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第 页 （ 共 2页 ）1青 岛 科 技 大 学二 一 六 年 硕 士 研 究 生 入 学 考 试 试 题考 试 科 目 ： 传 热 学注 意 事 项 ： 1 本 试 卷 共 两 道 大 题 （ 共 计 12 个 小 题 ） ， 满 分 150 分 ；2 本 卷 属 试 题 卷 ， 答 题 另 有 答 题 卷 ， 答 案 一 律 写 在 答 题 卷 上 ， 写 在 该 试 题 卷 上 或 草纸 上 均 无 效 。 要 注 意 试 卷 清 洁 ， 不 要 在 试 卷 上 涂 划 ；3 必 须 用 蓝 、 黑 钢 笔 或 签 字 笔 答 题 ， 其 它 均 无 效 。 一 、 分 析 回 答 题 （ 本 题 共 7 小 题 ， 每 小 题 8 分 ， 共 计 56 分 ）1、 试 分 别 用 数 学 语 言 和 传 热 学 术 语 表 述 非 稳 态 导 热 问 题 三 种 类 型 的 边 界 条 件 。2、 在 用 热 电 偶 测 定 气 流 的 非 稳 态 温 度 场 时 ， 怎 样 才 能 改 善 热 电 偶 的 温 度 响 应 特 性 ？3、 什 么 叫 非 稳 态 导 热 的 正 规 状 况 阶 段 或 充 分 发 展 阶 段 ？ 这 一 阶 段 在 物 理 过 程 及 数 学 处 理 上 都 有些 什 么 特 点 ？4、 什 么 叫 做 两 个 现 象 相 似 ？ 判 断 两 个 同 类 现 象 相 似 的 条 件 是 什 么 ？5、 试 对 比 水 平 管 外 膜 状 凝 结 与 水 平 管 外 膜 态 沸 腾 换 热 过 程 的 异 同 ？ 从 换 热 表 面 的 结 构 而 言 ， 强化 凝 结 换 热 和 强 化 沸 腾 换 热 的 基 本 思 想 分 别 是 什 么 ？6、 请 从 “ 实 际 物 体 对 辐 射 能 的 吸 收 具 有 选 择 性 ” 这 一 角 度 解 释 为 什 么 大 气 中 的 CO2含 量 增 加 会导 致 温 室 效 应 ？7、 为 强 化 一 台 冷 油 器 的 传 热 ， 有 人 用 提 高 冷 却 水 流 速 的 办 法 ， 但 发 现 效 果 并 不 明 显 ， 试 分 析 原 因 。二 、 计 算 题 （ 本 题 共 5 小 题 ， 共 计 94 分 ）1、 （ 20 分 ） 在 一 根 外 径 为 100mm 的 热 力 管 道 外 拟 包 覆 两 层 绝 热 材 料 ， 一 种 材 料 的 导 热 系 数 为0.06W/(m K) ， 另 一 种 为 0.12W/(m K) ， 两 种 材 料 的 厚 度 都 取 75mm， 试 比 较 把 导 热 系 数 小 的材 料 紧 贴 管 壁 ， 及 把 导 热 系 数 大 的 材 料 紧 贴 管 壁 这 两 种 方 法 对 保 温 效 果 的 影 响 ， 这 种 影 响 对 于 平壁 的 情 形 是 否 存 在 ？ 假 设 在 两 种 做 法 中 ， 绝 热 层 内 外 表 面 的 总 温 差 保 持 不 变 。2、 （ 20 分 ） 等 离 子 喷 镀 是 一 种 用 以 改 善 材 料 表 面 特 性 的 高 新 技 术 ， 陶 瓷 、 氧 化 铝 等 是 常 用 的 喷 镀材 料 。 喷 镀 过 程 大 致 如 下 ： 把 陶 瓷 粉 末 注 入 温 度 高 达 410 K 的 等 离 子 气 流 中 ， 在 到 达 被 喷 镀 的 表面 之 前 ， 陶 瓷 粉 末 吸 收 等 离 子 气 流 的 热 量 迅 速 升 温 到 熔 点 并 完 全 熔 化 为 液 滴 ， 然 后 被 冲 击 到 被 喷第 页 （ 共 2页 ）2镀 表 面 迅 速 凝 固 ， 形 成 一 镀 层 。 设 氧 化 铝 ( 2 3Al O )粉 末 的 直 径 为 50mpD ， 密 度 3=3970kg/m ，导 热 系 数 11W/(m K) ， 比 热 容 1560J/(kg K)c ， 这 些 粉 末 颗 粒 与 气 流 间 的 表 面 换 热 系 数 为210000W/(m K) ， 粉 末 颗 粒 的 熔 点 为 2350K， 熔 解 潜 热 为 3580kJ/kg。 试 在 不 考 虑 颗 粒 的 辐 射 热损 失 时 确 定 从 0 300Kt 加 热 到 其 熔 点 所 需 的 时 间 ， 以 及 从 刚 到 熔 点 直 至 全 部 熔 为 液 滴 所 需 时 间 。3、 （ 14 分 ） 在 一 台 缩 小 成 为 实 物 1/8 的 模 型 中 ， 用 20 的 空 气 来 模 拟 实 际 平 均 温 度 为 200 空 气的 加 热 过 程 。 实 物 中 空 气 的 平 均 流 速 为 6.03m/s， 问 模 型 中 的 流 速 应 为 多 少 ？ 若 模 型 中 的 平 均 表面 传 热 系 数 为 195W/(m2K)， 求 相 应 实 物 中 的 值 。 空 气 在 20 和 200 时 的 物 性 参 数 分 别 为20 C ： 2=2.59 10 W/(m K) ， 6 2=15.06 10 m /s ， Pr=0.703200 C ： 2=3.93 10 W/(m K) ， 6 2=34.85 10 m /s ， Pr=0.680在 这 一 实 验 中 ， 模 型 与 实 物 中 流 体 的 Pr 数 并 不 严 格 相 等 ， 你 认 为 这 样 的 模 化 实 验 有 无 实 用 价 值 ？4、 （ 20 分 ） 初 温 为 30 C 的 水 ， 以 0.875kg/s的 流 量 在 直 管 内 流 动 ， 管 子 内 径 40mm， 管 壁 温 度维 持 在 100 C ， 求 （ 1） 把 水 加 热 到 50 C 时 的 管 子 长 度 ； （ 2） 管 子 出 口 截 面 处 的 局 部 热 流 密 度 。管 内 层 流 强 迫 对 流 换 热 可 以 使 用 如 下 特 征 关 联 式 计 算 ：1/3Re PrNu 1.86 /f ff l d 管 内 湍 流 强 迫 对 流 换 热 可 以 使 用 如 下 特 征 关 联 式 计 算 ：0.8Nu 0.023Re Prnf f f ， 加 热 流 体 时 =0.4n ， 冷 却 流 体 时 =0.3n 。水 的 物 性 参 数 如 下 ：t pc 210 610 PrC kJ/(kg K) W/(m K) kg/(m s) 30 4.174 61.8 801.5 5.4240 4.174 63.5 653.3 4.3150 4.174 64.8 549.4 3.545、 （ 20 分 ） 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 层 容 器表 面 的 温 度 为 300K， 内 层 容 器 表 面 温 度 为 95K， 试 求 由 于 蒸 发 使 液 氧 损 失 的 质 量 流 量 。 液 氧 的蒸 发 潜 热 为 2.13105J/kg。
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