2011年哈工大传热学考试试题.docx

如图，向一个水池中排废热，排热量为Q()[w],水池的热容量为Me。且水温时刻
均匀，用t (e)表示；空气温度为t (e)，水面与空气的综合传热系数为h，水面面积
w a a
为A ;水池周围土壤温度均匀为t (e )，水与土壤的当如图，向一个水池中排废热，排热量为Q()[w],水池的热容量为Me。且水温时刻
均匀，用t (e)表示；空气温度为t (e)，水面与空气的综合传热系数为h，水面面积
w a a
为A ;水池周围土壤温度均匀为t (e )，水与土壤的当量传热系数为h，水与土壤的 a e e
接触面积为 A ； 同时由于太阳辐射， 池面单位面积吸收的太阳辐射热量为 e
①(e)[ w/m]。试根据能量守恒列出水温随时间变化的微分方程，并说明方程中各项
的物理意义。(7 分)
r~
e
h
Ae
e
« 2
tf
2
t
w
Me
在传热学中常用热压二热流X热阻来表达传热问题。试就下述情况填写热压、热流与 热阻的计算公式以及因次于表中。(以下对流换热系数均有Q表示)(8分) (1)双层平壁，两侧对流，参数如下图。
2)圆筒壁，两侧对流，参数如下图。
内侧tf，a 1
1
外侧 tf ， a 2
2
⑶肋壁传热。Fi为无肋侧光壁面积，F2为肋壁侧面积；肋化系数X? F1 ；肋壁总 效率为耳。参数如下图。
（4）卩［与F2表面进行辐射换热,
a2
a 1
tf
2
tf
1
F2
F1
角系数为 X 1,2。参数如下图。
1,2
T2
1
管内热水温度80°C，管内壁对流表面换热系数h = 2000 W/（M2K）,管外空气温度
1
20C，管外壁对流表面换热系数h = 20 W/（M2K）,管内直径d = 25 mm,管外直径 21
d = 30 mm,管材导热系数为50W/ （mK）0请求总传热系数K,以及单位管长的热水
2
散热量。（ 7 分）
，边长为30mm,长10m。管道内水温为10°C,平均流速为1m/s,
进出口总压降为30000Pa。请计算该方管内表面的对流换热系数h。（8分）
，1与2表面互相垂直，且垂直于纸面方向无穷长，其尺寸如右图。1表面为T1=300K 的黑体，2表面为£，T2=0K的灰体，无穷远空间为0 K的黑体。请（1）1表面 对2表面的角系数X ；（2）画出1、2表面辐射换热的网络图；（3）求垂直于纸面每 1,2
米长的1 表面失去的热量 （只考虑内侧表面）。（8分）
1m
1m
六.
一逆流套管换热器，其中油从100C冷却到60C，水由20C加热到50C，传热量为
七.
,传热系数为350W/（m2C）。求：需要多少换热面积？ （7分）
如图所示三层材料组成的多层壁，在稳定传热过程中，试求：中间材料的导热系数数2和
层间的温度「t3 ?已知：介质温度「700 C，对流换热系数° = 20W/（m2K） C；
九=5W/(mK)，九=15W/(mK)。(7 分)
13
100 mm
60mm | 80 mm
t = 100 c
4