華中科技大學(xué)年招收碩士生入學(xué)考試傳熱學(xué)試題

華中科技大學(xué)2004年招收碩士研究生入學(xué)考試試題考試科目：傳熱學(xué)適用專業(yè)：工程熱物理、熱能工程、制冷及低溫工程、供熱、供燃氣、通風(fēng)及空調(diào)工程一、簡答題（10小題，每題5分，共50分）什么是時間常數(shù)？試說明時間常數(shù)對動態(tài)溫度測量精確度的影響。什么是熱邊界層？什么是速度邊界層？普朗特數(shù)的大小反映了速度邊界層與熱邊界層的怎樣的關(guān)系？粗略繪出大容器內(nèi)飽和水在大氣壓力下沸騰的q-Δt曲線，并注明個換熱階段的特點及臨界熱流密度的位置。寫出穩(wěn)態(tài)強制對流換熱的邊界層能量方程，并說明各項的意義。寫出格拉曉夫數(shù)Gr的定義式，并說明Gr一般用于計算哪種形式的換熱。寫出Bi數(shù)和Nu數(shù)的定義式，說明它們的物理意義，并比較兩者的不同之處。什么是灰體？在工程輻射換熱計算中引入灰體概念有何意義？在圓管外表面加裝肋片，就一定能夠增強傳熱嗎？為什么？什么是角系數(shù)？對于非黑體之間的輻射，角系數(shù)成為純幾何量的條件是什么？對于室內(nèi)安裝的暖氣設(shè)施，試說明從熱水至室內(nèi)空氣的熱量傳遞過程中，包含那些傳熱環(huán)節(jié)？二、（20分）一金屬圓柱體直徑d=100mm，長度為l=50mm，密度為7800kg/m3，比熱為460J/（kg℃）。柱體初始溫度為700℃。若τ≥0s時其下底面與溫度為100℃的油一直保持接觸，對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h1=200W/（m2k），其余表面絕熱；τ≥120s時上表面再同時與溫度為20℃的空氣保持接觸，對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h2=40W/（m2k），而側(cè)面仍維持絕熱。假定圓柱體的導(dǎo)熱熱阻很小，同一瞬間圓柱體溫度均勻一致，求：τ=120s時圓柱體的溫度；τ=120s時圓柱體的溫度；熱平衡時圓柱體的溫度。例三、（客2憤0店分）一厚個度世為即10m喬m幫，導(dǎo)熱系則數(shù)攔為戲50W訪/培（塞m.渡k搬）的不銹錘鋼板兩端蘇維持固定五溫度港5珠0約℃恐，已知鋼潔板兩端之粥間的距離污為遠20c缸m譜，在垂直縣紙面方向恐很長。鋼麥板上表面渴絕熱，下欠表面酸有才2撫0肝℃瘦的空氣緩襖慢流動，綢對流表面坦傳熱系數(shù)爐為訂32W松/洗（伏m2孝k描），試導(dǎo)杜出此鋼板押的導(dǎo)熱微值分方程，沿求解所導(dǎo)才出的方程憂得出溫度桑分布，并海求出鋼板重中心的溫駐度值。管四、（足2掉0婆分）初溫撫為寶3感0疾℃統(tǒng)的水，曠以擾0.85裁7kg/霞s昂的流量經(jīng)堅一套管式廟換熱器的酬環(huán)形空間欠。水蒸汽疑在圓管內(nèi)窯凝結(jié)，使奸內(nèi)管外壁虹溫度維持鎖在探10顛0勺℃軍。換熱器憂外殼絕熱東良好。環(huán)什形夾層內(nèi)媽管外徑兆為連40m隨m遞，外管內(nèi)判徑伙為持60m籍m布。試求把卡水加熱罷到義5箱0健℃狀所需要的遮套管長度羞以及在管額子出口截暖面處的局去部熱流密段度。牢五、（僅2趨0捐分）有一撤間壁式換劣熱器，其拆換熱面由淺薄壁紫銅濟做成。已喬知熱流體竭側(cè)換熱系附數(shù)為常蠅數(shù)榮α捧，冷流體景側(cè)換熱系區(qū)數(shù)啟為請2拉α按。負順流布置?。ㄉ蠄D左猶）時熱流竊體的溫度杏t太1付和冷流體狀的溫鴉度幻t塞2繪沿換熱表監(jiān)面憤F謎的變化曲希線如上圖姐（中）所慣示，試在陡上圖（中結(jié)）畫出壁大面溫報度跑t期w屈沿換熱表毒面貴F影的變化曲踏線鴉。搜跨如果順流廉布置改為海逆流布置擦，即將熱致流體的進鮮、出口對旦換，其他掃條件不變驗，試在上利圖（右）鳴畫出冷熱陡流體溫度杰沿換熱表晚面蒜F難的變化曲漿線買。暮仍在逆流布香置下，假妻設(shè)冷、熱肥流體進口漫溫度不變劫，而將冷附流體的流醫(yī)量變?yōu)樵硜淼姆?驕倍，試分起析此時換東熱器的傳模熱國量付Q鳳、傳熱系洲數(shù)俊K錯、換熱平纖均溫革差碎△理t露m略和冷、熱股流體的出響口溫度如眾何變化章。諷放六、（罷2修0性分）一個吉箱體，其甘形狀為圓劣柱體的四澆分之一，械箱內(nèi)抽成犯真空，如夢下圖所示呀。圓柱內(nèi)階表面半徑叫為竊0.5等m蹈，箱體證長申10拉m虧；平表嘴面帳A須1鳴的溫度肯為勻5膀0甲℃米，黑度撕為洞0.鏟8訓(xùn)；圓柱內(nèi)冤表衰面碼A稱2殃的溫度討為杜3徐0沾℃侄，黑度范為敵0.揭6價；另一表莊面豪A巷3欺為絕