湛江海洋大学2004年攻读硕士学位研究生入学考试

《传热学》（404）试卷(A卷)

（请将答案写在答题纸上，写在试卷上不给分。本科目满分150分）

一、 填空题（每小题3分，共27分）

1、传热学中“传热过程”这一术语的特定含义是 。

2、在自然对流中，流动的驱动力是 ，换热的推动力是 。

3、特征数 是动量扩散厚度与热量扩散厚度之比，它的定义式为 。

4、换热器污垢热阻是指 。

5、对于等截面直肋，肋片越厚，则肋效率越 ，肋片越高，则肋效率越 。

6、在国际单位制（SI）中，表面传热系数h的单位是 ，总传热系数k与表面传热系数h的单位关系是 。

7、角系数是指 。

8、普朗特数Pr越大的流体，速度边界层厚度δ与温度边界层厚度δt之比δ/δt越 。

9、为使外径为d的管道保温措施最佳，应当选用临界热绝缘直径dc为 的材料。（a）dc>d； （b）dc=d； （c）dc<d。

二、问答题（每小题8分，共48分）

1、怎样理解有相变的换热问题归属于对流换热范畴？

2、对流换热微分方程 h= – |y→0 是怎样建立起来的？导热问题中的第三类边界条件也可写为 h= – |y→0 的形式，试问两式中各项的意义都一样吗？

3、从传热学的角度考虑，冰箱中的蒸发器是放置在冰箱的上部还是下部更合理？为什么？

4、在炎热夏天，有两个完全相同的贮存液态天然气（LNG）的容器放在一起，一个表面已结霜，另一个没有。试分析哪一个容器的隔热性能更好？为什么？并解释容器表面结霜原因。

5、控制热流密度的池内沸腾为何要设定预警点（DNB）？否则有可能出现怎样的情况？为什么？

6、试分别写出傅里叶定律、牛顿冷却公式及黑体辐射的斯忒藩—玻耳兹曼定律的表达式。

三、综合题（每题15分，共75分）

1、一常物性的流体同时流过温度与之不同的两根直管1与2，且d1=3d2，流动与换热均已处于湍流充分发展区域。试确定下列两种情况下两管内平均表面传热系数的相对大小：

（1）流体以同样的流速流过两管；

（2）流体以同样的质量流量流过两管。

2、导热系数为λ、密度为ρ、比热为c、半径为R，初温为t0 的一个铜球掉入水中，水与球的表面传热系数为h、水温为t∞，铜球内部热阻可以忽略，（1）请建立求解铜球温度变化的方程和定解条件；（2）求出解的表达式。

3、两块平行放置的平板表面发射率均为0.6，其板间距远小于板的高度和宽度，且两表面温度分别为t1=4270C,t2=270C，试确定：

（1）板1的自身辐射；（2）板1的反射辐射；（3）板2的有效辐射。

4、一台1-2型壳管式换热器用来冷却11号润滑油。冷却水在管内流动，t2ˊ=200C,t2″=500C，流量为3kg/s，热油入口温度为1000C，出口温度为600C，k=350W/（m2·k），c1=2148J/（kg·k）， c2=4174

J/（kg·k），温差修正系数ψ=0.895。试计算：（1）油的流量；（2）所传递的热量；的（3）所需的传热面积。

5、对于稳态、无内热源、常物性（且各向同性）的导热问题

（1）请写出二维直角坐标系中的导热微分方程。（2）请写出第三类边界条件下，边界上任一节点用相邻节点和环境温度表示的差分方程式（设表面传热系数为h，环境温度为T∞）。