东南大学传热学真题2000到2008
东南大学
二OOO 位研究生入学考试题
一．解释下列现象：（本题共25分，每题5分） 1，冰箱里结霜后，耗电量增加;
2, 某厂一条架空敷设的电缆使用时发现绝热层超温，为降温特剥去一层绝热材料，结果发现温度更高。
3， 某办公室由中央空调系统维持室内恒温，人们注意到尽管冬夏两季室内都是20℃，但感觉不同。
4， 大气中的 CO2 含量增加，导致地球温度升高。
5， 同样是-6℃的 气温，在南京比在北京感觉要冷一些。
二．半径为s γ 圆球，其热导率（导热系数）为λ单位体积发热量为Qr,浸在温度为tf 的 流体中，流体与球表面的对流换热系数为h, 求稳态时，(1) 圆球内的温度分布，(2)当
0.1, 4.5/(s m w m γλ==?℃), 25000/v Q w m =,215/(h w m =?℃), 20f t =℃时，球内
的最高温度。（本题15分）
三．采用测定铂丝电阻的方法可间接测出横掠铂丝的空气速度。现测得铂丝直径d=0.1mm,
长10mm ，电阻为0.2Ω，通过的电流为1.2A,表面温度为200℃,已知0.3851/3
0.911Pr um em m
R N =，空气的物性参数见下表，求气流的速度u ∞( 本题15分)
附：空气的物性参数
t ℃ λ/(w m ?℃) ν 2/m s Pr
20 2.59210-? 21.4610-? 0.703 110 3.27210-? 24.3610-? 0.687 200 3.93210-? 26.0610-? 0.680
四，用一裸露的热电偶测烟道内的烟气温度，其指示值为280℃ 已知烟道壁面温度为250℃ 热电偶的表面温度为0.9℃，与烟气的对流换热系数为1002
/(w m ?℃)求烟气的实际温度。若烟气的实际温度为317℃，热电偶的指示值为多少？（本题15分）
五，一条供热管道长500m ，架空敷设，管道内径为70mm ，管内热水与外部空气的总传热系数为1.82
/(w m ?℃)流量为1000kg/h,比热为4.168J/(kg .℃).若入口温度为110℃ 空气温度为—5℃ 求出口热水温度。（本题15分）
六， 一长为H ，宽为b ，厚度为δ的铝板水平放置（b >>δ ）长度方向两端温度均为o t ,底部绝热，周围空气的温度为f t 与铝板的对流传热系数为h ，设铝板的热导率为λ，求铝板的温度分布。（本题15分）
东南大学2001 传热学
一．简答题
1一蒸汽管道外包厚度相同的两种隔热材料，一种的导热系数较小，另一种的导热系数较大，从减小散热损失的角度考虑，应该把种包在外边？为什么？
2一块表面抛光的铝板和一块表面刷有白漆的铝板同时暴露于阳光之下，已知两块板对太阳辐射的吸收比相同，即a 1 ＝a 2 ,但发射率ε1＜ε2。如果两块板处于热稳态且忽略对流的作用，哪个表面温度更高？为什么？
3采用平板导热仪测量液体的导热系数，通常要使热面在上，冷面在下，为什么？如果测量气体导热系数，还应考虑哪些因素？
4用铠装热电偶测量锅炉尾部烟气的温度，如果烟气中所含的粉尘增加，对测量结果有何影响？为什么？
5一无限大平壁一侧绝热，初始温度t0,从某一时刻开始起另外一侧浸入温度为t 1的流体中（t 0＜t 1））试画出过程开始后到达稳态前任意三个时刻平壁内的温度分布。
6．一圆球和一正方体体积相同，材料都是紫铜，初始温度相同。如果同时放在空气中冷却，哪个冷却的快些，为什么/
7一逆流同心套管式换热器，加热介质和被冷却介质都是水，且流量相同，假如水的物性不发生变化，试画出冷水和热水的温度沿管长的变化曲线。
水蒸气在0.5×0.2m的垂直平板上凝结，该平板如何放置能使传热效果更好些（假设液膜内是层流流动）？
二，计算题
1 有一个A,B两块材料组成相同的复合平壁，厚度分别为50mm和20mm导热系数分别为75w/(m ·K)和50 w/(m ·K)。A材料内部有体积发热强度为的1.5×106W/m3内热源。的左侧绝热，右侧与接触良好，B的右侧被水流冷却，水流温度为30℃，与B的传热系数为1000 w/(m2·K)。求（1）稳态条件下两块材料内的温度分布（2）两块材料两侧的温度
2．20℃的空气进入内径为12mm。壁温恒为200℃，的直管，入口空气的平均流速为25m/s。（1）使出口空气温度达到60℃，的管长是多少（2）如果直管改为相应的蛇型管，出口温度将如何变化？
3.直径200mm的圆盘电热器1的上方有一直径为400 mm的半球罩2，圆盘周围的环境温度为27℃，。且为真空，圆盘底部绝热且恰好位于半球底面上，已知t1=727℃，t2=227℃，
ε2=0.1,试画出辐射网络图并求加热器所需规律。
4空气加热器的传热系数为40w/(m2·K)，传热面积53m2，空气入口处温度2℃，，每小时流量为30吨，加热蒸汽150℃，
的饱和蒸汽，流出饱和水，试求空气加热器出口的温度和传热量。
东南大学
2002年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
一 名词解释（20%） 1.接触热阻 2.对流换热 3.换热器 4.辐射力 5.传热系数 二 简答题、（24%）
1. 为强化传热，可采取哪些具体措施？
2. 简述影响传热系数的因素？
3. 黑体具体有什么样的性质？ 三 计算题 （每题14分）
1. 一个厚度7cm 的平壁，一侧绝热，另一侧暴露于温度为30
c ο
的流体中，内热源
630.310/w m φ=?。对流换热表面的传热系数为，2450/()w m k ?，平壁的导热系
数为
18/()w m k ?。
试确定平壁中的最高温度及其位置。
2. 在一次对流换热实验中，10c ο的水以1.6m/s 的速度流入内径为28mm,外径为3 mm ，长为1.5 m 的管子。管子外面均匀的缠绕着电阻带作为加热器，其外还包有绝热层。设加热器总功率为42.05kw ，通过绝热层的散热损失为2%，管材的导热系数为18w/(m k) 试确定：
（1） 管子出口处的平均温度 （2） 管子外表面的平均璧温 3.右图表示一个半球表面3，其黑度为
3
ε
= 0.475，并且处于辐射平衡中。被半球表面覆盖
的圆盘的一半为灰体表面，记作表面1，其黑度为
1
ε
= 0.35 ，温度1T = 555k,而圆盘的另一
半表面即表面2为 2T =333k 的黑体。半球的直径为0.3 ,试求： （1）画出该系统的辐射网络图：
（2）计算表面1和2之间的辐射换热量；
4.室外横放的一根煤气管道，直径d = 150 mm，表面黑度和温度为
ε= 0.8, w t= 60 cο周围环境和空气的温度f t=20 cο空气处于自由运动状态。试计算每米管长的散热损失？
东南大学2003
一，选择填空
1冬季室内气温高于室外气温，如果裸露的电热偶测量室内空气的温度，则温度计的读数应（）（A）高于空气实际温度
(B)等于空气实际温度
(C)低于空气实际温度
2空气横向掠过等温圆柱，从圆柱前驻点开始后热边界层厚度在不断增加，如果较小，流动保持层流，则（）
(A)局部对流换热系数逐渐减小
(B)局部对流换热系数保持不变
(C)局部对流换热系数可能减小，也可能增大
3将初始温度为t0的小铜球放入温度t∞的水槽中，如果用集总参数发来分析，则经过时，铜球的温度为（）
(A)t＝(t0+ t∞)/2
(B)t= 0.628 t∞+0.368 t0
(C) t=0.368 t∞+0632 t0
4饱和水蒸气在水平圆管外侧凝结l＞＞d圆管的壁温恒定，以下方案可以增加单位时间凝结水量
(A)将圆管垂直放置
(B)将圆管水平放置
(C)在圆管外加装低肋管
5在室内一根未保温的钢管内通入100℃的饱和水蒸气，用来加热室内的空气，如果需要增加传热量，则可通过下方法实现。
(A)在管内安装肋片
(B)降低管道厚度
(C)在管外安装肋片
6根据兰贝特定律，黑体的定向辐射强度在各个方向上是相同的，这表明（）
(A)穿过微元黑体表面正上方的单位面积上的辐射能与侧上方单位面积上的辐射能
(B)穿过微元黑体表面正上方的半球面上单位面积的辐射能最大
(C)穿过微元黑体表面正上方的半球面上单位面积的辐射能最小
7一根放在空气中的电缆，其电阻为r，通过电流强度I为的电流，如果减小绝缘材料的厚度。则（）
(A)电缆的表面温度升高
(B)电缆表面的温度降低
(C)电缆表面的温度可能升高，也可能降低
8在套管式换热器用热水来加热冷水，两个流体的温度变化曲线（）
(A)a正确b错误
(B)a正确b错误
(C)a,b都可能正确
对图2二维稳态导热问题，右边界是恒定热边界条件，热流密度为q w，如果采用有限差分法求解，△x=△y（）是正确的
(A)t1+t2+t3-3t+q w△x/λ=0
(B)t1+2t2+t3-4t4+ q w △Y/λ=0
(C) )t1+2t2+t3-4t4+q w△x/λ=0
10蒸汽管道外包厚度相同的两种隔热材料，一种的导热系数较小，另一种的导热系数较大，如果包敷的厚度相同，以下说法（）是正确的
(A)为减小传热量，导热系数较小的材料应包在内层
(B)为减小传热量，导热系数较大的材料应包在内层
(C)如何包敷对传热量无影响
二，简答题
1，空气分别与宽度为2H，高度为H的竖直平壁和宽度H 高度为2H竖直平壁进行自然对流换热，试比较两种情况下对流换热量的大小
2，夏天在室外穿白色的衣服比穿黑色的衣服凉爽，在室内是否有相同的感觉，为什么？3，两根不同管径的蒸汽管道，外边都覆有一层厚度相同，材料相同的热绝缘层。如果管子表面以及热绝缘层的外表面温度相同，试问：两管每米的热损失相同吗？若不同，哪个大？试证明之
4，在进行管内强迫对流换热实验研究时，需测量哪些量，如何测，实验结果如何整理？5，简述Bi和Nu的同异，并说明两者在传热学中的作用。
三，计算题
1厚度为的大平板，通过电流时发热率为3×104w/m3 ,板的一个表面绝热，另一个表面暴露在25℃，的空气中，若空气与平板间的换热系数为3w/(m ·K)，试
（1）写出该问题的微分方程及定解条件
（2）求平板内温度分布表达式
（3）求平板的最高温度
2直径为0.13mm的导线暴露在－30℃的空气流中，气流速度为230m/S，导线长125mm，并用电加热试求导线表面温度为170℃所需的电功率
3一直径为200mm 的圆盘电热器1的上方有一直径为400 mm 的半球罩2.它们被纺织在温度为27℃的大房间中，（房间气体试为透热气体），盘底部和侧面均绝热，已知t1=727℃，t2=227℃，ε1=0.9，ε2=0.1, 试画出辐射网络图
并求加热器和半球罩之间的辐射换热量 计算加热器的功率
4有一台逆流套管式换热器，用100℃的热油将25℃的水加热到50℃，而热油被冷却到65℃，换热器的传热系数340w/(m 2 ·K)，如油的比热容为1950J/(Kg ·K)，质量流量为0.4kg/S ，水的比热容求换热器的换热面积，使用一段时间后，油使传热面产生一层污垢，使油的出口
温度只能降到80℃，求污垢系数Rr(m 2
●K/W)
东南大学
2004年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
一 选择填空（共30分，每小题3分。答错一题扣四分，不答扣三分，本题不得负分） 1.将初始温度为0t 的小铜球放入温度为t ∞的水槽中，如果用集总参数法来分析，则在经过的时间等于时间常数c t 时，铜球的温度为（） A. t = (0t +t ∞) / 2 B t = 0.632 t ∞ + 0.368 0t C t = 0.368 t ∞ + 0.632 0t
2.物体被加热时，其第三类边界条件可表示为（） A λ-(/)w t n ?? = h (f t -w t ) B λ(/)w t n ?? = h (f t -w t ) C λ-(/)w t n ?? = h(w t -f t )
3.冬天室内气温高与室外气温，如果用裸露的热点偶测量室内空气的温度，则温度计的读数应（）
A 高与空气实际的温度
B 等于空气实际的温度
C 低于空气实际的温度
4.空气横向掠过等温圆柱体，从圆柱前驻点开始向后热边界层厚度在不断增加，如果e
R
较
小，流动保持层流，则（） A 局部对流换热系数f h 逐渐减少 B 局部对流换热系数f h 保持不变
C 局部对流换热系数f h 可能减少，也可能增加
5.不凝结气体的存在，将（） A 削弱凝结换热 B 削弱沸腾换热 C 削弱强制对流换热
6.一根未保温的钢管内通入100c ο
的饱和水蒸气，用来加热室内的空气，如果需要增加传热量，则可以通过（）方法来实现。 A 在管内安装肋片 B 降低管道的厚度 C 在管外安装肋片
7. 二氧化碳和水蒸气只对某些特定波长下的热辐射才有明显的吸收作用。因此，对于（），可以忽略吸收。 A 低温辐射源 B 太阳辐射 C 红外辐射
8. 一根放在空气中的电缆，其电阻为R ，通过强度为I 的电流，外面有一层绝缘材料。如果减小绝缘材料的厚度，则（） A 电缆的表面温度会升高 B 电缆的表面温度会降低
C 电缆的表面温度可能升高也可能降低
9. 在高温蒸汽管道外包敷两种不同的保温材料，一种导热系数较小，另外一种导热系数稍大，如果包敷的厚度相同，以下说法（）是正确的。 A 为减少传热量，导热材料较小的材料应包在内层 B 为减少传热量，导热材料稍大的材料应包在内层 C 如何包敷材料对传热量没有影响 10.下面表述中正确的是（）
A 对漫射表面，光谱吸收比等于光谱发射率
B 吸收比等于发射率
C 定向辐射强度与空间方向无关
二 模型与理论分析（共18分，每题6分）
1. 试画出20 c ο
的空气横掠60 c ο的平板时，速度边界层及局部换热系数沿板长的变化曲线，并简要说明。
2. 将一个单位体积发热量为
φ?
，初始温度为0
t
，直径为 d 的纯铜小球，突然放入温度恒
为t ∞的空气中进行自然冷却。试写出小球温度随时间变化规律的微分方程。
3. 一加热器中用过热蒸汽来加热给水。过热蒸汽在加热器中先被冷却到饱和温度，再凝结成水，最后被冷却成过冷水。设冷，热流体的总流向为逆流，热流体单相介质部分的1m q ?
2m q
试画出冷，热流体的温度变化曲线。 三 简答题（共32分，每题8分）
1.室内采暖器为何一般采取横置（宽度大于高度）？试用传热学原理说明。
2.何为 “温室效应“？并举例说明其原因。
3.什么叫不稳定导热分析的“集总参数法“？该方法在分析不稳态导热时有何优点？
4.什么叫“临界绝热直径“？写出其表达式？ 四，计算题（70分）
1（20分）平板的厚度为δ，两表面温度分别为1t 和2t ，且1t 2t ?。平板材料的导热系数是温度的函数，即0(1)t λλβ=+。试：
（1） 写出该问题的微分方程及定解条件； （2） 求平板内温度分布表达式； （3） 求热流密度的表达式；
（4） 画出平板内温度分布的示意图。
2.（20分）一圆柱体外径为80mm ，长为1.82m ，黑度（发射率）为0.9，表面温度保持93
c ο
，放置于温度为27 c ο的大气中。试确定该圆柱水平放置和竖直放置时的散热损失。
3.（15分）三个无限大的平板平行放置（如图所示）。平板1的温度1200k,平板3的温度为60k 且
1
ε
=0.2，
2
ε
=0.5，
3
ε
=0.8。若平板2不从外部接受任何热量，试求：
（1）画出该系统的辐射网络图； （2）计算网络图中各热阻的数值； （3）计算平板2的温度。
4．（15分）在换热器中，油侧从300 c ο
冷却到200 c ο
，而石油从25 c ο
被加热到175c ο
。如换热器设计成（1）顺流式；（2）逆流式，并假设两种情况的传热系数和所传递的热量完全一样，试求：
（1）画出两种情况下换热器中温度分布的示意图； （2）确定两种情况下换热器的对数平均温差； （3）比较两种情况下换热器的经济性。
07年东南大学硕士研究生招生试卷
一 名词解释 1． 速度边界层 2．傅里叶数
3．换热器单元数
4．贝兰特定律
5．肋片效率
二模型
1．20℃空气与60℃竖直墙壁发生自然对流时，画出其速度边界层厚度、换热系数沿高度方向变化的示意图。
2．第三类边界条件与换热微分方程的异同。
3．双层玻璃窗减小传热的主要方法。
4．影响沸腾换热的主要因素。
三问答
1．什么叫临界绝缘直径。并分析一个直径100mm的管道，外包保温层，问此直径是否大于临界绝缘直径（具体数据忘记）
2．单位发热为Ф的非稳态导热物体，试列出其中心节点（m，n）点的显式差分格式迭代方程，并指出收敛条件。
3．同心圆两辐射面的辐射热阻。
四计算
1．一个平壁，厚400mm，一侧温度40℃，另一侧80℃，中间温度60℃，截面积1㎡，传热量1千瓦。
问：（1）按λ=a+b* t列出其导热系数线性方程
（2）画出沿壁厚温度变化图
2．横流管外对流的传热计算。
3．同往年卷子相同的辐射计算。
4．同往年卷子相同的计算污垢热阻，多了一个换热器流体温度变化图。
08年东南大学硕士研究生考试试卷
一名词解释
1．集总参数法
2．充分发展段
3．维恩位移定律
4．核太沸腾
5．传热系数
二简答题
1．相似原理的意义
2．换热微分方程与导热第三类边界条件的异同
3．解释冬天用蔬菜棚种蔬菜
三理论分析与模型题
1．两块电加热竖直平板，一块高2H、宽H，另一块高H、宽2H；加热功率、板子材料相同。问：哪一块的温度高一些。
2．．单位发热为Ф的非稳态导热物体，试列出其内部节点（m，n）点的显式差分格式迭代方程，并指出收敛条件。
3．一根管子直径为80mm，外包导热系数为λ=?的材料，外部表面传热系数h=?，问此材料起什么作用？
4．两块无限大平板温度分别为T1、T2 , 发射率ε1、ε2，现于两块板间插入一块遮热板，左面发射率ε3，右面发射率ε4，ε3=2ε4（ε4<0.5）。试写出此辐射换热系统的热阻及辐射换热量的表达式。
四计算
1．一平板内部有内热源q=q0*x2，左侧面温度T w ,右侧面绝热，求板内温度分布表达式及示意图。
2．管内强迫对流换热的计算。
3．三个表面组成的系统，一个面（加热面）发射率ε，一个面绝热，另一个面为黑体（房间），求：绝热面的温度、加热面的净辐射换热。
4．一套管换热器，管外为100℃的饱和水蒸汽，流出时干度为0.4，管内冷水进口35℃，流量为q m=?。
求：(1) 冷水的出口温度（2）换热器平均温差（3）传热单元数
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华中科技大学812传热学2008年真题
2008 传热学 一、简答 1）一无限大平板，左右两侧的温度固定为t 1和t 2（t 1 > t 2），已知平板材料的导热系数为λ=λ0（1+βt ）。分别就β>0，β=0和β<0三种情况画出稳态时平板内的温度分布曲线。 2）写出肋效率ηf 的定义。对于等截面直肋，肋效率受哪些因素影响？ 3）管内强迫对流换热考虑温度修正系数时，为什么液体用粘度（ w f μμ）n 来修正，而气体用温度 （w f T T ）n 来修正？ 4）水蒸气在管外凝结换热时，一般将管束水平放置而不竖直放置，为什么？ 5）什么是临界热绝缘直径？平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用，为什么？ 6）两块平行平板（表面1、2）置于大厂房内（表面3）。平板背面（表面4、5）也参与换热，试画出辐射换热网络图。 7）采用稳态平板法实验测量物体的平均导热系数时需要测量哪些量？由这些量如何计算材料的导热系数？ 8）用热电偶测量炉膛出口的烟气温度，有哪些热量传递方式会引起测温误差？对此可采取哪些措施？ 二、分析 1）半径为R 的长圆柱体，其内部有均匀内热源，强度为Φ（W/m 3 ）。现将柱体置于温度为t ∞ 的流体中冷却，表面传热系数为h 。试将稳定后柱体的壁面温度用已知条件表示。
2）有一钢管换热器，热水在管内流动，空气在管间作多次折流，横向冲刷管束以冷却管内热水。拟改造采用管外加肋片，并将钢管换为铜管，以增加冷却效果，试从传热学角度来评价这个方案是否可行。 3）对于流体外掠平板的稳定流动，边界层动量方程22y u y u v x u u ??=??+??μρ）（。试利用数量级分析 的方法，从动量方程中引出边界层厚度的如下变化关系式：δ/x ≈Re 1/2 。 三、一厚10mm 的大平壁（假定满足集总参数分析法求解的条件），初温为300℃，密度为7800 kg/m 3 ，比热容为0.47kJ/（kg ·K ），导热系数为45 W/(m ·K)，一侧有恒定热流q=100 W/m 2 流入，另一侧与20℃的空气对流换热，表面传热系数为70 W/(m 2·K)。 1）列出平壁温度随时间变化的微分方程式并由此求解温度表达式； 2）求3min 后平壁的温度； 3）求到达稳态时平壁的温度。 四、两根水平放置的圆管，表面温度和长度分别相同，受空气自然对流冷却；其中一根管子的直径为另一根管子的10倍。已知小管子自然对流换热的Gr ·Pr=104，试求两管表面传热系数的比值以及换热量的比值。 五、一直径为0.8m 的薄壁球形液氧贮存容器，被另一个直径为1.2m 的同心薄壁容器所包围。两容器表面为不透明漫灰表面，发射率均为0.05；两容器表面之间是真空的，如果外表面的温度为300K ，内表面温度为95K 。已知液氧的蒸发潜热为2.13×105J/kg ，试求由于蒸发使液氧损失的质量流量。（要求画出辐射换热网络图）
东南大学物理(B1)期末考试练习题 (2)
物理复习题 题目1 一根长导线弯成如图形状，中部是半径为R 的四分之一圆弧，直线部分 的延线通过圆心，且相互垂直.导线中通以电流I .求圆心O 处的磁感应强度B . 参考解答 解题分析 本题可用毕奥—萨伐尔定律 给出电流元在指定场点的磁感应强度，然后 叠加求解. 解题过程 由毕奥－萨伐尔定律，3 0π4d d r I r l B ?= μ可以判断，由于场点O 在两段直导线 的延长线上，因此这两段电流在O 点的磁感应强度为零，该处的磁感应强度等于四分之一圆弧电流产生的场强. 在圆弧上任取电流元I d l ，它在P 点产生的磁感应强度大小为 d B 的方向垂直于图面指向里.各电流元的场强方向相同，由磁感应强度的叠加原理，得O 点的磁感应强度为 题目2 两个线圈平行共轴放置,半径分别为R 1,R 2,且R 2< 均匀磁场，B 的方向如图所示.其量值以s) Wb/(m 10323??- 的恒定速率增加.有一长为cm 20的金属棒AC 放在 图示位置，其一半AB 位于磁场内部，另一半BC 在磁场外部.求金属棒AC 两端的感应电动势AC ε. 参考解答 解题分析 本题可以用两种方法求解，一为感应电场积分法，另一为法拉第电磁感应定律. 由于磁场的对称性和其以恒定的速率变化，在半径相等处，感应电场的大小相等，方向沿圆的切线方向，且在充满磁感应强度B 的圆柱形空间内，即R r <的范围内有 感应电场in E 随着r 的增加而增加；在充满磁感应强度B 的圆柱形空间以外，即 R r >的范围内有 感应电场' in E 随着r 的增加而减小. 由感应电场可求出棒两端的感应电动势AC ε 解题过程 用感应电场积分法求棒两端的感应电动势AC ε： 已知 由于本题磁感应强度B 的方向向内，用积分法求BC AB ，上的感应电动势时，积分方向取顺时针方向，负号说明感应电场的方向与积分方向相反，故圆柱内外感应电场的方向均为沿切向的逆时针方向. 按积分方法求解有 AB 段： 由图)(a 可知，AB 段在均匀磁场内，有 式中θ是距圆柱轴为r 处的感应电场in E 与金属棒 AB 段之间的夹角，如图)(a 所示， 有 代入积分式有 BC 段： ???=C B l t B r R d cos d d 22α 传热学复习题 东南大学物理B期末考 试练习题 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】 物理复习题 题目1一根长导线弯成如图形状，中部是半径为R 的四分之一圆弧，直线部分 的延线通过圆心，且相互垂直.导线中通以电流I .求圆心O 处的磁感应强度B . 参考解答 解题分析本题可用毕奥—萨伐尔定律 给出电流元在指定场点的磁感应强度，然后 叠加求解. 解题过程 由毕奥－萨伐尔定律，3 0π4d d r I r l B ?= μ可以判断，由于场点O 在两段直导线 的延长线上，因此这两段电流在O 点的磁感应强度为零，该处的磁感应强度等于四分之一圆弧电流产生的场强. 在圆弧上任取电流元I d l ，它在P 点产生的磁感应强度大小为 d B 的方向垂直于图面指向里.各电流元的场强方向相同，由磁感应强度的叠加原理，得O 点的磁感应强度为 题目2两个线圈平行共轴放置,半径分别为R 1,R 2,且R 2< 解题过程 由于R 2< 1-1分析与解(1) 质点在t 至(t ＋Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P ′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs ＝PP ′, 位移大小｜Δr ｜＝PP ′,而Δr ＝｜r ｜-｜r ｜表示质点位矢大小的变化量,三个量物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注：在直线运动中有相等的可能)．但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有｜d r ｜＝d s ,但却不等于d r ．故选(B)． (2) 由于｜Δr ｜≠Δs ,故 t s t ΔΔΔΔ≠ r ,即｜v ｜≠v ． 但由于｜d r ｜＝d s ,故 t s t d d d d =r ,即｜v ｜＝v ．由此可见,应选(C)． 1-2分析与解 t r d d 表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速率．通常用符号v r 表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量；t d d r 表示速度矢量；在自然 坐标系中速度大小可用公式t s d d =v 计算,在直角坐标系中则可由公式 2 2d d d d ?? ? ??+??? ??=t y t x v 求解．故选(D)． 1-3分析与解t d d v 表示切向加速度a ｔ,它表示速度大小随时间的变化率,是加速度矢量沿速度方向的一个分量,起改变速度大小的作用；t r d d 在极坐标系中表示径向速率v r (如题1 -2 所述)； t s d d 在自然坐标系中表示质点的速率v ；而t d d v 表示加速度的大小而不是切向加速度 a ｔ．因此只有(3) 式表达是正确的．故选(D)． 1-4分析与解 加速度的切向分量a ｔ起改变速度大小的作用,而法向分量a n 起改变速度方向的作用．质点作圆周运动时,由于速度方向不断改变,相应法向加速度的方向也在不断改变,因而法向加速度是一定改变的．至于a ｔ是否改变,则要视质点的速率情况而定．质点作匀速率圆周运动时, a ｔ恒为零；质点作匀变速率圆周运动时, a ｔ为一不为零的恒量,当a ｔ改变时,质点则作一般的变速率圆周运动．由此可见,应选(B)． 1-5分析与解 本题关键是先求得小船速度表达式,进而判断运动性质．为此建立如图所示坐标系,设定滑轮距水面高度为h,t 时刻定滑轮距小船的绳长为l ,则小船的运动方程为 2 2h l x -=,其中绳长l 随时间t 而变化．小船速度22d d d d h l t l l t x -== v ,式中t l d d 表示绳长l 随时间的变化率,其大小即为v 0,代入整理后为θ l h l cos /0 220v v v = -= ,方向沿x 轴负向．由速度表达式,可判断小船作变加速运动．故选(C)． 1-6分析 位移和路程是两个完全不同的概念．只有当质点作直线运动且运动方向不改变时,位移的大小才会与路程相等．质点在t 时间内的位移Δx 的大小可直接由运动方程得 第一部分选择题 一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1 ．对于过热器中：高温烟气→外壁→内壁→过热的传热过程次序为（） A ．复合换热、导热、对流换热 B ．导热、对流换热、复合换热 C ．对流换热、复合换热、导热 D ．复合换热、对流换热、导热 2 ．温度对辐射换热的影响对对流换热的影响。（） A ．等于 B ．大于 C ．小于 D ．可能大于、小于 3 ．对充换热系数为 1000W/(m 2 · K) 、温度为 77 ℃的水流经 27 ℃的壁面，其对流换热的热流密度为（） A ． 8 × 10 4 W/m 2 B ． 6 × 10 4 W/m 2 C ． 7 × 10 4 W/m 2 D ． 5 × 10 4 W/m 2 4 ．流体流过管内进行对流换热时，当 l/d 时，要进行入口效应的修正。（） A ．＞ 50 B ．＝ 80 C ．＜ 50 D ．＝ 100 5 ．炉墙内壁到外壁的热传递过程为（） A ．热对流 B ．复合换热 C ．对流换热 D ．导热 6 ．下述哪个参数表示传热过程的强烈程度？（） A ． k B ．λ C ．α c D ．α 7 ．雷诺准则反映了的对比关系？（） A ．重力和惯性力 B ．惯性和粘性力 C ．重力和粘性力 D ．浮升力和粘性力 8 ．下列何种材料表面的法向黑度为最大？ A ．磨光的银 B ．无光泽的黄铜 C ．各种颜色的油漆 D ．粗糙的沿 9 ．在热平衡的条件下，任何物体对黑体辐射的吸收率同温度下该物体的黑度。（） A ．大于 B ．小于 C ．恒等于 D ．无法比较 10 ．五种具有实际意义的换热过程为：导热、对流换热、复合换热、传热过程和（） A ．辐射换热 B ．热辐射 C ．热对流 D ．无法确定 二、填空题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分） 11 ．已知某大平壁的厚度为 10mm ，材料导热系数为 45W/(m · K) ，则通过该平壁单位导热面积的导热热阻为。 12 ．已知某换热壁面的污垢热阻为 0.0003 （ m 2 · K ），若该换热壁面刚投入运行时的传热系数为340W （ m 2 · K ），则该换热壁面有污垢时的传热系数为。 13 ．采用小管径的管子是对流换热的一种措施。 14 ．壁温接近换热系数一侧流体的温度。 15 ．研究对流换热的主要任务是求解，进而确定对流换热的热流量。 16 ．热对流时，能量与同时转移。 17 ．导热系数的大小表征物质能力的强弱。 18 ．一般情况下气体的对流换热系数液体的对流换热系数。 19 ．在一定的进出口温度条件下，的平均温差最大。 20 ．是在相同温度下辐射能力最强的物体。 三、名词解释（本大题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分） 21 ．稳态导热 22 ．稳态温度场 23 ．热对流 24 ．传热过程 25 ．肋壁总效率 四、简答题（本大题共 2 小题，每小题 8 分，共 16 分） 2011年传热学考研真题 一、简答 1）什么是温度场？什么是温度梯度？傅立叶定律指出热流密度与温度梯度成正比所反映的物理实质是什么？ 2）若平壁和长圆筒壁的材料相同，温度条件相同，且平壁的表面积等于圆管的内表面积。试问哪种情况导热量大？并画出平壁和长圆筒壁中的温度分布曲线。 3）写出毕渥数Bi的定义式并解释其意义。Bi满足什么条件时可使用集总参数法？4）表面传热系数是从什么公式定义出来的？与哪些因素有关？有哪些方法解决对流换热问题？ 5）管内流动充分发展段中心汇合处流体温度和速度沿轴向不发生变化，这种说法正确吗？为什么？ 6）角系数的性质有哪些？角系数计算，如图，下列正确的是？ （1）X(2a+2b),1 > X2a,1+X2b,1 （2）X(2a+2b),1 = X2a,1+X2b,1 （3）X(2a+2b),1 < X2a,1+X2b,1 7）人们常用塑料薄膜来保护幼苗的生长，为什么使用塑料薄膜有利于幼苗的成长？ 8）在波长λ<2mm的短波范围内，木板的光谱吸收比小于铝板，而在长波(λ>2mm)的范围内则相反。在木板和铝板同时长时间放在太阳光下时，哪个温度高？为什么？ 二、分析 1） 直径为d，长为L的长圆棒放置在环境中，两端接墙，左侧温度为t1，右侧温度为t2，环境的表面传热系数为h，环境温度为t f，试建立长圆棒的导热微分方程并写出定解条件。2）管内湍流强制对流换热时，Nu数与Re数和Pr有关，试以电加热方式加热管内水的强制对流为例，说明在实验过程中应测定哪些物理量。 3）两漫灰平行平板间存在辐射换热，并保持表面温度T1>T2，表面发射率分别为ε1，ε2。为减少两板间的辐射热流，用一个两侧面发射率不同的薄遮热板将两板隔开。试问： （1）为使两板之间的辐射换热有最大的减少，遮热板应如何放置？即应将该板发射率小的还是大的一侧朝向温度为T1的平板？ （2）上述两种放置方法中哪一种使遮热板温度更高？ 东南大学硕士研究生培养方案 （学科门类：工学一级学科代码：0814 一级学科名称：土木工程）（二级学科代码：081402 二级学科名称：结构工程) 要求具备土木工程一级学科坚实宽广的基础理论，系统、深入掌握复杂结构系统的分析理论和设计方法，培养从事土木工程领域的科研、设计、师资和管理人才。熟练掌握一门外语。 一、研究方向 1.混凝土及高强混凝土结构设计理论及其应用 2.现代预应力结构体系及计算理论 3.工程结构鉴定与加固 4.钢结构设计理论及应用 5.巨型、高层结构的力学分析及应用 6.大跨度空间结构体系的力学分析及应用 7.土木工程施工研究 二、知识域要求 三、课程设置与考试要求 注:1. 硕士生在校期间课程总学分最低要求为28学分，其中学位课程最低学分要求为16学分，其余为非学位课程。此外，还应完成必修环节3学分。 2．要求硕士生所有课程学习一般应在入学后一学年半内完成，其中学位课程学习应在入学后一学年内完成。 3．学位课程根据此表，非学位课程从“研究生课程目录”中选择。 东南大学研究生奖学金条例 为吸引更多优秀人才来我校攻读研究生学位，鼓励在校研究生勤奋学习，奋发向上，培 养研究生成为德、智、体、美全面发展的社会主义事业建设者和接班人，学校设立研究生奖学金。 研究生奖学金分为普通奖学金、硕士生优秀奖学金、专项奖学金、单项奖学金。 一、普通奖学金 (一)普通奖学金标准 (二)申请条件 凡经过统一入学考试(或推荐免试)并经审查后的研究生(国家计划内)，符合以下条件者，均可申请享受普通奖学金。 1)坚持四项基本原则，热爱祖国，品行良好，积极参加学校的各项集体活动。 2)遵纪守法，遵守学校各项规章制度和研究生培养与学位管理的各项条例。 3)认真学习，努力掌握专业知识，各门课程学习成绩合格。 研究生在校期间，如在政治思想、道德品质、学习成绩等方面考核不合格，或因违反校纪校规、违法乱纪而受到纪律处分者，视情节轻重，扣发部分或取消普通奖学金。 二、硕士生优秀奖学金 (一)硕士生优秀奖学金的标准及比例 一等奖 1000元/年 (比例10%) 二等奖 500元/年 (比例10%) (二)申请条件 硕士生优秀奖学金用于奖励在学期间品学兼优的在校研究生，经本人申请并符合下列条件的硕士生，可获得一、二等优秀奖学金，并颁发奖学金证书。 1、本科期间各门课程考试成绩总平均位于年级前列，德、智、体全面发展的推荐免试生。 2、参加研究生统一入学考试，国家统考课程总分成绩居同类考生前列，专业课程考试良好的品学兼优考生。 3、在校学习期间，总学分工科修满30学分以上，文科修满36学分以上，医学类32学分以上，学位课程单科考试成绩80分以上，选修课程考试总平均80分以上的品学兼优研究生。 4、学习成绩合格，在科研工作中有显著成绩者。 5、推荐并批准的硕—博连读生。 硕士生优秀奖学金的评比与中期筛选工作、研究生评优工作同步进行。 三、专项奖学金 (一)专项奖学金分为校友奖学金和企业奖学金。 校友奖学金——由校友提供，项目及金额等详见各专项奖条例。 企业奖学金——由企业提供，项目及金额等详见各专项奖条例。 (二)校友、企业奖学金按照有关的要求进行评比(详见各专项奖条例)，各专项奖不可兼得，但可兼得普通奖学金和硕士生优秀奖学金。 《工程传热学》习题解析 华中科大许国良版（5-7章） 适用于以下版本教材（题号按中国电力出版社版，华中科大出版社版本题号需微调） 5-4解：（1）当以同样流速流过两管时，21u u = 871.022 1Re Re Pr Re 23.08 .0128 .02121218 .021*******.0=?=??? ? ??=????? ??==== d d d d h h d d l Nu l Nu h h hl Nu n λ （2）当以同样质量流量流过两管时，21Q Q = 287.02 1 2 12124141//5 .08 .0128 .022112112221121=? =? ?? ? ???=??? ? ??=? ===d d d u d u h h A A A Q A Q u u 5-9解： （1） 定性温度452 ' ''=+= f f f t t t ℃ 查45℃水的物性参数有： s m kg s m v K m W K kg kJ Cp m kg ??==?=?=?==--/104.601,93.3Pr /10608.0),/(642.0),/(174.4,/2.9906 263μλρ 15=w t ℃时：46 3 1095.310 608.010202.1Re ?=???===--v d d υμρυ为紊流流动 则λ hd Nu n = =Pr Re 023.08 .0因为是被加热，所以n 取0.4 K m W h h ?=????=??-24.08.043 /1.607193.3)1095.3(023.0642 .01020 （2） 定性温度452 ' ''=+= f f f t t t ℃，物性参数与（1）相同，因为是被冷却，所以n 取 0.3 λ hd Nu = =3.08.0Pr Re 023.0 K m W h h ?=????=??-23.08.043 /5.529493.3)1095.3(023.0642 .01020 h 不同是因为：一个是被加热，一个是被冷却，速度分布受温度分布影响，Nu 不同。 5-11解：设暂取入口水温度为定性温度 60=t ℃时，物性参数为： 8 .16256415.0Re 99 .2Pr /10478.0,/109.65,/179.4,/1.9832623=?===?=??=?==-ρ πλρdv v ud s m v K m W K kg kJ Cp m kg 所以为紊流。 K m W h hd Nu ??=?= =233.08.0/1097.1Pr Re 023.0λ 由热平衡关系式4.42)(4 1)('''''2 =?-= -f f f m f w t t t Cp u d t t dl h ρππ℃ 2.512 ' ''=+= f f f t t t ℃ 查物性参数： K m W m kg s m v K kg kJ Cp ?===?=?=-/6493.0474 .3Pr ,/5.987,/10547.0,/175.4326λρ 9.14142Re =为紊流 K m W h ?=?2/15.1815 4.43''=f t ℃ 7.512 ' ''=+=f f f t t t ℃ 则s t L d b l t t t dl h s s w f 3363)41()(2 2 =?- =-πρπ 5-15解：定性温度102 20 0=+=m t ℃ 传热学试题 （环境科学与工程学院2003级使用） 班级 姓名 学号 成绩 一、概念题（34分） 答：非周期性的加热或冷却过程可以分为初始状况阶段和正规状况阶段（2分）。前者的温度分布依然受着初始温度分布的影响，也就是说热扰动还没有扩散到整个系统，系统中仍然存在着初始状态，此时的温度场必须用无穷级数加以描述（ 2分）；而后者却是热扰动已经扩散到了整个系统，系统中各个地方的温度都随时间变化，此时温度分布可以用初等函数加以描述（2分）。 答：时间常数是从导热问题的集总参数系统分析中定义出来的，为 A ατ＝ 0，（1分）从中 不难看出，它与系统（物体）的物性、形状大小相关，且与环境状况（换热状况）紧密相联（3分）。因此，同一物体处于不同环境其时间常数是不一样的（2分）。 四个无量纲准则的物理量组成为： 23 Re;Pr ;Pr ;Re νβννTL g Gr Pe a L u ?= ?===∞。（各1分） Re ――表征给定流场的流体惯性力与其黏性力的对比关系；Pe ――表征给定流场的流体热对 流能力与其热传导（扩散）能力的对比关系；Pr ――反映物质的动量扩散特性与其热量扩散特性的对比关系；Gr ――主要表征给定流场在浮升力作用下产生的流体惯性力与其黏性力的对比关系。（各1分） Bi=αL s /λs 而Nu=αL f /λf 。从物理量的组成来看，Bi 数的导热系数λs 为固体的值，而Nu 数的λf 则为流体的值；Bi 数的特征尺寸L s 在固体侧定义，而Nu 数的L f 则在流体侧定义。从物理意义上看，前者反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的对比关系，而后者则反映了换热系统中流体与壁面地换热性能与其自身的导热性能的对比关系。（2分） 2009 传热学 一、简答 1）说明推导导热微分方程所依据的基本定律，并解释求解导热问题的三类边界条件。 2）右图为三种不同情况下双层平板稳态导 热时的温度分布。假定双层平板各自的导热 系数λ1和λ2为定值，试分析比较三种情况 下λ1和λ 2 的相对大小。 3）写出毕渥数Bi的定义式并解释其意义。Bi→0和Bi→∞各代表什么样的换热条件？4）流体在两平行平板间做层流充分发展的对流 换热。在充分发展段某截面上流体温度分布剖面 如右图所示。试说明：（a）流体是被加热还是被 冷却？（b）哪一侧壁面处的热流密度绝对值要 大？ 5）同一种流体流过直径不同的两根管道，A管直径是B管的两倍，A管的流量也是B管的2倍。两管中的流动现象是否相似？请说明理由。 6）简述维恩位移定律，并分析为何炼钢时随着温度的升高，钢锭表面颜色由暗黑逐渐变白？ 7）在漫灰表面间的辐射换热计算中采用有效辐射J。什么是有效辐射？结合投入辐射G写出有效辐射J的表达式，并说明有效辐射包含哪几部分辐射？黑体的有效辐射J为多少？ 8）一动力蒸气管道，外直径25cm，外面包上5cm厚的绝热材料。绝热材料的导热系数为0.12 W/(m·K)，绝热层与环境之间的自然对流换热系数为45 W/(m2·K)，试问为了进一步减少散热损失是否可以增加绝热层厚度，为什么？ 二、分析 1）一直径为d，长度为L，导热系数为λ的金属棒内部有强度为q W/m3 的均匀内热源，两端分别维持固定的温度t1和t2，周围和温度为t∞的空气进行对流换热，表面传热系数为h，假设金属棒同一断面温度分布均匀，试导出此金属棒的导热微分方程，并给出定解条件。2）对于竖直夹层内的自然对流换热，换热计算公式为q=h（t w1 – t w2），格拉晓夫数Gr=gβ(t w1 – t w2)δ3/ν 2 ，式中t w1 、t w2 分别为两壁面的温度；δ为夹层厚度；H为竖夹层高度。已知恒壁温条件下竖直间层内空气的换热准则关系式为： 当Gr<2000时，Nu=1 当2×104 2013 传热学考研真题 一、简答 1）导热系数、导温系数的定义式、物理意义及单位。 2）试用所学过的知识说明用套管温度计测量流体温度时如何提高测温精度。 3）毕渥数Bi的定义式、物理意义。非稳态导热问题在什么条件下可用集总参数法？ 4）流体在两平行平板间做层流充分发展的对 流换热。在充分发展段某截面上流体温度分布 剖面如右图所示。试说明：（a）流体是被加热 还是被冷却？（b）哪一侧壁面处的热流密度 绝对值要大？5）短管的修正系数是大于1还是小于1？ 6）“用增大ε的方法无法增强辐射换热。”请判断是否正确。 7）“善于发射必善于吸收。”请判断是否正确。 8）深秋或初冬季节的清晨在屋面上常会看到结霜，分析：室外空气温度是否一定低于0℃。 二、分析 1）已知圆管内径d1，外径d2，圆管壁导热系数为λ1，保温材料导热系数为λ2，内壁对流传热系数为h1，保温层外的表面传热系数为h2。推导：临界热绝缘直径d x。 2）对于竖直夹层内的自然对流换热，换热计算公式为q=h（t w1 – t w2），格拉晓夫数Gr=gβ(t w1 – t w2)δ3/ν 2 ，式中t w1 、t w2 分别为两壁面的温度；δ为夹层厚度；H为竖夹层高度。已知恒壁温条件下竖直间层内空气的换热准则关系式为： 当Gr<2000时，Nu=1 当2×104 1 2002 传热学 一、简答 1）试指出导热系数和热扩散系数各种从什么地方定义出来，它们各自的物理意义如何，你能说出它们的区别吗？ 2）微分方程的无量纲化可以产生无量纲的准则，试问雷诺数Re 、贝克莱数Pe 各自是从什么微分方程中导出的，它们各自的物理意义如何？ 3）边界层能量方程形式为22p y y v x u c ??=??+??θ λθθρ）（中，试指出各项反映出的物理过程的实质？这是什么类型的偏微分方程，其物理特征如何？ 4）在液体沸腾过程中一个球形气泡存在的条件是什么？为什么需要这样的条件？ 5）什么是定向辐射强度，试讨论黑表面、灰表面和非金属固体表面的辐射强度在半球空间上的变化规律，同时指出哪些表面是等强辐射表面。 二、分析 1）某一厚为δ的一维导热平板，已知平板表面一侧进入的热流密度为q 1，而温度则为T 1 。在这个温度范围内导热系数与温度关系为λ=1/βt ，求平板内的温度分布和平板另一侧的温度表达式。 2）物体长期置于温度恒为T ∞的空气。物体中强度为q v W/m 3的内能热源，并在某一时刻开始产生热量。内热源一开始产生热量，物体就在空气中升温。物体的体积为V ，表面积为F ，密度为ρ，比热容为c p ，与周围环境的总换热系数为α。如该物体内部导热热阻可以忽略，试列出该物体升温过程中的导热微分方程，并求解。 3）有一根直径为d 的长管温度保持在T w ，而温度为T 1的水以m 的质量流量从管内流过，今假设水与管壁间的换热系数保持不变，试导出水温沿管长方向x 的变化关系。 三、1）有一支插入装油的铁套管中的水银温度计用来测量贮气罐内的空气温度。设温度计的读数是铁套管底部的温度。已知温度计读数T h =100℃，铁套管与贮气罐连接处的温度是T 0=50℃。铁套管的长度h=140mm ，外径d 0=10mm ，管壁厚度δ=1mm ，铁的导热系数λ=58.2 W/(m ·℃)。从空气到铁套管的总换热系数α=29.1 W/(m 2·℃)。试求测量误差。有人认为紫铜导热好，套管改用紫铜可以减少温差。如果其他条件不变，铁套管改用紫铜套管后测量温差变化如何？ 2）一根通有电流的直径0.2mm 的金属丝，被20℃的空气以30m/s 的速度横向垂直吹过。由金属的电阻可推出金属系的温度为21.5℃。改变气流速度，使金属丝温度变成23.6℃。求此时的气流速度。 给出空气的物性值：λ=0.0259W/(m ·℃)，ν=15.06×10-6m 2/s ，Pr=0.703；及对流换热计算公式：Nu=0.683Re 0.466Pr 3 1 3）有两块0.5m ×0.1m 的平行平板，其间距为0.5m ，其中一块平板的温度为1000℃，另一块平板的温度为500℃。两块平板的黑度分别为0.2和0.5，且X 1,2= X 2,1=0.285。如果四周的墙壁是处于绝热状态，试计算两个平板之间辐射换热热流。如果上例中两平板之间的距离非常接近，再求两平板之间辐射换热热流。试比较两者之间的差异，为什么会是这样？ 4）有一个气体加热器，传热面积为11.5 m 2，传热面壁厚为1mm ，导热系数为45 W/(m ·℃)，被加热气体的换热系数为83 W/(m 2·℃)，热介质为热水，换热系数为5300 W/(m 2·℃)；热水与气体的温差42℃，试计算 该气体加热器传热过程的总热阻、传热系数以及传热量，同时分析各个分热阻的大小，并指出应从哪个方面着手来增加该加热器的传热量。 振动波动光波练习题一、选择题 【A】 【C】 10.检验滚珠大小的干涉装置示意如图(a)．S 为光源，L 为会聚透镜，M 为半透半反镜．在平晶T1、T2之间放置A、B、C 三个滚珠，其中A 为标准件，直径为d0．用波长为λ的单色光垂直照射平晶，在M 上方观察时观察到等厚条纹如图(b)所 示．轻压C 端，条纹间距变大，则B 珠的直径d1、C 珠的直径 d2与d0的关系分别为： (A)d1＝d0＋λ，d2＝d0＋3λ． (B)d1＝d0-λ，d2＝d0－3λ． (C)d1＝d0＋λ/ 2，d2＝d0＋λ． (D)d1＝d0-λ/2，d2＝d0－3λ/ 2．【C】 二、填空题 1. 把单摆从平衡位置拉开，使摆线与竖直方向成θ角，然后放手任其振动，则图中所示运 动状态所对应的相位。【0】 2. 在以加速度a上升的升降机中，一个单摆的摆长为l，摆球的质量为m，当其作小角度 g） 摆动时，则周期。（设地球上的重力加速度为 T=】 【2 3. 一正弦式声波，沿直径为0.14m的圆柱形管行进，波的强度为9.0×10-3 ，W/m2，频率为300Hz，波速为300m/s, (1)波中的平均能量密度为，最大能量密度为 (2)每两个相邻的、相位差为2π的同相面间有能量。 【3?10-5J/m3，6 ?10-5J/m3，4.62 ?10-7J 】 【 6m，π】 6. 一固定的超声波探测器，在海水中发出一束频率n =3?104Hz的超声波，被向着探测器驶来的潜艇反射回来，反射波与原来的波合成后，得到频率为241Hz的拍。则潜挺的速率 为 。（设超声波在海水中的波速为1500m/s ）。 【6m/s 】 【 e=4?10-3mm 】 8. 在玻璃板（折射率为50.1）上有一层油膜（折射率为30.1）。已知对于波长为nm 500和 nm 700的垂直入射光都发生反射相消，而这两波长之间没有别的波长光反射相消，则此油 膜的厚度为 。 解：因为油膜（ 1.3n =油）在玻璃（ 1.5n =玻）上，所以不考虑半波损失，由反射相消条 件有： 2(21) 12 2 n e k k λ =-=油，，， 当12500700nm nm λλ==?????时，11222(21)22(21)2n e k n e k λλ=? -=-??????油油?2121217215k k λλ-==-， 因为 12 λλ<，所以 12 k k >，又因为 1 λ与 2 λ之间不存在'λ以满足 ' 2(21) 2n e k λ=-油式， 即不存在 21 'k k k <<的情形，所以 1 k 、 2 k 应为连续整数，可得： 14 k =， 23 k =； 油膜的厚度为： 17121 6.73104k e m n λ--= =?油 。 9. 光强分别为I 0和4I 0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是 9 I 0 10. 若待测透镜的表面已确定是球面，可用观察等厚条纹半径变化的方法来确定透镜球面半径比标准样规所要求的半径是大还是小。如图，若轻轻地从上面往下按样规，则图__________ 中的 2011年传热学 一、简答 1）什么是温度场？什么是温度梯度？傅立叶定律指出热流密度与温度梯度成正比所反映的物理实质是什么？ 2）若平壁和长圆筒壁的材料相同，温度条件相同，且平壁的表面积等于圆管的内表面积。试问哪种情况导热量大？并画出平壁和长圆筒壁中的温度分布曲线。 3）写出毕渥数Bi的定义式并解释其意义。Bi满足什么条件时可使用集总参数法？4）表面传热系数是从什么公式定义出来的？与哪些因素有关？有哪些方法解决对流换热问题？ 5）管内流动充分发展段中心汇合处流体温度和速度沿轴向不发生变化，这种说法正确吗？为什么？ 6）角系数的性质有哪些？角系数计算，如图，下列正确的是？ （1）X(2a+2b),1 > X2a,1+X2b,1 （2）X(2a+2b),1 = X2a,1+X2b,1 （3）X(2a+2b),1 < X2a,1+X2b,1 7）人们常用塑料薄膜来保护幼苗的生长，为什么使用塑料薄膜有利于幼苗的成长？ 8）在波长λ<2mm的短波范围内，木板的光谱吸收比小于铝板，而在长波(λ>2mm)的范围内则相反。在木板和铝板同时长时间放在太阳光下时，哪个温度高？为什么？ 二、分析 1） 直径为d，长为L的长圆棒放置在环境中，两端接墙，左侧温度为t1，右侧温度为t2，环境的表面传热系数为h，环境温度为t f，试建立长圆棒的导热微分方程并写出定解条件。2）管内湍流强制对流换热时，Nu数与Re数和Pr有关，试以电加热方式加热管内水的强制对流为例，说明在实验过程中应测定哪些物理量。 3）两漫灰平行平板间存在辐射换热，并保持表面温度T1>T2，表面发射率分别为ε1，ε2。为减少两板间的辐射热流，用一个两侧面发射率不同的薄遮热板将两板隔开。试问： （1）为使两板之间的辐射换热有最大的减少，遮热板应如何放置？即应将该板发射率小的还是大的一侧朝向温度为T1的平板？ （2）上述两种放置方法中哪一种使遮热板温度更高？ 1、已知质点的运动方程为()()r x t i y t j =+，有人说其速度和加速度分别为 22d d ,d d r r v a t t == 其中r = ，你说对吗？ 答：题中说法不对。根据定义22 d d d . d d d r v r v a t t t ===，所以，由()()r x t i y t j =+ 可得如下结论：22)()(dt dy dt dx j dt dy i dt dx v v +=+== ，2 22 2 d d d d d d d d d d y x t y y t x x t y x t r t r ++=+== 显然，d d r v t ≠，22222 22d d d d d d d d v x y x a i j t t t t ??==+= ??? ??? ? ??++= ??? ??==2 22 2 22 d d d d d d d d d d d d d d y x t y y t x x t t r t t r t r ，显然，22d d t r a ≠ 。 2、下列说法是否正确： （1）质点作圆周运动时的加速度指向圆心； （2）匀速圆周运动的加速度为恒量； （3）只有法向加速度的运动一定是圆周运动； （4）只有切向加速度的运动一定是直线运动。 答：质点作圆周运动时，其加速度n t a a a += ，其中2d d t x n n v v a e t a e t R = = （1）×.当 0d d ≠t v 时n a a ≠，即，不是匀速率圆周运动时，加速度就不指向圆心。 （2）×.因匀速圆周运动时，加速度n n e R v a a 2==，而n e 为大小为1，方向不断变化的变矢量。所以，匀速圆周运动时，加速度大小不变，而方向不断变化，但始终指向圆心。 （3）×.只有法向加速度，则切向加速度0d d == t v a t ，则，速率v 不变，且加速2 n n v a a e R ==。若为圆周运动，则必有R 不变，从而法向加速度大小也不变。所以，应该 说，只有法向加速度且其大小不变的运动一定是圆周运动。 （4）√.只有切向加速度，则2 0n v a ρ = =,一般0≠v 则∞→ρ，所以是直线运动。华科传热学
《传热学》考前辅导题
一， 简答题 1 热量传递有哪三种基本方式？它们传递热量的机理任何？自然界是否存在单一的热量 传递方式？试举例说明。 2 什么是温度场？什么是温度梯度？傅立叶定律指出热流密度与温度梯度成正比所反映 的物理实质是什么？ 导热系数和热扩散系数各自从什么地方产生？它们各自反映了物质的什么特性？并指 出它们的差异？ 不同温度的等温面(线)不能相交，热流线能相交吗？热流线为什么与等温线垂直？ 非周期性的加热或冷却过程可以分为哪两个阶段，它们各自有什么特征? 什么是集总参数系统，它有什么特征? 时间常数是从什么导热问题中定义出来的？它与哪些因素有关？同一种物体导热过程 中的时间常数是不是不变的？ 对流换热系数是怎样定义的？它与哪些因素有关？常用哪些途径去求解对流换热问 题？ 对流换热问题的支配方程有哪些?将这些方程无量纲化我们能够得出哪些重要的无量纲 数（准则）?你能指出这些准则的物理意义吗?
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10 流体流过平板会在垂直流动方向上产生速度边界层和热边界层（如果流体与壁面存在温 差） ，要使边界层的厚度远小于流动方向上平板长度的条件是什么？而速度边界层和热 边界层的相对厚度又与什么因素相关？ 11 什么是热边界层？能量方程在热边界层中得到简化所必须满足的条件是什么？这样的 简化有何好处？ 12 在导热过程中产生了 Bi 数， 而在对流换热过程中产生了 Nu 数， 写出它们的物理量组成， 并指出它们之间的差别是什么？ 13 写出对流换热过程中的无量纲准则 Re 数、 数和 Gr 数的物理量组成， Pr 并指出它们各自 表示的物理意义。 14 指出热射线的波长范围，它主要由哪两种射线组成？请解释我们为什么称它们是热射 线？ 15 什么是物体表面的黑度，它与哪些因素相关? 什么是物体表面的吸收率，它与哪些因素
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