20分）7、 一块边长0.2m的正方形电热板，表面发射率= 0.6。该板水平悬挂在室温tf = 20大房间内，通电加热稳态后测得电热板表面温度为tw1 = 60，大房间壁温tw2 = 17。已知平均温度tm = 40时，空气的物性参数为：vm = 16.96×10-6m2/s；m = 2.76×10-2W/(m·)；Prm = 0.7。对流换热准则关联式为：Num=c(Gr·Pr) mn，其中c、n及定型尺寸已列入下表中。求：（1）、电热板表面的对流换热量c？（2）、辐射换热系数hr?（3）电热板消耗的电功率P？（26分） 8、 某工厂拟采用套管式换热器来冷却润滑油，该换热器内管内径为200mm，外径为214mm，管壁导热系数= 36W/(m·)。进口温度为80的高温润滑油在内管内流动，流量为0.3Kg/s，比热Cp1=2200J/(Kg·)，对流换热表面系数h1 = 800W/(m2·)；进口温度为20的冷却水在套管间流动，流量为0.37Kg/s，比热Cp2 = 4180J/(Kg·)，h2 = 1200W/(m2·)。该换热器设计的换热能力为35640W，不计外管外表面的热损失，求：（1）、该换热器的效能？（2）、对数平均温差？（3）、满足换热能力所需要的管长L？（26分）