（2） 计算受热面的总传热系数，为何忽略管内侧对流换热热阻？ （3） 该受热面积能否将给水温度加热到245℃？ 附注：
(1) 推荐的外掠叉排管束对流换热实验关联式为：
?s1??uf?0.35??s???2?0.2Ref0.6Prf0.36 ，
s1?2 s2Nuf?0.4Ref0.6Prf0.36 ，
s1?2 s2 式中定性温度为管束进出口流体的平均温度， 按管束的平均壁温计算，特征速度为最小截面处的平均流速，特征尺度取管子外径。 （2）烟气和水的物性参数：
烟气在平均温度下的热物理性质如下：
2Kg) ] ??102/[W/(?m?/(kg/m3) cp/[kJ/(?kK)]/s ) Pr ??106/(m0.57 1.135 5.25 52 0.645
水的定压比热近似取4.68 J/(kg?K)
5
华北电力大学2004年硕士研究生入学考试试题
一．选择和填空（每小题5分，共50分） 1．下列材料在常温下导热系数最大的是 。 (a). 纯铜；(b). 纯铁；(c). 黄铜；(d). 不锈钢 2．通过单层圆筒壁导热的热阻表达式为 。
3．一个含有内热源的大平板，其导热系数为50 W/(m?K)，测得在稳定情况下，其内部温度分布为：t?50?2500x2，则平板内的内热源生成率为 。
4．大空间饱和沸腾曲线可分为自然对流 、 、 和 稳定膜态沸腾 四个阶段。
5．对于管内湍流换热的实验关联式，当管长较短时，需要进行入口效应修正，其修正系数是一个 （a. 大于1；b. 小于1）的值。
6．毕渥准则数Bi的表达式为 ，傅里叶准则数Fo的表达式为 。
7．附图1中表面1对表面2的角系数X1,2为 。[已知X2.A?0.1，X2,(1?A)?0.15]
附图1
8．对于粘度很大的油，当进行外掠平板的对流换热时，在同一位置，其流动边界层厚度和温度边界层厚度的关系是： （a.???t；b.???t；c.???t ）。
9．一个肋片，测得其肋基处温度为80℃，周围气体温度为30℃，表面传热系数取20W/(m2?K)，肋片表面积为0.2 m2，查得该肋片的效率为0.6，则该肋片的实际散热量为 W。 10．一个可近似认为是漫射灰体的表面，其温度为500K，表面的发射率为0.5，测得该平板得到的投入辐射为800 W/m2，此时该平板的有效辐射为 W/m2。 二．简答题（每小题8分，共40分）
1．解释定向辐射强度和辐射力，对于黑体，给出二者的关系式。
2．以外掠平板的对流换热为例，对流换热问题的数学描述包括哪些方程（只需要文字叙述即可）？ 理论上如何求得表面传热系数？
3．为强化一台冷油器的传热，有人采用提高冷却水流速的方法，但发现效果并不显著。试分析原因。
4．为什么少量的不凝结气体存在就会使凝结换热大大恶化？
6
5．太阳能集热器的结构通常是将一组集热管放在一个密封的箱体内，上面是透明的玻璃板。解释为何采用这样的结构，对集热管表面的涂层有什么样的要求？ 三、分析求解（各7分，共14分）
1．如附图2所示一个常物性、无内热源的二维稳态导热问题，列出图中角部节点A的差分方程式。
2．一块大平板，一侧被电加热器均匀加热，另一侧为第三类
边界条件，通电前平板处于环境温度 ，电热器给出恒定的热流密度q[W/m2]。现突然合上开关。画出初始状态和最后稳定以及中间两个时刻平板内的温度分布曲线。
四、计算题（共46分）
1.（11分）储存液氮的钢瓶采用中间抽真空的双层结构。若刚装入液氮后，内筒壁的温度为-196℃，外筒壁的温度为30℃，内、外筒壁的面积分别近似为0.03 m2和0.035 m2，内、外筒表面的发射率均为0.45。
（1）计算此时单位时间钢瓶的散热量？
（2）为进一步减少散热损失，可采用哪些方法？
2.（15分）一台逆流式换热器刚投入工作时，测得的运行参数如下：热流体的进出口温度
????分别为 t1?360?C和 t1?300?C，冷流体的进出口温度分别为 t2?30?C和t2?200?C，热
流体的热容量 qm1c1=2500W/K，换热器的面积为0.892 m2。 （1）计算该换热器在刚投入工作时的传热系数；
??（2）若运行一年后，在冷、热流体的进口温度(t1,t2)及热容量(qm1c1,qm2c2)保持不变的情
况下，测得冷流体只能被加热到162℃，计算此时该换热器的传热系数； （3）一年后换热器的污垢热阻为多少？
3. （20分）有一块铝合金板，表面温度被均匀加热到227℃，然后垂直地悬挂在一房间内进行冷却，室内环境空气温度和周围墙壁温度分别为21℃和17℃。已知板的面积是
0.3?0.3m2，厚度为15mm，表面发射率（黑度）为0.25。
（1）假定在冷却过程中任何时刻，板的内部温度均匀，建立一个表示板的温度随时间而变化的关系式。
（2）计算在冷却的最初时刻，表面换热系数 为多少？ （3）计算在冷却的最初时刻，它的冷却速率（K/s）为多少？ 附（1）铝合金板的密度取2660 kg/m3，比热取871J/(kg?K)；
7
（2）推荐的自然对流换热的实验关联式：Nu?C(GrPr)n，对于符合理想气体性质的气体，格拉晓夫准则数中的体积膨胀系数??1T，定性温度取边界层的算术平均温度，式中C，n由下表确定： 加热面形流动情况状与位置 示意 流态 系数C 系数n Gr适用范围 层流 0.59 1/4 104~3×109 竖平板或过渡 0.0292 0.39 3×109~2×1010 竖圆柱 湍流 0.11 1/3 >2×1010 （3）干空气的热物理性质如下： t/℃ ?/(kg/m3) cp/[kJ/(kg?K)] ??102/[W/(m?K)] ??106/(m2/s) Pr 100 0.946 1.009 3.21 23.13 0.688 120 0.898 1.009 3.34 25.45 0.686 140 0.854 1.013 3.49 27.8 0.684
8
相关推荐：
loading