2019年陕西西安建筑科技大学传热学考研真题

同一流体以同一流速分别进行下列情况对流换热,表面传热系数最大的是()。

A、横掠单管

B、在管内流动

C、纵掠平板

D、纵掠单管


参考答案:A


流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热,如果流速等条件相同,则()。

A、粗管和细管的换热系数相同

B、粗管内的换热系数大

C、细管内的换热系数大

D、无法比较


参考答案:C


在相同流速和管径条件下,水的对流换热系数与空气相同。()

此题为判断题(对,错)。


参考答案:正确


改变管内介质的流动方向,总传热系数K如何变化?

A、改变管内介质的流动方向,总传热系数K值增加。

B、改变管内介质的流动方向,总传热系数K值减小。

C、改变管内介质的流动方向,总传热系数K值不变。


答案:C


同一流体以同一流速分别进行下列情况对流换热,表面传热系数最大的是( )。

A.横掠单管
B.在管内流动
C.纵掠平板
D.纵掠单管

答案:A
解析:
由于长管和平板一般较长,边界层较厚,对流换热系数小,存横掠单管时,流体流程较短,边界层较薄,而且在后部会出现边界层的脱离,使表面传热系数较大。


2019年陕西西安建筑科技大学传热学考研真题一、分析简答题(共 9 题,每题 6 分,共 54 分)1、如图 1 所示的双层平壁中,导热系数 l1、l2 为定值,假定过程为稳态,试分析图中三条温度分布曲线所对应的l1和l2 的相对大小。2、无内热源,常物性二维导热物体在某一瞬时的温度分布为: t = 2 y 2 cos x 。试说明该导热物体在 x = 0 , y = 1 处的温度是随时间增加逐渐升高,还是逐渐降低?3、试分析管内湍流强制对流换热,管径不变,流速增加一倍时,表面传热系数 h 如何变化?若管径缩小一半,体积流量等其他条件不变时, h 又如何变化?4、热水在两根管内以相同流速流动,管外分别采用空气和水进行冷却。经过一段时间后,两管内产生相同厚度的水垢。试问水垢的产生对采用空冷还是水冷的管道的传热系数影响较大?为什么?5、在电厂动力冷凝器中,主要冷凝介质是水蒸气,而在制冷剂(氟利昂)的冷凝器中,冷凝介质是氟利昂蒸气,其表面传热系数较小。在工程实际中,常常要强化制冷设备中的凝结换热,而对电厂动力设备一般无需强化。试从传热角度加以解释。6、当大气中的二氧化碳和水蒸气的比例增加时,会出现大气温室效应,试说明其原因。7、如图2所示的真空辐射炉,球心处有一黑体加热元件,试指出,三处何处的定向辐射强度最大?何处辐射热流最大?并说明理由。假设,三处所张立体角相同。8、如图3所表示的表面间的角系数是否可表示为:如有错误,请予以更正,并说明理由。9、试说明珠状凝结比膜状凝结的传热系数高的原因;在安装新空调时,在充灌制冷剂之前,往往要对系统进行抽真空。试利用凝结换热的有关知识,说明这样做的理由。二、(22分)有一矩形截面直肋一维稳态导热。已知肋片壁面和周围流体之间的表面传热系数为h,流体的温度为tf,肋片根部温度为t0,肋端绝热,肋片宽度为L,肋片高度为l,肋片导热系数为,肋片厚度为,无内热源。试解答如下问题:(1)列出肋片温度t随着肋片高度方向x变化的微分方程式,并写出其单值性条件。(7分)(2)画出网格图:6等分直肋,得到7个节点;(3分)(3)列出2个端部节点(即第1个节点和第7个节点)及中间节点(即第4个节点)的离散方程。(12分) 三、计算题(共 4 题,共 74 分)(注意:计算题中可能用到的有关参数和实验准则关联式见附录一、附录二。)1、(12 分)某房屋外墙厚=360mm,墙的导热系数 =0.61 W/(m K) 。室内温度为 tf1 20 ,室外温度为 tf2 10 ,内、外墙面与空气之间的表面传热系数分别为 h80 W/(m 2 K) 和 h2=120 W/(m 2 K) ,并已知墙高 2.8m,宽 3m。试计算传热过程的传热系数 k ,墙的散热量 及墙的内、外表面温度 tw1 和 tw2 。2、(20 分)有一根外径为 30mm 的圆棒,水平置于房间正中散热,圆棒的表面发射率为 0.8,表面温度保持恒定,为 373,房间内墙体和空气的温度均为 27,试求:单位长度的圆棒散热量。3、(18 分)一个蒸汽电厂的冷凝器中有 N 1000 根黄铜管,黄铜管的导热系数 t 110W/(m K) ,内外直径分别为 di 25mm ,do 28mm 。蒸汽在管子外表面凝结时的表面传热系数为ho 10000W/(m 2 K) 。(1)如果用水泵使来自河水中的冷却水以 mw 400kg/s 通过冷凝器所有黄铜管,则基于单根管道的外表面的总传热系数 k 是多少?(2)如果从河水中抽取的水的温度为 20,要使压力为 0.0622MPa,流量为 10kg/s 的蒸汽凝结,则相应的冷凝器的出口水温为多少?4、(24 分)一逆流套管换热器,其中油从 100冷却到 60,水由 20加热到 50,传热量为2.5 10 4 W ,传热系数为 350W/(m 2 K) ,油的比热容为 2.131 kJ/(kg K) ,求传热面积。如使用后产生污垢,污垢热阻为 0.004(m 2 K)/W ,流体入口温度不变,问此时换热器的传热量和两流体的出口温度为多少?已知逆流时:附录一:200的空气的物性参数如下:l = 3.9310-2 W/(m K),n =34.85 10-6 m2 /s,Pr = 0.68换热实验关联式为:1Nu = 0.48(Gr Pr)4( 104 Gr Pr 107 )附录二:水的物性参数如下:冷却水:cp = 4180J/(kg K),m = 9.6 10-4 (N s)/m2,r =1000kg/m 3,l = 0.60W/(m K),Pr = 6.6饱和水蒸气( p = 0.00622MPa): ts = 37.0, 汽化潜热r = 2414.0kJ/kg 。管槽内流动换热实验关联式为: Nu = 0.023Re 0.8 Pr0.4

空调空冷式冷凝器是以强制流动的()作为冷却介质,在其通过冷凝管外表面时,吸收管内制冷剂的热量,并把它散发到周围环境中。

  • A、冷却水
  • B、制冷剂
  • C、空气
  • D、氟里昂

正确答案:C


在相同的流速和管径条件下,水的对流换热系数与空气的相同。


正确答案:错误


冷凝器得表面传热系数与()有关

  • A、油膜热阻
  • B、水垢厚度
  • C、冷却介质流速
  • D、管壁热阻

正确答案:C


同一种流体分别在较长的粗、细两管中作强制湍流对流换热,如果流速等条件相同,则换热强度()

  • A、粗、细两管相同
  • B、粗管内的大
  • C、细管内的大
  • D、无法比较

正确答案:C


壳管式冷凝器的冷却管内积聚了水垢后,制冷剂过热蒸汽冷却效果(

  • A、差
  • B、好
  • C、不变
  • D、变化不大

正确答案:A

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