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传热学分析题题库答案

传热学考研真题解析与指导

一、导言

传热学是热力学和流体力学的重要分支,涉及热传递、传热设备、传热理论等内容。考研中的传热学题目往往涵盖了基本的传热方程、传热模式和传热设备等内容,考察学生对传热学基本原理的理解和应用能力。

二、传热基本原理

1.

传热方式

:传热学中常见的传热方式有

传导、对流和辐射

。传导是通过物质内部分子间的热运动传递热量,对流是流体在不均匀温度场中的热量传递,辐射是通过电磁波传递热量。

2.

传热方程

:传热学中常用的传热方程有

热传导方程、对流换热方程和辐射换热方程

。热传导方程描述了传热过程中热量在物体内部的传递,对流换热方程描述了流体流动中的热量传递,辐射换热方程描述了通过电磁波传递的热量。

3.

传热系数

:传热系数是描述传热介质传递热量能力的参数,常用符号为

h

,与物体表面条件、流体性质等因素有关。

三、传热学考研真题解析

1.

题目一:

问题描述:某工业炉烟道内流过100 m^3/min的烟气,烟气流速为10 m/s,烟气平均温度为350 ℃,烟气通过一个表面积为50 m^2的烟气—水换热器,水侧流通量为10 m^3/min,水温从25 ℃升至50 ℃。求烟气与水之间的传热系数。

解析:根据传热学对流换热方程:

$$\dot{Q} = hA\Delta T$$

其中,$\dot{Q}$为传热量,$h$为传热系数,$A$为传热面积,$\Delta T$为温度差。代入已知数据,解得传热系数$h$。

2.

题目二:

问题描述:某热工流程中,需要将高温的液体通过一段直径为20 mm、长度为2 m的不锈钢管道输送到另一容器中。管壁与环境的传热系数为20 W/(m^2·K),管道表面温度为80 ℃,环境温度为20 ℃,求液体在管道内的传热速率。

解析:根据传热学传导换热方程:

$$\dot{Q} = \frac{kA\Delta T}{L}$$

其中,$\dot{Q}$为传热速率,$k$为材料导热系数,$A$为传热面积,$\Delta T$为温度差,$L$为传热距离。代入已知数据,解得传热速率。

四、备考建议

1.

理论学习

:系统学习传热学的基本原理、方程和参数,掌握传热方式、传热方程及传热系数等知识点。

2.

解题技巧

:熟悉常见的传热学解题方法,掌握如何根据题目给出的条件,运用相应的传热方程进行计算。

3.

题库练习

:通过做大量的传热学考研真题题库,加深对知识的理解,提高解题能力和速度。

4.

强化应用

:将传热学理论知识与实际问题相结合,加强对传热过程中各种参数和条件的理解与应用。

五、总结

传热学是热力学领域的重要分支,掌握传热学的基本原理和应用技巧对于考研以及工程实践都具有重要意义。通过系统学习、解题训练和理论与实践相结合,可以提高传热学的理解和应用能力,为应对考研及未来工作奠定坚实基础。

参考文献:

1. 张浩. (2017). 传热学. 北京:高等教育出版社.

2. 王明. (2015). 传热学基础与工程应用. 北京:清华大学出版社.