2021年东北大学冶金学院834传热学考研核心题库之综合题精编

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本书根据历年考研大纲要求并结合历年考研真题对该题型进行了整理编写，涵盖了这一考研科目该题型常考试题及重点试题并给出了参考答案，针对性强，考研复习首选资料。

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一、2021年东北大学冶金学院834传热学考研核心题库之综合题精编

1．有一个水冷器，其空气侧表面的对流换热系数，传热壁面厚度为，导热系数，水侧表面的对流换热系数为K)。设传热壁可以看成无限大的平壁，试计算各个环节中单位面积的热阻以及空气到水的总传热系数。你能否指出，为了强化这一传热过程，应该首先从哪个环节入手？

【答案】①各环节单位面积上的热阻：

总传热系数为：

②是主要热阻。要强化这一传热过程，应从强化空气侧的换热入手。

2．将具有相同温度的两块相同材料的平板A和B放入冷流体中冷却。已知A的厚度是B的厚度的两倍，流体与各表面间的表面传热系数均可视为无限大。已知板B中心点的过余温度下降到初始值的一半需要20min，问板A下降到同样温度的工况需要多少时间？

【答案】由，得

，因此

又囚为

故：

3．一根直径为3mm的铜导线，每米长的电阻等于，导线外包有绝缘层，厚为1.0mm,

导热系数。若限定绝缘层最高温度，最低温度为，试确定在这种条件下，导线中允许通过的最大电流。

【答案】

由能量平衡：

导线中允许通过的最大电流为232.4A。

4．在推导对数平均温差所做的4个假定成立的前提下，绘制顺流或逆流换热器冷、热流体各自的平均温度沿流动方向变化的曲线时应注意什么问题？如下图所示的变化曲线，你认为合理吗？

图

【答案】应注意的问题:①顺流、时冷流体的终温始终小于热流体的终温；②顺流、逆流的曲线走向等。

不合理。从冷热流体温度的角度，沿着换热面增加方向时增加的，因而单位面积上的换热量增加的，而从流体热平衡的角度，沿换热面增加的方向温度的变化时减小的。两者之间不协调。

5．确定附图所示氧化铀燃燃料棒的最大热功率，已知：氧化铀燃料棒的最高温度不能高于，冷却水平均温度为，表面传热系教为，氧化铀燃料棒与包覆它的锆锡合金层间的接触热阻为。包覆层的内外半径为6.1mm及6.5mm,氧化铀燃料棒和锆锡合金的导热系数分别为

。

【答案】由题意可知，设氧化铀燃料棒的最大热功率为，为确定最大热功率，可得知氧化铀燃料棒的最髙温度取为。

6．试述对数平均温压法与法的特点及各自的适用情况

【答案】(1)平均温差法是利用平均温差来进行换热器的计算；法是利用换热器效能与传热单元数NTU；来进行换热器计算；

(2)平均温差法的基本计算式为

法的基本计算式为(用文字来表达也可)。两种方法都可用于

换热器的设计计算与校核计算。

(3)设计计算时用平均温差法比较方便；而校核计算时用法比用平均温差法方便。

7．如图所示，空气吹过一块萘表面，来流与平板平行。试写出所发生的对流传质过程的边界层控制方程及边界条件。

图

【答案】边界层方程：

边界条件为：

8．下图示出了常物性、有均匀内热源的二维稳态导热问题局部边界区域的网格配置，试用热平衡法建立节点0的有限差分方程式(设)。

图

【答案】