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2017年中国石油大学（北京）油气储运工程专业-综合考试（外专业考生）之传热学考研复试核
心题库（一） ................................................................ 2 2017年中国石油大学（北京）油气储运工程专业-综合考试（外专业考生）之传热学考研复试核
心题库（二） .............................................................. 13 2017年中国石油大学（北京）油气储运工程专业-综合考试（外专业考生）之传热学考研复试核
心题库（三） .............................................................. 25 2017年中国石油大学（北京）油气储运工程专业-综合考试（外专业考生）之传热学考研复试核
心题库（四） .............................................................. 33 2017年中国石油大学（北京）油气储运工程专业-综合考试（外专业考生）之传热学考研复试核
心题库（五） .............................................................. 44
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2017年中国石油大学（北京）油气储运工程专业-综合考试（外专业考生）之传热学
考研复试核心题库（一）
说明：本资料为学员内部使用，整理汇编了2017考研复试重点题及历年复试常考题型。 ————————————————————————————————————————
一、简答题
1． 对于竖壁表面的自然对流，当时，仍有自然对流是因温差引起的，但的流动边界层区域并不存在温差（温度近似等于），为什么流体仍然存在着流动速度？
【答案】这是由于流体黏性力的拖拽作用，使未被加热的流体沿壁面向上流动的原因。
2． 管内受迫对流换热时，对于横管和竖管中流体被加热和被冷却，自然对流的影响各有什么不同？什么情况下应考虑自然对流对受迫对流的影响？
【答案】（1）对于横管，流体不管被冷却还是被加热，都将有利于换热。因为当横管中流体被冷却时，由于管心温度高于管壁，将形成管心向上而沿管壁向下的垂直于受迫流动方向的环流；而当横管中流体被加热时，由于管心温度低于管壁，将形成由管心向下而沿管壁向上的垂直于受迫流动方向的环流；由于都形成了环流，加强了边界层的扰动，所以都将有利于换热。
对于竖管，当流体向上流动时，如果流体被冷却，则在管中心受迫对流与自然对流同向，而靠近壁面处两者方向相反，这样管中心的速度比原来的大，而管壁面处则比原来的小，不利于换热；如果流体被加热，则自然对流与受迫对流同向，有利于换热。当流体向下流动时，则自然对流对换热的影响与流体向上流动正好相反。如流体被冷却，则自然对流与受迫对流同向，有利于换热；如果流体被加热，则在管中心受迫对流与自然对流同向，而靠近壁面处两者方向相反。这样管中心的速度比原来的大，而管壁面处则比原来的小，不利于换热。
（2）至于什么情况下应考虑自然对流对受迫对流的影响，可通过惯性力和浮升力数量级的对比进行判断，一般，当
3． 量微分方程时，就应考虑自然对流的影响。 与固体导热微分方程两者有何区别？什么情况下能量微分方程可转化为固体导热微分方程？
【答案】（1）区别：①能量微分方程是在流场中取微元体根据能量守恒定律推导得出，固体导热微分方程式是在固体中取微元体根据能量守恒定律推导得出。②前者考虑了热对流过程、导热过程和作用在微元体上的外力对微元体内流体所做的净功，后者仅考虑了导热过程。
（2）当流体静止时，u=0，v=0，此时：
能量微分方程转化为固体导热微分方程。
4． 在对流换热的理论分析中，边界层理论有何重要意义？
【答案】边界层理论的主要意义在于，利用边界层的特征采用数量级分析法来简化对流换热
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微分方程组，使其变成更容易求解的形式，从理论上寻找出便利于求解h的途径。
5． 在气温为10℃的房间内用细绳吊一段直径均匀的圆柱冰块，过一段时间后，冰块的形状会发生哪些变化？冰块会在绳上完全融化吗？
【答案】由题意知，该冰柱的融化过程相当于竖圆柱的自然对流换热。根据竖壁自然对流换热的机理，由于冰柱壁面温度低于周围空气温度，故流体贴壁向下流动，边界层上部薄而下部厚。局部对流换热系数上部较大而下部较小，因此，虽然冰柱整个会慢慢融化，但是上部融化较快，其形状会变得上部细、下部粗，不等在绳上全部融化完就会掉在地上。
6． 简述温室效应是怎么回事？
【答案】（1）对于普通玻璃、塑料薄膜、非对称的双原子气体及多元子气体等介质，可以透射可见光，但可以阻隔红外线。
（2）当可见光透射过这些介质后，被这些介质包围的固体吸收； （3）另一方面，固体的温度相对较低，发出的辐射能绝大部分是红外线。
（4）红外线无法透过这些介质，使得被这些介质包围的固体的温度升高。这就是温室效应。
二、计算题
7． 冬季行车时，
车窗上霜易造成交通事故。已知车内温度境
单位面积加热功率
。
玻璃厚
决车窗上霜问题，将一透明薄膜加热器贴于车窗内表面，为使车窗内表面温度
【答案】加薄膜前:
；车外环
求车窗内表面温度
为解
维持在15℃，求
所以有:加薄膜后:
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8． 如图所示，有一环形空间，其内充满发射率和透射率分别为0.3和0.7的气体。环形空间的内、外直径分别是30cm和60cm，表面发射率分别为0.5和0.3。内表面的温度为760℃，外表面温度为370℃。计算从热表面到冷表面，每单位长度的净辐射换热量及气体的温度各为多少（忽略对流的影响）？
【答案】题中气体不流动，又无内热源。在整个系统达到热稳定状态后，气体吸收的能量必然等于它所发射出去的能量，即气体为一种重辐射介质。这时的热网络图如图所示。
由题可得
:，
表面热阻:
环形空间的内、外表面1和2之间，因有辐射气体存在，所以单位管长的辐射换热量为:
所以，空间热阻为:
同理，内外表面与气体间的空间热阻分别为:
热表面到冷表面每单位长度的净辐射换热量为:
因为:
解得:
又:
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