华北电力大学 2002年硕士研究生入学考试试题 一、简答题(每小题 6分,共 36分) 1.写出傅立叶导热定律的数学表达式,式中没有出现时间变量,为什么同样可以分析非稳态导热问题?(华电,02) 2.在对实际传热问题的分析计算中,采用合理的假设可以使问题得到很大的简化,请举两个导热问题的例子给以说明(华电,02)。 3.写出基尔霍夫定律的不同数学表达式,并给出其适用的条件(华电,02)。 4.沸腾换热过程的临界热流密度是如何定义的?对电加热沸腾换热的设备,控制临界热流密度有何意义? (华电,02) 5.分析室内暖气片的散热过程,各个环节有哪些热量传递方式?在热水温度一定的情况下,你能提出一些提高暖气片散热量的措施吗?(华电,02) 6.影响自然对流换热的因素有哪些?(华电,02) 二、(华电,02)[12 分] 一个功率为 的电烙铁,其形状可近似看作一个半径很小的短圆柱,初始放在室内,然后瞬间通电加热。 (1)分析并列出加热过程中烙铁温度随时间变化的微分方程式(注明式中符号的名称); (2)给出最终稳定后确定烙铁温度的关系式。 三、(华电,02)[15 分] 在一对流换热的实验中,℃10的水以sm /6.1的速度流入内径为mm28、外径为mm31、长m5.1的管子。管子外表面均匀地绕着电阻带作为加热器,其外还包有保温层。加热器的总功率为kW05.42,通过保温层的散热损失为%2,试确定: (1) 管子出口处的平均水温; (2) 管子内表面的传热系数; (3) 管子外表面的平均壁温。 [ 水 的 物 性 参 数 如 下:3/1000mkg,℃kgkJcp/187.4,℃m/W586.0,smv/102.126,57.8Pr ;管材的导热 系数为℃mW /18;管内对流换热的实验关联式:层流:66.3Nu,紊流:33.0Pr8.0Re027.0Nu,不需考虑入口效应] 四、(华电,02)[12 分] 直径为m5.0的球内表面,被一水平面划分成相等的上、下两部分,上、下部分的结合处完全绝热。上半球温度为K450,发射率为0.8;下半球温度为K350,发射率为 0.6。球面为漫射灰体。试确定上、下两球表面的辐射换热量? 五、(华电,02)[15 分]考察一同心套管式换热器,该换热器的特点是具有均匀的总传热系数,并在下列条件下工作: 质量流量 skgqm/ 比热容 KkgJcp/ 进口温度 ℃'t 出口温度 ℃"t 冷流体 0.125 4200 40 95 热流体 0.125 2100 210 求: 热流体出口温度, 换热器的效能是多少...