特别说明
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。
版权声明
青岛掌心博阅电子书依法对本书享有专有著作权，同时我们尊重知识产权，对本电子书部分内容参考和引用的市面上已出版或发行图书及来自互联网等资料的文字、图片、表格数据等资料，均要求注明作者和来源。但由于各种原因，如资料引用时未能联系上作者或者无法确认内容来源等，因而有部分未注明作者或来源，在此对原作者或权利人表示感谢。若使用过程中对本书有任何异议请直接联系我们，我们会在第一时间与您沟通处理。
因编撰此电子书属于首次，加之作者水平和时间所限，书中错漏之处在所难免，恳切希望广大考生读者批评指正。
重要提示
本书由本机构编写组多位高分在读研究生按照考试大纲、真题、指定参考书等公开信息潜心整理编写，仅供考研复习参考，与目标学校及研究生院官方无关，如有侵权请联系我们立即处理。
一、2021年同济大学建筑与城市规划学院815传热学考研核心题库之简答题精编
1．为强化传热，可采取哪些具体措施？
【答案】一是增大传热温差:提高热源温度、降低冷源温度、尽量接近逆流流程；
二是减小传热热阻:选择合适的材料及传热壁厚度以降低导热热阻;减少污垢热阻(通过流程设计、清洗和吹灰);提高流速、采用短管、小管、螺旋管等以降低对流换热热阻;在传热表面肋化以扩展传热面积;应用热管换热器;增加表面黑度和辐射角系数以降低辐射换热热阻等。
2．直径为6mm的合金钢元在水中淬火时的冷却曲线如下图所示。钢元初温为试分析曲线各段所代表的换热过程的性质。
图
【答案】AB段钢元的温度随时间的变化比较平缓，代表了膜态沸腾区的换热特性，BC段的上半部钢元温度随时间而急剧下降，呈现出核态沸腾的特点，而到BC段的下部，温度曲线再次变得平缓，反应出对流换热逐渐进入以自然对流为主的区域。
3．试分析保温瓶瓶胆的热量散失途径，并指出在制造胆瓶时采用了哪些措施来减少热损失。
【答案】热量散失的途径:①通过瓶塞的导热;②通过夹层的辐射换热；③通过石棉粒的导热。通过夹层的导热可以不计。
采用的措施:①夹层内涂壁以反射率高的薄层；②夹空层真空。
4．什么叫换热器的顺流布置和逆流布置？这两种布置方式有何特点？设计时如何选用？
【答案】从顺、逆流布置的特点上加以论述。冷、热流体平行流动且方向相同称为顺流，换热器顺流布置具有平均温差较小、所需换热面积大、具有较低的壁温、冷流体出口温度低于热流体出口温度的特点。冷、热流体平行流动但方向相反称为逆流，换热器逆流布置具有平均温差大、所需换热面积小、具有较髙壁温、冷流体出口温度可以高于热流体的出口温度的恃点。设计中，一般较多选用逆流布置，使换热器更为经济、有效，但同时也要考虑冷、热流体流道布置上的可行性，如果希望得到较高的壁面温度，则可选用逆流布置，反之，如果不希望换热器壁面温度太高，则可以选择顺流布置，或者顺、逆流混合布置方式。
5．在计及入口效应时，管内流动时的入口效应修正系数大于1，而流体横掠管束时的总管排修正系数却小于1，为什么？
【答案】对管内流动：由于入口效应,入口段热边界层较薄，表面传热系数较高，因而要乘以大于1的长度修正系数；而对流体横掠管束的流动，管排数越少，后排管束的扰动减小，因而应乘以小于1的修正系数。
6．由导热微分方程可知，非稳态导热只与热扩散率有关，而与导热系数无关。你认为对吗？
【答案】由于描述一个导热问题的完整数学描写不仅包括控制方程，还包括定解条件。所以虽然非稳态导热的控制方程只与热扩散率有关，但边界条件中却有能包括导热系数(如第二或第三类边界条件)。
因此上述观点不对。
7．在同样的三九时期，同样的无风的夜晚，晴朗的星空与乌云密布的暗夜相比，哪个更冷？使用传热学的原理说明。
【答案】同样的三九天气，气温应当差不多，由于地面比太空温度高得很多，地面将向太空放热，因为无风，对流很弱，所以放热主要依赖于辐射换热。乌云遮断了地表与太空之间的直接辐射换热(乌云是由微小水滴构成的)，从而可保持住地表热量。因此，晴朗的夜空比乌云密布的暗夜更冷。
8．简述集总参数法的实质和优点。
【答案】集总参数法的实质是当导热固体的内热阻远远小于外热阻时，内部各点的温度相对于外部换热来说基本一致，因而所求的温度仅是时间的函数而与空间坐标的关系可以忽略，好像把物体的质量和热容量汇总到一点上一样。
集总参数法的好处是：由于物质温度与空间坐标无关，可以大大简化问题，尤其是处理一些形状不规则的物体时。
9．试举出3个隔热保温的措施，并用传热学理论阐明其原理。
【答案】可以从导热、对流、辐射等角度举出许多隔热保温的例子，例如采用遮热板，可以显著削弱表面之间的辐射换热，从传热学原埋上看，遮热板的使用成倍地增加了系统中辐射的表面热阻和空间热阻，使系统黑度减小，辐射换热量大大减少；又如采用夹层结构并抽真空，可以削弱对流换热和导热，从传热角度看，夹层结构可以使强迫对流或大空间自然对流成为有限空间自然对流，使对流换热系数大大减小，抽真空，则杜绝了空气的自然对流，同时也防止了通过空气的导热；再如表面包上高反射率材料或表面镀银，则可以减小辐射表面的吸收率和辐射率(黑度)，增大辐射换热的表面热阻，使辐射换热削弱，等等。
10．什么是定向辐射强度I?什么是辐射力E?对于漫射表面，写出I和E的关系。
【答案】物体单位可见面积发射出去的落到空间任意方向的单位立体角中的能量，称为定向辐射强度，单位为；物体单位时间内单位面积向其上的半球空间的所有方向辐射出去的全部波长范围内的能量称为辐射力，单位为。对漫射表面。
11．试举例说明，对管内强制对流换热的定量计算何时应采用试算法(迭代法)？如何判断迭代过程达到收敛？
【答案】一般有以下几种情形，宜采用试算法。
(1)管长l未知。因为管内湍流换热达充分发展时要求。此时可先假定满足此条件，即令。待根据热平衡方程求出管长后再校正。
(2)流体速度未知。此时先假定流速，根据R e数选择层流或湍流公式，再根据热平衡方程对流速进行校正。
(3)管内壁温度未知。由于内壁温未知，因而流体与壁温之差未知,无法确定是否需要进行温差修正。此时可先假定，然后由热平衡方程确定内壁温，再进行修正。
(4)管径未知，因此无法确定是否是层流、湍流和满足的条件。处理方法与流速和管长未知
的情形类似。
(5)流体出口湿度未知。此时，流体平均温度亦未知，因而无法确定流体物性(如v,Pr,等)及是否要进行温差修正。处理方法先假设流体出口温度，按对流换热问题的求解步骤进行计算后用热平衡方程求出，再进行迭代计算，直到满足热平衡偏差为止。
迭代过程收敛的条件为热平衡偏差值小于。
12．写出Bi和Fo组成式，简述其物理意义。
【答案】，是物体导热热阻与表面换热热阻的对比。
，是非稳态导热过程的无量纲时间。
13．简述物性参数导热系数和粘度对表面传热系数的影响。
【答案】(1)导热系数大，则流体内部、流体与壁面间的导热热阻小，表面传热系数就大。
(2)粘度大，流速就低，表面传热系数就小。
14．安装新空调时，在充灌制冷剂之前,通常要对系统抽真空，试叙述这样做的理由。
【答案】两个理由:一是残留的空气会改变制冷剂的物性;二是残留的空气可能会在管道里形成气泡，影响对流换热。
15．为了增强热水散热器(利用管内热水加热管外空气)的散热效果，有人拟采用不改变热水进水温度的情况下，增大热水流量的做法。请对这一措施做出评价。
【答案】该换热器内为水的强制对流传热，换热器外为空气的对流传热。主要热阻在管外空气侧。当不改变进水温度时，增加水的流量可以使管内流速加快，管内壁和热水之间的边界层变薄，进而可强化管内换热。但是由于管内的热阻不是换热过程中的主要热阻，因而增大热水流速对于增强散热的效果不明显。
16．一块厚度为的大平板，与温度为的流体处于热平衡。当时间时，左侧流体温度升高并保持为恒定温度。假定平板两侧表面传热系数相同，当时，试确定达到新的
稳态时平板中心及两侧表面的温度画出相应的板内及流体侧温度分布的示意性曲线，并做简要说明。
【答案】时，内热阻
17．试比较竖壁表面与膜状凝结的异同。
【答案】(1)都是竖直表面与流体的换热，自然对流主要作用力是浮升力和粘性力，膜状凝结主要作用力是重力和粘性力。
(2)都存在层流和湍流两种流态，其中自然对流是气体的流动状态；膜状凝结指的是液膜中凝结液的流状态。