《上海交通大学研究生入学考试试题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《上海交通大学研究生入学考试试题（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、上海交通大学1997年硕士研究生入学考试试题试题名称传热学（含流体力学）答案必须写在答题纸上 传热学（含流体力学）1、输气管道内的空气温度tf =100，流速u=1/s, hdtft0用一支插入套管中的水银温度计测量空气温度（见附图），温度计的读数是铁管底部的温度th , 已知铁套管与输气管道连接处的温度t0=50,套管长度h=140mm,外径d=12mm，材料的导热系数=58.2w/(m2)，试问测温误差为多少度？已知温度计套管的过余温度分布式为q=0t0Nt =0 =N第 2 题 附 图式中，综合参数 第1题俯图，铁管与空气间的对流换热的准则式为Nu=0.615Re 0.466,空气物性参
2、数为=3.2110-2w/(m)，=23.1310-6m2/s. 2、 如附图所示，厚初始温度为to的大平板一侧被突然置于的流体中冷却，另一侧保持绝热，已知大平板材料的导热系数，密度和比热分别为 、c，试导出大平板内节点n=1,2,N-1及边界节点n=0,N的显式差分方程。这里，N表示平板的等分刻度数。13绝热21m第 3 题 附 图3、一辐射换热系统的加热面布置于顶部，底部为受热表面，顶部表面1和底部表面2间隔为1m，面积均为11 m2。已知顶面的黑度1=0.2，t1=727底面2=0.2，t2=227。其余四侧表面的温度及黑度均相同，为简化计算，可将它看成整体看待，统称F3，F3是地面绝热
3、表面，试计算1，2面之间的辐射换热量及表面3的温度t3,已知1，2面之间的角系数X1，2=0.24、凝结液膜的流动和换热符合边界层的薄层性质，若把坐标X取为重力方向（见附图），则竖壁膜状凝结换热时的边界层微分方程组可表示为： （1）式中，下角标l表示液相，努谢尔特在作了若干简化假定后，将将上述方程组简化为： （2）相应的边界条件为：y=0, u=0, t=tw (3)y=， t=ts(1) 试扼要说明，努谢尔特提出的简化假定有哪些？(2) 从（1）方程组简化成（2）方程组时，略去各项的依据（简化假定）以及边界条件（3）的依据（简化假定）分别是什么？（12分）5一台逆流式换热器刚投入工作时的参数
4、为t1=360，t1=300，t2=30，t2=200，G1C1=2500w/,k=800w/( m2),运行一年后发现，在G1C1，G2C2及t1，t2保持不便时，冷流体只能被加热到162。试确定次情况下的传热系数k污垢热阻r及热流体出口温度t1为多少（20分）6流体外掠平板时，边界层动量积分方程为：假定边界层的速度分布函数u=f(y)是y的二次多项式，即u=a0+a1y+a2y2,试求边界层厚度及摩擦系数Cf的计算式。（16分）上海交通大学1998年硕士研究生入学考试试题试题名称传热学（含流体力学）1.写出下列准则的表达式，并注明各量的物理意义（）Bi Fo Gr Nu Re Eu2.温度
5、为t0的球体被突然置于温度为t的流体中冷却，换热系数为，如果要求在一瞬间圆球内各点温度始终能够维持基本一致即可以不考虑球内有温差，向这个圆球直径d的约束条件是什么？假定球体材料导热系数用表示（）3.一根直径为dmm的铜导线，每米长的电阻等于2.2210-3,导线外包有绝缘层，厚mm，导热系数0.15w/(m).限定绝缘层最高温度为t1=，最低温度t2=试确定在这种条件下导热中允许通过的最大电流Imax.(12)4.如附图所示，平均流速为u的流体在内径为d的圆管内稳定流动，流体的密度，比热Cp和导热系数均为常数，管内流体与管外大气的传热系数为，大气温度t看成常数要求：（） 导出x截面处由导热和对
6、流传入控制体dx的热量in以及x+dx截面处由导热和对流从控制体传出的热量out表达式 （） 导出控制体dx内的流体和管外大气之间的传热量的表达式（） 通过能量守恒分析，导出上述流动流体的能量方程式，分析时略去流体的轴向导热作用（） 假定圆管入口处流体温度t=t0，试解出管内流体过余温度=t-t沿轴向x的分布式（） Qu Qin Qout t0 d Q dx x=0 x x=x x=x+dx (第四题附图）5套管式热水器的冷水进口温度，出口温度，比热），流量，热流体的进口温度，其热容量，若传热系数），试计算在逆流和顺流两种情况下热水器的传热面积F分别是多少？（16分）6如附图所示，面积均为25
7、25的表面1和表面2相互垂直放置，其角系数，表面1的温度，黑度，表面绝热。两表面与壁温的大房间进行辐射交换。要求：（1）画出该体系辐射网络图（2）计算表面1的辐射热损失Q（3）计算表面的温度 （假定表面1和表面的背面不参与热交换）（18分）7试导出如附图所示平板流动速度边界层厚度的计算式。已知边界层的速度分布为，边界层动量积分方程式为（15分）上海交通大学1999年硕士研究生入学考试试题试题名称传热学（含流体力学）1.流体与两平行平板间的对流换热如下面两图所示.试画出两种情况下流体温度分布线 (4分)2.对于右图所示几何结构,试导出从沟槽表面发出的辐射能中落到沟槽外面的部分所占的百分数计算式.
8、设在垂直与纸面方向为无穷长. (5分)3.两块不同材料的平板组成右图所示的大平板.两板的面积分别为F1,F2导热系数分别为1,2.如果该大平板的两个表面分别维持在均匀的温度t1及t2.试导出通过该大平板的导热量Q的计算式.4.某一瞬间,假定一厚为的无限大平板的温度分布可表示成的形式,其中和为已知常数.要求: 导出此时刻在x=0表面处的热流密度q 证明此时刻平板平均温度随时间的变化率 这里,a为平板材料导温系数.(15分)5.q=1000w/的热流密度沿x方向通过厚=20mm平板.已知在x=0,10 及20mm处温度分别为100,60及40.试据此数据确定平板材料导热系数= ( 为平均温度)中的
9、0及b. (18分)6.室温为 =10大房间中有一根d=10cm烟筒,其竖直部分高h=1.5m,水平部分长l=15m,壁温tw=110,求烟筒每小时的对流散热量Q.已知空气物性数据=1.06kg/,Pr=0.696.=0,029w/,=18.97/s. 大空间自然对流换热实验准则式为 式中系数c及指数n见附表1(20分)附表1 中的c和n加热表面形状与位置系数c及指数n适用范围流态cn竖直平板层流0.590.25竖圆柱紊流0.101/3横圆柱层流0.530.257.一燃烧试验设备的壁面上安置了一小块直径d=5cm圆形耐热玻璃,其穿透率=0.9,反射率=0,里度=0.3.如果燃烧温度Tg=727
10、,设备外界的环境温度=20,外表的对流换热系数=9.6w/,试导出耐热玻璃的能量守恒式,并据此计算的玻璃温度Tw,及其散热量Q.假设玻璃的温度均匀(18分)8.有一台逆流套管式汽油器,冷却水流量Gc=230kg/h,进水温度tc=35,热油进口温度th=120,传热面积F=1.4,传热系数k=280w/.如果油的出口温度不准许低于60,冷却水的出口温度不得高于85,试计算该汽油器每小时所能冷却的最大油量Gh,已知水的Cpc=4.17KJ/,油的Cph=2.1KJ/.(15分)上海交通大学2000年硕士研究生入学考试试题试题名称传热学（含流体力学）1.回答下列8题1-1. 简叙玻璃温室饱暖的原理
11、(限5070字) (3分)1-2. 由竖壁膜状凝结换热分析,得出液膜厚度,由此可以导出局部换热系数关系式问指数n=?(3分)1-3.已知一个回热器的热,冷流体进,出口温度分别为t1=90,t1”=50,t2=10,t2”=30.试确定该台回热器的效能为多少(3分)1-4. 判别能否用集中参数法求解非稳态导热问题的准则数是Bi,Fo,BiFo1-5.试在t-x坐标图上画出厚为的无限大平板一维稳定导热时的温度分布曲线,条件为x=0,t=. x=,t=t2(),平板材料导热系数=0(1+bt) ,式中b0.(4分) 1-6.写出影响自由对流换热Nu数的两个准则数及其定义式(4分)1-7 .有均匀内热
12、源的无限大平板稳定导热的边界条件及温度分布如附图所示,(1)画出q1及q2的方向 (2)比较q1及q2的大小 (3)比较1及2的大小（“比较”指，或=、）1-8 .如图所示,这是一个直径为d长的l的圆棒状伸展体一维稳定导热问题,试写出该伸展体像四周空气散热量Q(w)的微分和积分计算式,假定该伸展体温度分布用t=t(x)表示,材料导热系数为,换热系数为,空气温度为tf(5分)2.试导出二维稳态导热时拐点节点(i,j)的能量守恒表达式即有限差分方程式(不需要展开,化简).已知右侧壁绝热,顶端处于温度为tf,换热系数为的冷流体环境,同时受到外界热辐射qrw/m照射,有内热源qvw/m,网格 ,材料导
13、热系数为. (10分)3.一金属杆内的温度分布为 , 式中时间的单位为小时,x=0为杆的始端,x=L为杆的终端.已知T0=100,L=1m,=45W/m,问(1)=10小时时通过杆中间x=0.5L截面的热流密度q=?. (2)出现最高杆温的位置4.用热电偶测量气流温度时,通常热电偶接点可近似看成一个圆球体.已知气流与热电偶接点的=400w/ ,热电偶材料物性数据为C=400J/kg,=8500kg/m,热电偶接点的时间常数为=1s,试确定(1)热电偶接点的直径d, (2)如果把初温为t0=25的热电偶放在温度为 =200的气流中,问:当热电偶显示温度为t=199时,其需要经历多少时间(15分)5.如图所示,有一封闭矩形空腔,假定它在垂直纸面方向上是无限长的.已知上表面1的温度t1=25,下表面2的温度为t2=13其余两个侧面(用3表示)均为绝热.试借用辐射网络图,计算上下两表面的净辐射换热量和，以及侧面3的温度t3.假定所有表面的黑度均为=0.8
