东南大学 2001传热学真题

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）

东南大学自动化专业初复试考研经验 一、前言 自我定位及择校 本人一年前为某中部211高校本科生，你要是说是政策给的211名额也行吧，毕竟母校的确某些方面做得不太好，具体的学校就不透露了。自动化专业高校的选择是一个老大难的问题，但讲起来也不难，我开始的目标院校是东北大学的自动化学硕，跟着新祥旭考研辅导机构安排的东北大学学长也学了一段时间，后由于不可抗力进而转战东南大学，于是乎在新祥旭老师的建议下，我的自控全盘放弃，开始转战电路，万幸的是我算是比较早开始复习的，加上有学长的辅导，所以时间上还来得及，再者对于我个人而言，电路是比自控简单的，当然如果不同意我说的话那就当做一种讨论吧，小小研究生在此就先不客气了。 二、初试 考研科目经验篇 1.数一，数学先声明一下，不一定学硕就是考数学一英语一，也不一定专硕就是考数学二英语二，具体的还是要去官网查看招生简章，我本人考的是数一，数一由于内容比数二多，所以复习时间也会更长点，复习数学，无疑就是复习资料的选择罢了，分三步走吧，第一步跟着一到两位老师，看其讲课视频，汤家凤的视频有时不会抄题目，所以听他的全程课可以买他的辅导讲义来，然而张宇讲的基础不多，所以各有缺陷，所以看个人选择了，资料大部分人会选择李永乐的复习全书，这本书全，适合有一定基础的；那么复习资料有了接着就说说题库了，这是第二步，汤家凤1800题也会给我们分阶练习，是本不错的资料，但是我不推荐基础一般的战友们购买张宇的1000题及8套卷，难度系数太大，我反正买来后选择填空错了一大片，大题可以说没有两道是完全对的，太打击我的自信心了；第三步，刷真题和模拟题，保持手感一直到12月中旬，12月15号以后回顾错题保持数学的感觉外剩下的就是好好休息，别把自己整感冒了。 2.英语，我是准备时间挺早的，在上一届考完初试我就开始背单词了，想着先开个好头，由于时间早也不了解啥，就下载了墨墨背单词的application，虽然单词量超级多，但是每天我就把被单词当作我的一个习惯，比如每天晚上边泡脚边背单词，知道自己差不多能背多少以后就可以按照这个进度来设置，阅读理解我很想和大家强调一下，可以去找汤池老师的视频，网络上也有不要钱的视频资源，找到了，就好好看并且认真做好笔记，在看视频的过程中做真题，看完视频再把比例好好复习一遍，你会很有收货的，我买的是《考研真相》，好多人也买《黄皮书》，真题都大同小异，另外真题可以用铅笔来写，或者像我一样，找到电子版的真题去打印出来，也花不了多少钱，作文，我也不知道那些拿着王江涛的作文书在那背有什么作用，可能背多了下次就有神，但背多了不去整理成模板，考试的时候是会慌的，作文分类别，你要背这么多也是厉害。应该有个万能框架。这样考试填关键词就可以形成一篇文章难道你不要吗？大小作文一样的道理，要知道随机应变，新题型完形填空及翻译我准备复习的时间不多，做了好多套也没发现能多扣我多少分我就没复习这块了，因为后面时间我主要放在数学和专业课上面了，所以不多说这三小块的经验以免误人子弟！ 3.政治，我在8月份开始我的第一轮复习，真的想小声比比，政治就复习了一轮，哈哈哈！开始复习，我每天都花1-2小时来看精讲精练，五个大章节再加上众多小节，好烦躁啊，对不对，于是我找了视频来看，也学到了一些记忆的方法，蒋中挺的那个历史线总是能亮瞎我的眼，不过和学员的那些事我也不知道真的假的，好像每一年都会被考研的所诟病，不过，我们是考研的人就不要花心思去八卦了，10月后我主要用《风中劲草》和《肖秀荣1000题》，

4.1 对于如下系统，求其传递函数。并判别：系统是否由其传递函数完全表征？系统是否渐进稳定？是否输入-输出稳定？ （1） []0100001061161310x x u y x ???? ????=+????????---????= 解：由32 61160sI A s s s -=+++=得极点为：1231,2,3s s s =-=-=- 所以系统渐进稳定。 所以系统为输入-输出稳定，但不能由G （s ）完全表征。 （2） []010000 1025005505 10x x u y x ????????=+????????-???? =- 解：由32 52500sI A s s -=+-=得1235,55,55s s i s i ==-+=-- 所以不是渐进稳定。 G(s)=C(sI-A)1-B=C 1 50250 10 01-???? ? ?????+---s s s B=)5)(55)(55() 5(50--+++-s j s j s s .= ) 55)(55(50 j s j s -+++ 所以系统是输入-输出稳定，但不能由G （s ）完全表征。 （3） []110001010002110x x u y x -????????=-+????????????=- 解：由32 20sI A s s s -=++=得1230,1,1s s s ==-=- 所以系统不是渐进稳定。 所以系统是输入-输出稳定，但不能由G （s ）完全表征。 （4） （a ）解：2 5 ()27 s G s s s -= +- ，1,21s =-±，有极点在右半平面 所以既不是渐进稳定，又不是输入-输出稳定。系统可由其传递函数完全表征。.

东南大学 二00一年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 一、图为简单电压调节器，在发电机的输出端 用一个电位器给出反馈电压K 0V ，K 为常数（K1），该电位器的电阻足够高，以致可假设它可以吸收的电流可以忽略。放大器的增益为20V/V ，发电机增益g K 为50V/A （励磁电流）参考电压r V =50V 。 （1） 画出当发电机供给一个负载电流时的系统方框图，并写出每个方块的传递 函数。 （2） 系统工作于闭环状态（即S 闭合），已知发电机的稳态空载端电压为250V ， 求此时K 的值。通过30A 的稳态负载电流时，引起的端电压的变化是多少？恢复到250V 的发电机电压，需要多大的参考电压？ （3） 系统运转在开环状态下（即S 断开），为获得250V 的稳态空载电压，需要 多大的参考电压？当负载电流为30A 时，端电压如何变化？ 二、设某系统的开环传递函数为s Ke Ts -=）（s G 0，试求使闭环系统稳定的K 的取 值范围。 三、设系统的状态方程为u x ?? ? ???+???? ??--=103210 x · 试求当 （1）u （t ）=δ（t ） （2）u （t ）=1（t ）时系统的状态响应x （t ）。（假设初始状态为零） 四、如图所示的一阶采样系统中，ZOH 代表零阶保持器，求闭环系统的脉冲传递

函数。为使系统保持稳定，积分器的增益A 的范围如何？（T 为采样周期） 五、某最小相位系统的折线对数幅频特性如图所示，试写出它的传递函数，并大致画出其对数相频特性曲线。 六、已知系统的状态方程为B u A x x · +=。设P 为非奇异常数阵，已知 ?? ? ? ??==-2221 1211 1 A A A A AP P A — ，?? ? ???==-0B B P B 11— ，其中11A 和1B 的行数均为1n ，而且 rank （1B ）=1n 。试证明（A ，B ）能控的充要条件是（22A ，21A ）能控。 七、已知线性定常系统的状态转移矩阵为?? ? ? ??=cost sin2t sint cos2t (t)ψ，求系统矩阵A 。 八、已知非线性系统如图所示，其线性部分的频率特性G （jw ）及非线性部分的负倒特性-1/N(E)如图所示 （1）试确定当初始误差E 在①A 点②B 点③C 点④D 点⑤E 点时C （t ）的运动情况 （2）将上述分析结果在以e 为横坐标，· e 为纵坐标的相平面上定性的表示出来

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）

东 南 大 学 考 试 卷（A 卷） 课程名称 自动检测技术 考试学期 08-09--2 得分 适用专业 自动化 考试形式 闭卷 考试时间长度 100分钟 共 3 页 第 1 页 一、填空题(共36分，每题6分) 1、根据被测参量与时间的关系，测量误差可分为 静态 误差和 动态 误差两大类。(2*3’) 2、常见的被测参量可分为 热工 量、 电工 量、 机械 量、 物性和成分 量 、 光学 量、 状态 量。(6*1’) 3、工业检测仪表（系统）常以 最大引用 误差作为判断其精度等级的尺度。(6’) 4、压力传感器常见的型式有 应变 式、 压阻 式、 压电 式、 电容 式等。(4*1.5’) 5、1989年7月第77届国际计量委员会批准建立了新的国际温标，简称ITS 一90。ITS 一90基本内容为：（1）重申国际实用温标单位仍为 K ；（2）把水的三相点时温度值定义为 0.01 ℃（摄氏度），同时相应把绝对零度修订为 -273.15 ℃。(3*2’) 6、流量仪表的主要技术参数有 流量范围 、 量程和量程比 、 允许误差和精度等级 和 压力损失 。(4*1.5’) 二、问答题(共42分，每题14分) 1、简述测量不确定度和测量准确度两者的异同点。 答：测量不确定度与测量准确度都是描述测量结果可靠性的参数。(4’) 其区别在于：测量准确度因涉及一般无法获知的“真值”而只能是一个无法真正定量表示的定性概念；测量不确定度的评定和计算只涉及已知量，因此，测量不确定度是一个可以定量表示的确定数值。在实际工程测量中，测量准确度只能对测量结果和测量设备的可靠性作相对的定性描述，而作定量描述必须用测量不确定度。(10’)

自动控制原理实验 实验报告 实验三闭环电压控制系统研究 学号姓名 时间2014年10月21日 评定成绩审阅教师

实验三闭环电压控制系统研究 一、实验目的： （1）通过实例展示，认识自动控制系统的组成、功能及自动控制原理课程所要解决的问题。 （2）会正确实现闭环负反馈。 （3）通过开、闭环实验数据说明闭环控制效果。 二、预习与回答： （1）在实际控制系统调试时，如何正确实现负反馈闭环？ 答：负反馈闭环，不是单纯的加减问题，它是通过增量法实现的，具体如下： 1.系统开环； 2.输入一个增或减的变化量； 3.相应的，反馈变化量会有增减； 4.若增大，也增大，则需用减法器； 5.若增大，减小，则需用加法器，即。 （2）你认为表格中加1KΩ载后，开环的电压值与闭环的电压值，哪个更接近2V？ 答：闭环更接近。因为在开环系统下出现扰动时，系统前部分不会产生变化。故而系统不具有调节能力，对扰动的反应很大，也就会与2V相去甚远。 但在闭环系统下出现扰动时，由于有反馈的存在，扰动产生的影响会被反馈到输入端，系统就从输入部分产生了调整，经过调整后的电压值会与2V相差更小些。 因此，闭环的电压值更接近2V。 （3）学自动控制原理课程，在控制系统设计中主要设计哪一部份？ 答：应当是系统的整体框架及误差调节部分。对于一个系统，功能部分是“被控对象”部分，这部分可由对应专业设计，反馈部分大多是传感器，因此可由传感器的专业设计，而自控原理关注的是系统整体的稳定性，因此，控制系统设计中心就要集中在整个系统的协调和误差调节环节。 二、实验原理： （1）利用各种实际物理装置（如电子装置、机械装置、化工装置等）在数学上的“相似性”，将各种实际物理装置从感兴趣的角度经过简化、并抽象成相同的数学形式。我们在设计控制系统时，不必研究每一种实际装置，而用几种“等价”的数学形式来表达、研究和设计。又由于人本身的自然属性，人对数学而言，不能直接感受它的自然物理属性，这给我们分析和设计带来了困难。所以，我们又用替代、模拟、仿真的形式把数学形式再变成“模拟实物”来研究。这样，就可以“秀才不出门，遍知天下事”。实际上，在后面的课程里，不同专业的学生将面对不同的实际物理对象，而“模拟实物”的实验方式可以做到举一反三，我们就是用下列“模拟实物”——电路系统，替代各种实际物理对象。

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？

东南大学自动化专业考研复习经验 持续大半年的考研事业总算结束了，对于11年的考研成绩我还是基本满意的。初试403分：数学135，英语61，政治73，电路134，复试：笔试121，面试115.2，综合排名第七。下面是我对东南自动化考研复习进行的一些总结，主要谈谈自己的复习经验以及专业课信息。 一、由于是考外校，所以获取专业课的信息非常重要，先来谈谈几个大家比较关心的问题吧： 1.专业课选择电路还是自控 东南的专业课有高等代数、电路、自控可供选择。高等代数只针对数学专业的考生。其他考生报考时在电路和自控之间选择一个，听说东南本校的考生绝大部分都选择电路。作为一门基础性学科，邱关源的电路教材几乎人手一本，电路的复习重点很好把握，经典的辅导书也很多，电路试题难度适中，很容易得高分。另外经历了复试，我感觉东南的自控拿高分不容易，经典控制和线代控制比例大约3:7。几个常考点：校正，非线性，根轨迹描绘，状态反馈，状态观测器设计都没有涉及。所以个人觉得如果不是对自控特别有信心，初试最好选择电路，那样比较容易得高分。 2.专业课真题 电路真题是托东南同学在东南四牌楼校区的一个复印室买的，价格120（真题和答案1996-2005，03年之前的试卷内容和现在相差很大），大家也可以去淘宝看看，我没有电子版的。 有的网站真题要200多、500多并且搞会员认证或者辅导班什么的，我个人感觉完全没必要，即浪费钱又浪费时间，他们完全是以盈利为目的的非官方论坛，专业课的复习还得靠自己花时间。 当初确定选择电路时，我首先考虑的不是专业课真题，而是课件，毕竟要想学透电路，必须对他们的教学重点有很好的把握，从而进行针对性地练习，和我们平时的期末考试不一样，光靠几套真题没有太多效果。而且东南双控考生基本都反映，现在的考试内容和以前完全不一样。所以我感觉相比于数学、英语，东南电路历年真题并没有那么值钱，平时也就是用来练练手。 3.专业课考试 11年的电路试卷总共是8道题空题，6道大题。考试刚开始时前6道填空题都没完全答对，感觉没有容易的题目，心里很慌，还好接下来把6道大题共96分都做出来了并演算正确，心里才稍微踏实点。再回头重做填空题，一道道肯，思路也渐渐地打开。而我平时做真题基本也就1个小时，毕竟年代太久远，考试内容不一样了。复习的时候只要抓好课本，配套一本辅导书，弄透专业课，以不变应万变就基本没问题了。 4.专业课资料 我专业课复习时的资料： 《电路》教材（邱关源第四版及答案书） 《电路考研指导与真题解析》(陈燕主编，五星级推荐，在电气论坛里面知名度很高的辅导书，感觉重点难点和东南电路很接近） 《电路考研大串讲》（孙立山编著） 东南历年真题（1995--2005）。 5.专业课范围

5.1 （1）)(20)(20)(20)(12)(t r t r t c t c t c +=++ （2）21)10)(2()1(20)(s s s s s C ?+++= = s s s s 4 .0110275.02125.02+++-++- 所以 c(t)=4.0275.0125.0102++----t e e t t c(0)=0;c(∞)=∞; （3）单位斜坡响应，则r(t)=t 所以t t c t c t c 2020)(20)(12)(+=++ ，解微分方程加初始条件 解的： 4.04.02)(102++-+=--t e e t c t t c(0)=2, c(∞)=∞; 5.2 (1)t t e e t x 35.06.06.3)(---= (2)t e t x 2)(-= (3) t w n n n t w n n n n n n n e w b w a e w b w a t x )1(22)1(22221 2)1(1 2)1()(----+----+-+ -+----= ξξωξξωξξξωξξξω(4)t a A t a Aa e a a b t x at ωωωωωωωcos sin )()(2 22222+-++++=- 5.3 (1)y(kT)=)4(16 19 )3(45)2(T t T t T t -+-+-δδδ+…… (2) 由y(-2T)=y(-T)=0;可求得y(0)=0,y(T)=1; 则差分方程可改写为y[kT]-y[(k-1)T]+0.5y[(k-2) T]=0;,k=2,3,4…. 则有0))0()()((5.0))()(()(121=++++----y T y z z Y z T y z Y z z Y 2 11 5.015.01)(---+--=z z z z Y =.....125.025.025.05.015431----++++z z z 则y *(t)=0+)5(25.0)4(25.0)3(5.0)2()(T t T t T t T t T t -+-+-+-+-δδδδδ+… (3)y(kT)=k k k k k T T k T T )1(4 )1(4)1(4)1(4++---- 5.4

《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 ℃

计算机图形学大作业 ——程序设计 用简单光照模型显示一系列小球在不同参数情况下的镜面反射效果 学号：08009223 姓名：贺国睿 专业：自动化日期：2012.5.26

1 设计目标和要求 ?用简单光照模型显示一系列小球在不同参数情况下的镜面反射效果； 2 算法原理介绍 2.1光源分析 在现实生活中的物体，要有光照存在才可以被看到。物体通过自身发光以及反射光进入人眼，物体才能在人眼中成像。如果没有任何的光，人眼将观察不到任何东西，一片漆黑。 在光照中首先是光源，要有光源才能产生光线，才有以后的一系列反射、折射、散射等效果。不同的物体的表面物理属性不同，所以相同的光线照射到不同表面属性的物体表面会产生不同的效果，发生漫反射，镜面反射的比例各不相同，有的属于半透明的物体还有折射效果。这些不同的物体表面物理属性属于材质的范畴。 除了材质以外，物体表面还有各种图案效果，这就是纹理。光线在空中穿行的时候，还会有更多复杂的效果。 在现实中，光源的类型很多，而且有的光源不能简单的用一种模型来描述，而是具有多种不同类型光源特点。几种基本的光源类型是：点光源、无穷远光源、方向光源和环境光。 点光源：光线从光源点向四面八方发散，发光的恒星（如太阳）、发光的灯泡一般使用该光源模型模拟，是最简单的光源。 无穷远光源：所有的光线都平行的从一个方向过来，当发光体（如太阳）离渲染的场景很远可以认为是无穷远时，一般使用该光源模型进行模拟。 方向光源：光线沿着一个方向在特定角度范围内逐渐发散开。现实世界中的车灯，手电筒一般使用该光源模型进行模拟。 环境光源：光线从各个地方以各个角度投射到场景中所有物体表面，找不到光源的确切位置。现实世界中不存在这样的光源，一般使用该光源模型来模拟点光源、无穷远光源、方向光源在物体表面经过许多次反射后的情况，环境光源照亮所有物体的所有面。 这四种基本的光源模型，只能近似的描述光源，不可能做到非常逼真。在现实中，一束光线照射到物体表面发生反射后，再照射到另外的物体的表面，如此循环反复这才是环境光的真正情况。这个过程是个无限次反射的过程，计算机无法处理无限的问题，所以采取了简单的近似处理。而且环境光源在反射过程中，上一次反射所带的颜色会影响下次反射所照物体的颜色，并且无限的重复。光线追踪算法是一种好得多的近似描述，但也仅仅是近似描述，只是近似效果比用环境光源模型要好。 OpenGL还提供了让物体自发光让自己可以被看见的方式。这就是物体自发光。物体自发光对于光源十分的重要，比如电灯泡可以看作是一个点光源，我们把点光源的位置设置到灯泡的中央，这样灯泡周围的物体将被照亮，但是灯泡的外表面由于相对光源来说是背面，将不能被照亮。这与实际情况不符合，灯泡照亮其它物体，而自身却不亮，所以需要通过物体自发光让灯泡的外表面也发亮。 光源的一般属性包括：镜面反射光线颜色、漫反射光颜色、环境光线颜色、光源位置。镜面反射光颜色：在物体表面将发生镜面反射的光线的颜色。漫反射光颜色：在物体表面将发生漫反射的光线的颜色。环境光线颜色：照亮所有物体所有表面的光线的颜色。光源位置就是光源在场景中所在的位置。 光线的衰减：光源发出的光线的强度会随着传播距离越来越大而变弱（无穷远光源除外）。光线强度会乘以一个衰减因子。 衰减因子＝1/(K1 + K2 * d + k3 *d^2) 其中d为光源距离（无穷远光源的衰减因子为1）方向光源发出的光线会随着偏移中心方向的角度增大而减弱。

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2×104m2c p2）

东南大学 2016级自动化本科专业培养方案 门类：工学专业代码： 080801 授予学位：工学 学制： 4 制定日期： 2016 一. 培养目标 本专业的培养目标是面向各类自动化系统的工程设计与开发，培养兼具软件和硬件设计能力、弱电和强电知识、控制基础理论和自动化工程应用能力，同时在控制科学、控制工程、智能机器人、智能信息处理等专业方向领域之一具有（知识和实践动手能力的）显著专业特长的综合型工程技术人才。 本专业毕业生在毕业五年左右的预期目标： 1、有良好的修养和道德水准； 2、能够作为成员或领导，在一个团队中独立承担某一专业领域的工作； 3、可胜任流程工业、机器人、智能信息处理、自动化仪表、现代制造等领域的科学研究、技术开发、教育及管理工作； 4、在自动化及相关领域具有就业竞争力，或有能力进入研究生阶段学习； 5、能够通过其它学习途径拓展自己的知识和能力； 6、有意愿、有能力服务社会。 二. 毕业生应具有的知识、能力、素质 1、工程知识：具有从事自动化工程所需的数学、自然科学、工程基础和专业知识，并可灵活、综合应用这些知识。 2、问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析具体的复杂自动化工程问题，以获得有效结论。 3、设计/开发解决方案：能够针对具体的自动化工程问题，设计解决方案。所设计的方案可满足特定的工程需求，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 4、研究：能够基于相关科学原理并采用科学方法对具体自动化工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 5、使用现代工具：能够针对具体自动化工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。 6、工程与社会：能够基于相关背景知识进行合理分析，评价具体的工程实践和解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。 7、环境和可持续发展：能够理解和评价具体的自动化工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 8、职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在自动化工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。 9、个人和团队：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。 10、沟通：能够就复杂的自动化工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。 11、项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。 12、终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。 三. 主干学科与相近专业 主干学科：控制科学与工程、电气工程、仪器科学与技术、计算机科学与技术等。 相近专业：电气工程及其自动化、信息工程、测控技术与仪器 四. 主要课程

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2×104T2，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）若遮热板两表面发射率不同，板的朝向会影响遮热效果吗？ 三、一种火焰报警器采用低熔点的金属丝作为传感元件。已知熔点为500℃，λ=210W/(m·K)，ρ=7200kg/m3，c= 420J/(kg·K)，初始温度为25℃。问：当他突然受到650℃的烟气加热后，为在一分钟内发出报警信号，求金属丝直径应小于何值。假设对流和辐射换热的总换热系数h=12 W/(m2·K)

东南大学级自动化本科专业培养方案 门类：工学专业代码：授予学位：工学 学制：制定日期： 一. 培养目标 本专业的培养目标是面向各类自动化系统的工程设计与开发，培养兼具软件和硬件设计能力、弱电和强电知识、控制基础理论和自动化工程应用能力，同时在控制科学、控制工程、智能机器人、智能信息处理等专业方向领域之一具有（知识和实践动手能力的）显著专业特长的综合型工程技术人才。 本专业毕业生在毕业五年左右的预期目标： 、有良好的修养和道德水准； 、能够作为成员或领导，在一个团队中独立承担某一专业领域的工作； 、可胜任流程工业、机器人、智能信息处理、自动化仪表、现代制造等领域的科学研究、技术开发、教育及管理工作； 、在自动化及相关领域具有就业竞争力，或有能力进入研究生阶段学习； 、能够通过其它学习途径拓展自己的知识和能力； 、有意愿、有能力服务社会。 二. 毕业生应具有的知识、能力、素质 、工程知识：具有从事自动化工程所需的数学、自然科学、工程基础和专业知识，并可灵活、综合应用这些知识。 、问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析具体的复杂自动化工程问题，以获得有效结论。 、设计开发解决方案：能够针对具体的自动化工程问题，设计解决方案。所设计的方案可满足特定的工程需求，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 、研究：能够基于相关科学原理并采用科学方法对具体自动化工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 、使用现代工具：能够针对具体自动化工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。 、工程与社会：能够基于相关背景知识进行合理分析，评价具体的工程实践和解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。 、环境和可持续发展：能够理解和评价具体的自动化工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 、职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在自动化工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。 、个人和团队：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。 、沟通：能够就复杂的自动化工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。、项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。 、终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。 三. 主干学科与相近专业 主干学科：控制科学与工程、电气工程、仪器科学与技术、计算机科学与技术等。 相近专业：电气工程及其自动化、信息工程、测控技术与仪器 四. 主要课程 、通识教育基础课程：德育课及文化素质类课程、军事体育类课程、大学英语、计算机类课程、自然科学类课程等。