东南大学200X年招收硕士研究生传热学入学考试试题

适用专业:工程热物理;热能工程;制冷及低温工程;通风空调工程

什么是温度场？什么是温度梯度？写出数学表达式，且以此来描述傅立叶定律。 我们为什么把肋片的散热归入一维稳态导热问题？肋片效率是如何定义的？它与那些因素有关？请定性分析在给定肋片材料下是否存在使散热器最大的最佳的肋片效率？、 对流换热过程的微分方程组的无量化可以产生一系列的无量纲准则，试问雷诺数、贝壳来数和努谢尔特数各自是从什么微分方程中导出的，他们各自的物理意义如何？ 努谢尔特建立竖板流模型时做了许多假设，你能指出有那些主要假设吗？在实际的模拟凝结过程中，因不满足这些假设因素会对凝结过程带来那些影响？ 从基尔霍夫定律可以看出物体的黑度等于吸收率的结论，但用于一般物体是有条件的，你知道这些条件吗？灰体是否还需要这些条件？请解释一下原因。

二、析题

１一个原来温度为 的铜球突然放到液体中，该液体温度是由电热器控制，其变化关系式为： ，其中假设 为液体的平均温度， 为液体的温度，A为温度的变化振幅， 为角频率。今假设球及液体的温度均可认为是集总的，且球与液体间的换热系数为常数，试建立铜球随时间的变化微分方程，并解出球的温度与时间的函数关系。

２管内湍流强迫对流换热时，换热准则关系式为 。试问：１，流体增速一倍，其他条件不便，对流换热系数如何变化？２，管径缩小一半流速等其他条件不变， 如何变化？３管径缩小一半容积流量等其他条件不变， 如何变化？

３圆管外包围保温材料相当于其小于某一外直径时会使热流量增加，导出这一临界直径表达式。球壁外包围保温材料会有这种现象吗？如果有请导出他的表达式。

三、计算题

１有一根外直径为０.３米的水蒸气管道，已知水蒸气温度为４００度，管道外包围０.０６５米的材料A，测得其外表面温度为４０度，单材料A的导热系数无数局可查，为知道热损失情况，在他外面又包了一层０.２米厚的，导热系数为０.２的B材料。测得B材料的外表面温度为３０度，内臂温度为１８０度，求未包B时的热损失和材料A的导热系数。

２有一热水管道，加上保温层外直径为３００毫米。已知当周围的环境温度为－１０度时，他的自然对流损失为１６８。求保温层外表面温度。设空气物性值为 ， ， ，准则关系式为 。

３如图所示，黑度为０.４７５的半球体表面３处于热平衡；底部原盘一半为表面一的灰体， ， ，原盘另一半表面２为黑体。 。半球半径为０.３米，计算１、表面１和表面２的竟辐射换热量。２、表面３的温度。

４外直径为２５mm而内直径２２mm的某冷却器管子的导热系数为８９，水蒸气在管外凝结，换热系数为５０００；管内冷却水对流换热系数为１０００，分别以管内、管外面积为基准计算对应传热系数。