2001年上海理工大学硕士研究生入学考试试题
考试科目： 传热学 准考证号： 得分：
一、 问答题（每题5分）
2．说明非稳态可以采用集总参数法求解的条件，并说明其物理意义。
3．怎样才能改善热电偶的温度响应特性？
5．不凝性气体对膜状凝结换热有什么影响？其机理是什么？
6．何为灰体？引入灰体概念对计算辐射换热有什么意义？
7．试比较黑表面、温射灰表面、重辐射面的有效辐射和本身辐射的关系。
8．举例说明强化单相强制对流换热的基本思想。
9．从传热观点看，为什么暖气片一般都放在窗户下面？
10．试说玻璃温室效应的原理。
二、计算题（一、二题每题13分，第三题14分）
1．水以2kg/s的流量流过内径为40mm的管子，管内表面的温度保持100℃。问需要多长的管子才能把水温从25℃加热到75℃。（比热Cp=4.141kJ/(kg.k),动力粘度μ=547×10-6N.s/㎡,导热系数λ=0.643W/(m·℃),密度 1000kg/ ,Pr=3.56,不需要修正）
2.考察一长4m,宽3m的房间,地板和天花板之间的距离为2.5m,房间的四个墙壁是绝热的,由于使用了电阻加热器使地板表面保持均匀温度30℃,天花板的温度为12℃,地板对天花板的角系数为0.29,若所有表面的黑度都为0.9,问地板与天花板间的净辐射热量是多少?墙壁的温度是多少?
3.一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行:热流体进口温度t1′=360℃,出口温度t1″=300℃,冷流体进口温度t2′=30℃ ,出口温度t2″=200℃,热流体的质量流量G1与比热C1的乘积 2500W/℃,传热系数800W/(㎡·℃) .运行一年后发现,在G1C1、冷液体的G2C2 及t1′、t1 保持不变的情形下，冷流体只能被加热到162℃，而热流体的出口温度则高于300℃，试确定此情况下的污垢热阻及热流体的出口温度。
三、推导题（每题5分）
1．一侧面绝热的棒，一端x=0处，温度为t0，另一端x=L处，温度为t0，该棒的横截面积按线性规律变化fx=x0(1+x/L)，f0为x=0处的截面积，材料的导热系数λ=λ0exp(t/t0)，试推导通过该棒的热流量。
2．假定顺流式换热器中传热系数k与两种流体的温差成线性关系，k=a+b△t,其中a、b为已知常数，△t为任一截面上的局面温差，试证明换热器的总传热量为：
式中k′、k″分别为换热器入口端和出口端的传热系数，△t′、△t″分别为换热入口端和出口端的两种流体温差，F为传热面积。（推导中假定水当量GC为常数，流体无相变发生）
2002年上海理工大学硕士研究生入学考试题
考试科目: 准考证号: 成绩:
一、 简答题：
1．（6分）写出下列特征数的表达式，并简要说明其物理意义。
Bi Pr Gr Nu Re
2．（4分）简述集总参数法的实质。
3．（4分）什么是定性温度？对于管内对流换热，定性温度一般如何选取？
4．（4分）推导对流换热微分方程组时，主要依据的是哪几条定律？
5．（4分）试比较水平管外膜状凝结换热过程和水平管外膜态沸腾换热过程有何相同之处
和不同之处？
6．（4分）气体辐射有什么特点？
7．（4分）对壳管式换热器来说，两种流休在下列情况下，何种走管内？
（1）清洁流体与不清洁流休
（2）温度高的流体与温度低的流体
二、计算题
1．（14分）一厚度为20cm的大平板，通过电流时发热功率为4×104W/m3，夹板表面暴露于30℃的空气中。已知表面与空气之间的对流换热系数为60W/(m2.K)，平板的导热系数为3W/(m.k)
（1）列出描述这一稳态导热问题的微分方程及边界条件；
（2）求出温度分布表达式；
（3）确定平板中的最高温度及位置。
2．（8分）如图所示为二维无内热源、常物性的稳态导热，边界节点1、2、3和5所在边界与温度为tf的流体进行对流换热对流换热系数为h。设物体的导热系数为λ，试根据元体平衡法，列出节点3、节点7产差分离散方程式。
3．（16分）水以3m/s的流速流过内径d=20mm且具有均匀壁温tw=50直管道，水的进口温度为30℃，出口温度为40℃，求： （1）管内对流换热系5.19日是中国什么日h；（2）管道长度。
2022年江苏二建成绩查询水的特性参数
T ℃ | Cp kJ/(kg.k) | ρ kg/m3 | ν (m2/s) | λ (m2/s) | Pr |
30 | 4.174 | 995.7 | 0.805×10-6 | 0.618 | 5.42 |
40 | 4.174 | 992.2 | 0.659× 10-6 | 0.635 | 4.31 |
4（16分）一块5m高、1m宽的漫射灰体平板表面，从一辐射源得到投入辐射800w/m2，背面绝热，环境和空气温度为27℃，平衡时平板温度为77℃，求：（1）平板自然对流换热的热流量；（2）平板的辐射热流量；（3）平板表面的黑度。
空气为常物性： υ=2.354×10-5m2/s , β=2.65×10-3K-1
λ=0.032W/(m℃), Pr=0.695
可供选用的准则方程式：Nu=0.59(GrPr)1/4, (GrPr<109)
Nu=0.12(GrPr)1/3, (GrPr>109)
5．（16分）设计一个把总流量为2.5kg/s的水从15℃加热到85℃的叉流式换热器，使160
℃的热机油通过壳侧，冷水则在10在职研究生如何自己报考根八流程、管径为25mm的薄壁管中流过（如图示）。书籍管内水的换热系数为3000 W/(m℃)、比热为4187J/(kg℃)，管外油的换热系数为400 W/(m℃)、比热为2350 J/(kg℃)，忽略管壁导热热阻。求：（1）若油离开换热器为100℃，油的流量为多少？（2）为达到设计要求，每根管子的长度为多少？（本题可作逆流考虑）
2003年上海理工大学硕士研究生入学考试试题
考试科目： 传热学 准考证号： 得分：
一、简答题
1．（７分）角系数是个纯几何因子的结论是在什么假定下得到的？
2．（７分）写出无因次准则数Ｎu和Bi的表达式，说明它们的物理意义。这两个准则数有
何区别？
3．（７分）在大气压下同样的两水滴在表面温度分别为120℃和400℃的铁锅上，试问哪个铁锅上的水先被烧干？为什么？
4．（７分）对管式内强制对流换热，若采用短管或弯管可以化流体的热，这是何道理？
5．（8分）对非稳态导热而言，导热微分议程中只出现热扩散系数。因此，是否可以这样说，此时的导热泪盈眶过程只与表征导热能力快慢的热扩散系数a有关，而与表征导热能力大小的导热泪盈眶系数无关，为什么？
6．（７分）热水在两根相同的管道内以相同的流速流动，管外分别用空气和水来冷却。运行一阶段时间后，两管内产生相同厚度的水垢。问：水垢的产生对哪一根管道的传热系数影响更大？
2022近期时事热点素材摘抄7．（７分）农村中常使用的太阳能灶的受热面往往涂上黑，但工厂的车间中使用的辐射采暖板却不涂黑，试说明其中的道理。
二、计算题（共5题，每题20分）
1．用热电偶测量电烤箱中的温度变化。热电偶表面积A，体积V，物性均为常数。电烤箱内的空气温度随时间的变化可看成是线性的，即t f =B,B为一常数。热电偶与空气的对流换热系数为h。求在电烤箱开始工作后，热电偶的显示温度随时间的变化关系。（设该问题可以用集总参数法求解）。
2．一温度为t fo的常物性液体以质量流量G稳定流过一圆，圆管直径为D，圆管处于均匀的壁温t w，液体与管子间的对流换热系数为h。求液体平均截面温度随管长的变化关系t=t f(x)
３。如图所示两个半径R=20cm的半球球壳，其内表面温度与黑度分别为。t 1 =120℃、1=0.8；t 2 =30℃、2=0.9，这两个半球之间夹有一层遮热板，其两面的黑度分别为m1=0.8、m2=0.02。
（1）画出该辐射系统的网络图；（2）计算各表面热阻及空间热阻；
（3）求加了遮热板后两半球之间的辐射换热量；（4）求遮热板的平衡温度Tm。
图如右
4．有一传热面积为7m2换器，冷流液体作逆流布置。冷流体的进口温度分别t’ 1=70℃，t’ 2=40℃，冷流体的缈谖缈爱露为5.5 ℃。质量流量m 1、m 2分别为银行从业资格考试公共基础试题4.0kg/s和4.5kg/s，已知冷热流体的比热泪盈眶分别为：C p1=4183J/kg ℃, C p2=4174J/kg 内蒙古招生考试信息网专升本报名℃。
（1）计算换热器的传热系数k。
（2）换热器运行一年后，在流量和进口温度不变的情况下，冷流体的出口温度降为54℃，求此时污垢热阻为多少。
5．微翅管（microfin tube，又称内螺旋管）是近年来广泛用于制冷、化工工业的一种强化换热元件。为了研究水在微翅管内作紊流强制对流换热特性，需建立一试验台。请你以电加热方式加热管内水的强制对流为例，说明在实验过程中应测定哪些物理量，并简略绘出其实验系统图。
2004年上海理工大学硕士研究生入学考试试题
考试科目： 传热学 准考证号： 得分：
一、简答题（每题5分）
1．一无内热源平板沿厚度x方向发生一维稳态导热，其一侧表面上的温度梯度=30℃/m，导热系数1=40W/(m℃)，如果基另一表面上的导热系数2=50W/(m℃)，问这一侧表面上的温度梯度是多少？
2．解解释毕渥数Bi的物理含义，并说明为什么用Bi判别非稳态导热问题能否采用集总参数法求解。
3．图1．1表示出了常物性、有均匀内热源的二维稳态导热问题局部边界区域的网格配置，试用元体平衡法建立节点o关于温度t 的有限差分方程式。（设△x=△y，所需参数的符号自己设定）
4．当条件相同时，物体在空气中冷却快不定还是在水中冷却快？这一现象说明对流传热与什么因素相关？
5．试用简图表示流体沿平板流动时速度边界层的发展并说明速度边界层内分成哪些区域？
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