武科大考研辅导班：2019年武汉科技大学843传热学（B卷）考研真题
一、名词解释(共 5 小题，每小题 5 分，共 25 分)
1、（ 5 分）热扩散率
2、（ 5 分）肋效率
3、（ 5 分）热对流
4、（ 5 分）珠状凝结
5、（ 5 分）定向辐射强度
二、推导及问答(共 5 小题，共 50 分)
1、（10分）一大平板厚度δ，两侧表面温度为t1和t2（t1<t2），平板热导率λ=λ0(1+bt)，试导出平板稳态导热条件下热流密度计算式，并绘制出b>0,=0和<0时平板内部温度分布曲线。
2、（10分）什么是Bi数，采用集中总参数法求解非稳态导热问题的条件是什么？
3、（10分）在对流温差大小相同的条件下,对于顶楼，夏季和冬季屋顶天花板内表面的对流换热系数是否相同? 为什么?
4、（10分）什么是沸腾换热的临界热流密度？为什么加热热流密度通常要低于临界热流密度。
5、（10分）什么是辐射换热的兰贝特定律，黑体辐射在空间分布上有何特点，其定向辐射强度与辐射力间有何关系。
三、计算题(共 4 小题，共 75 分)
1、（20分）一蒸汽锅炉炉膛蒸发受热面管壁受到1200℃烟气加热，管内沸水温度200℃，烟气与管外表面复合表面传热系数为100W/m2.K，管内表面传热系数为8000 W/m2.K，管子外径52mm，厚度6mm，管壁热导率λ=42 W/m2.K，试计算以下两种情况单位长度传热量。
（1）换热表面干净；
（2）内外表面分别结了1.5mm和0.5mm厚度的污垢，假设内外表面污垢热导率分别为1 W/（m.K）和0.08 W/（m.K），且没有改变管子表面复合传热系数。
2、(17分) 将初始温度300℃、直径10mm的小球放入温度20℃的气流中冷却，小球材料导热系数λ=30W/(m.℃)，比热c=465 J/(kg.℃)，密度ρ=7790kg/m3。已知小球表面传热系数为20 W/(m2.℃)，求小球冷却2分钟后的温度；如果想让小球温度降到100℃，需要多少时间，此时小球总换热量是多少。
3、(18分) 某内径20mm、内壁70℃的长铜管将冷水从进口30℃加热到出口50℃，若冷却水进口流速为4m/s，求水与管内壁的表面传热系数和换热管长度。已知管内单相对流传热准则关联式和水物性简表如下：
水的物性简表：
|
t （℃） |
λ (W/(m℃)) |
ρ (kg/m3) |
cp (kJ/(kg℃)) |
ν´106（m2/s） |
μ´106（Pas） |
Pr |
|
20 |
0.599 |
998.2 |
4.183 |
1.006 |
1004 |
7.02 |
|
30 |
0.619 |
995.7 |
4.178 |
0.850 |
801.2 |
5.42 |
|
40 |
0.634 |
992.2 |
4.178 |
0.659 |
653.1 |
4.31 |
|
50 |
0.648 |
988.1 |
4.183 |
0.556 |
549.2 |
3.54 |
|
70 |
0.668 |
977.8 |
4.187 |
0.406 |
415.1 |
2.55 |
4、 （20分）液氧储存器为双壁镀银的夹层结构，外壁内表面温度27℃，内壁外表面温度-173℃，镀银壁的发射率0.02。试计算由于辐射换热每单位面积容器层的散热量，为了减少热损失，内外壁之间增加一辐射屏，屏两侧表面发射率0.02，求增加辐射屏后的散热量。（20分）
