传热学试卷
一.填空题：（共20分）[评分标准：每小题2分]
1． 导温系数是材料 物体内部温度扯平能力 的指标，大小等于 λ/ρC 。 2． 影响强制对流换热的主要因素有 流体的物性，状态，壁面结构。
3． 动量传递和热量传递的雷诺比拟的解为5
/4Re 0296.0x x Nu =，适用条件是Pr=1。 4． 影响膜状凝结传热的主要热阻是液膜层的导热热阻。
5． 自膜化现象是对流换热系数与壁面尺寸无关，其发生的条件是流体处于湍流自然对流。
6． 同一壳管式换热器，逆流布置时对数平均温压最大，顺流布置时对数平均温压最小。 7． 在热辐射分析中，把单色吸收率与波长无关的物体称为灰体。 8． 通常，把k m w ./12.0≤λ的材料称为保温材料。
9． 有效辐射是单位时间内离开物体单位表面的辐射能，它包括本身辐射和反射辐射两部分。
10．傅立叶定律的数学表达式是x
t
A Q ??-=λ。
二．问答及推导题：（共50分）
1. 名词解释：（10分）[评分标准：每小题2分] ① 辐射力：单位表面积物体在单位时间内向半球空间发射得全部波长的能量. ② 热边界层：在壁面附近温度剧烈变化的薄层.
③ 导温系数：c
a ρλ
= 表示物体内部温度扯平的能力.
④ 膜状凝结：凝结液能很好的润湿壁面,在壁面上铺展成膜.液膜的热阻为主要热阻. ⑤ 太阳常数：大气层外缘与太阳射线相垂直的单位表面积所接受的太阳辐射能为1367W/m 2
2.试介绍三种强化管内湍流换热的措施，并说明措施的传热学原理。（10分） 答：三种方法（1）流速u 提高，（2）直径d 减小，（3）采用强化的换热面。 —————（6分）
原理n f f f Nu Pr Re 023.08.0=
或2.08
.0d
u h ∝———————（4分）
3.根据大容器饱和沸腾曲线，饱和沸腾曲线可分为几个区段其中哪个区段 具有温压小，换热强的特点为什么在沸腾换热时必须严格监视并控制热 通量在临界热通量以内（10分）
答：四个区段， 核态沸腾。———————（4分） 用DNB 监视的原因（1）DNB 之上q 随△t 变化亦小
（2）超过m ax q 时△t 猛增，可达到1000℃，易烧毁设备。————
———（6分）
4.辐射换热与导热.对流相比,有哪些特点 (10分) 答(1)电磁波,能量形式转换.—————（2分）
(2)不依靠中间介质,在真空中亦可以进行. —————（2分）
(3)在高温时,辐射特别重要,与温度的四次方成正比. —————（2分） (4)热辐射为物体的固有特性. —————（2分）
(5)吸收与辐射的总效果为辐射换热. —————（2分）
5.平壁的厚度为δ，两表面的温度分别为t w1和t w2，且t w1＞t w2，平壁材料的导热系数是随温度而变化的，关系式为λ=λ0（1+bt ）。试求热流密度和平壁内的温度分布的表达式。(10分) 解：一求热流密度
由傅立叶定律 dx
dt
bt dx dt q )1(0+-=-=λλ (1) —————（1分）
c t b
qx ++-=)2
1(20λ (2) —————（1分）
由边界条件 1,0w t t x == c t b t w w ++-=)2
(02
110λ (3) ———（1分）
2,w t t x ==δ c t b t q w w ++-=)2
(2
220λδ (4) ——（1分）
(4)-(3) )
)](2(1[)]
(2
)[(212102
221210w w w w w w w w t t t
t b q t t b t t q -++=-+-=δλλδ （5）———————（1分）
或写成
)(2
1
)]2(
1[/)(21210221λλλλδ
λ
+=++=-=
-
-
w w w w t t b m w t t q （6）———————（1分）
二求t 的分布
b
b qx b t t t b t t b t x q
dt
bt dx q dt
bt qdx dx
dt
bt q w w w t
t x w 12)1()2
()2()1()1()
1(02122110
00
001
--+
=
+-+=+-=+-=+-=??λλλλλ
———————（4分）
三：计算题：（共80分） 1.参阅下图，一支水银温度计被用来测定压缩空气储罐里的空气温度。如果 温度计读数为t H =100℃，套管基部温度为t 0=50℃，套管长度为H=140mm ，套管壁厚δ=1mm ，壁的导热系数为λ=50W/(m.℃)，套管外侧压缩空气的对流换热系数为h=30W/(m 2.℃) ，试确定测温误差有多大如果改成不 锈钢制成的套管，不锈钢的导热系数为λ=15W/(m.℃)，测量误差又有多大 （20分） 〔提示θH =θ0/(chmH)〕
解：（1）A
hu
m λ= u=πd A=πd δ
43.314.0001.05030
=??====
H h H d d h H A
hu mH λδδλππλ 5.152
)(=+=-mH
mH e e mH ch
℃
4.1031
5.15501005.1515.155.151)()()
(000=--?=--=--=-=
-t t mH ch t mH ch t t mH ch t t t t H H f f
f H ℃4.34.103100-=-=-=?f H t t t ———————（12分） （2）改用不锈钢，实际气温仍为℃4.103=f t
℃
2.103262
4
.1034.103)(262)(26
.614.0001
.01530
0=-=--===??=
=
mH ch t t t t mH ch H h
mH f f H λδ
———————（8分）
即测量温度误差为△t=-0.2℃
2.有一外直径d 1=0.3m ，黑度ε1= 的热管道。其外表面温度t w =450℃,周围介质的温度t f =50℃。试求每米管长上的辐射热损失。如果在热管道周围加一直径d z =0.4m ，黑度εz =的遮热板，此时辐射热损失又是多少 （20分） 解：（一）无遮热板时
2
4
444011/12618])100
27350()100273450[(67.59.03.0]
)100
()100[(m w T T
C d q f w l =+-+????=-=πεπ———————（6分）
（二）有遮热板时
（1）先求出遮热板的温度
]
)100
27350()100[(67.582.04.0])100()100273450[(
67.5784.03.0784
.0)182.01(4.03.09.011
)11
(11]
)100()100[(])100()100[(4
444
11144
044011+-????=-+????=-+=-+=-=-=z z Z
Z z f z z z z w z l T T d d T T C d T T C d q ππππεππεεεπεπ———————（8分）
k
T T z z 06.5895
.1204)100
(
4
==———————（2分） 24
/5.6401])100
27350(5.1204[67.582.04.0m w q l =+-????=π———（4分）
3.一蒸汽管道内径为200mm ，管壁厚为8mm ，管外包有120mm 厚的热绝缘层，其导热系数λ2=(m.℃)，管壁导热系数λ1=(m.℃)，蒸汽温度为t f1=300℃，周围空气温度为t f2=25℃，管内外两侧流体与壁面间的对流换热系数分别为α1=116W/(m 2.℃)，α
2=10W/(m 2
.℃)，求单位管长的传热系数、传热量q l 及绝缘层外表面温度。 （20分） 解：m d m d m d 456.012.02216.0,216.0,2.0321=?+===———————（1分）
)
./(931.0219
.011.30008.0043.010
456.01
216.0456.0ln 12.0212.0216.0ln 5.46211162.011
ln 21ln 2111
2
323212111k m w h d d d d d h d k l =+++=
?+
?+?+?=
+
++=
π
π
ππλπλπ————（10分）
℃9.4210
456.01
256251/256)25300(931.0)(23221=???+=+==-?=-=ππh d q t t m
w t t k q l
f w f f l l ———————（9分） 4.温度为17℃，流量为1.14kg/s 的水通过换热器对油进行冷却。油的比热为 c 1=(kg.℃)，进口温度为117℃，出口温度为27℃，最后出口水温 达到60℃，已知总的传热系数为285W/(m 2.℃)，试分别用ε-NTU 法和对 数平均温压法求单流程逆流换热器所需的面积。（20分）
〔提示水的比热为 kJ/(kg.℃)，C=(Gc)min /(Gc)max 〕 解：（一）用ε-NTU 计算： 进出口油温 ℃℃，“1171171'1==t t
进出口水温 ℃℃，“60172'
2==t t
kw t t c m Q 205)1760(187.414.1)('
2"222=-??=-＝———————（4分） 9
.0100
90
1711727117215.028
.2285.0)()(,/28.227
117205
/77.4187.414.1'2'1"1'1min min 111122"
1'11122==--=--====
=?=-=-=
=?=t t t t A
A
mc KA NTU mc c m c m c m kw t t Q c m kw c m ε℃℃
———————（4分）
由
知
()[]
()[]
C NTU C C NTU ------=
1ex p 11ex p 1ε()[]()[]
C NTU C C NTU ------=
1ex p 11ex p 1ε
[][]
A A A A 06525.0exp 478.01522.0215.0exp 177.428.21215.0exp 77.428.2177.428.21215.0exp 19.0--?--=
???
??
???? ??---?
???????? ??---=
———————（4分） 解出A=26.27m 2 ———————（1分） (二)用平均温压法
'
2
"1min "
2
'1max t t t t t t -=?-=? ℃27172760
117ln )1727()60117(ln
min
max min max =-----=???-?=?t t t t t m ———————（7分）
26.2627285.0205m t K Q A m =?=?=
传热学（一）
第一部分 选择题
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. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( ) A. 导温系数 B. 导热系数 C. 传热系数 D. 密度
2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ( ) A. 雷诺数 B. 雷利数 C. 普朗特数 D. 努谢尔特数
3. 单位面积的导热热阻单位为( )
A. B.
C. D.
4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数( ) 自然对流。
A. 小于
B. 等于
C. 大于
D. 无法比较
5. 对流换热系数为100 、温度为20 ℃的空气流经50 ℃的壁面，其对流换热的热流密度为（）
A. B.
C. D.
6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热，如果流速等条件相同，则（）
A. 粗管和细管的相同
B. 粗管内的大
C. 细管内的大
D. 无法比较
7. 在相同的进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差的关系为（）
A. 逆流大于顺流
B. 顺流大于逆流
C. 两者相等
D. 无法比较
8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的（）
A. 有效辐射
B. 辐射力
C. 反射辐射
D. 黑度
9. （）是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
A. 灰体
B. 磨光玻璃
C. 涂料
D. 黑体
10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应（）
A. 大一点好
B. 小一点好
C. 大、小都一样
D. 无法判断
第二部分非选择题
填空题（本大题共10 小题，每小题2 分，共20 分）
11. 如果温度场随时间变化，则为。
12. 一般来说，紊流时的对流换热强度要比层流时。
13. 导热微分方程式的主要作用是确定。
14. 当 d 50 时，要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。
15. 一般来说，顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。
16. 膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。
17. 普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。
18. 角系数仅与因素有关。
19. 已知某大平壁的厚度为15mm ，材料导热系数为，壁面两侧的温度差为150 ℃，则通过该平壁导热的热流密度为。
20. 已知某流体流过固体壁面时被加热，并且，流体平均温度为40 ℃，则壁面温度为。
名词解释（本大题共5 小题，每小题4 分，共20 分）
21. 导热基本定律
22. 非稳态导热
23. 凝结换热
24. 黑度
25. 有效辐射
简答题( 本大题共2 小题, 每小题8 分, 共16 分)
26. 简述非稳态导热的基本特点。
27. 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
计算题（本大题共2 小题，每小题12 分，共24 分）
28. 一内径为300mm 、厚为10mm 的钢管表面包上一层厚为20mm 的保温材料，钢材料及保温材料的导热系数分别为48 和，钢管内壁及保温层外壁温度分别为220 ℃及40 ℃，管长为10m 。试求该管壁的散热量。
29. 一内径为75mm 、壁厚2.5mm 的热水管，管壁材料的导热系数为60 ，管内热水温度为90 ℃，管外空气温度为20 ℃。管内外的换热系数分别为和。试求该热水管单位长度的散热量。
传热学（一）参考答案
单项选择题（本大题共10 小题，每小题2 分，共20 分）
填空题( 本大题共10 小题, 每小题2 分, 共20 分)
11. 非稳态温度场12. 强
13. 导热体内的温度分布( 仅答“温度分布”或“温度场”、“导热体内的温度场”也可)
14. 小于或“〈”15 小或“低”
16. 小于17. 黑体单色辐射力或“”
18. 几何m 2
20.80 ℃
名词解释( 本大题共5 小题, 每小题4 分, 共20 分)
21. 导热基本定律: 当导热体中进行纯导热时, 通过导热面的热流密度, 其值与该处温度梯度的绝对值成正比, 而方向与温度梯度相反。
22. 发生在非稳态温度场内的导热过程称为非稳态导热。
或：物体中的温度分布随时间而变化的导热称为非稳态导热。
23. 蒸汽同低于其饱和温度的冷壁面接触时, 蒸汽就会在壁面上发生凝结过程成为流液体。
24. 物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比。
25. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能。
简答题（本大题共2 小题，每小题8 分，共16 分）
26. （1 ）随着导热过程的进行, 导热体内温度不断变化, 好象温度会从物体的一部分逐渐向另一部分转播一样, 习惯上称为导温现象。这在稳态导热中是不存在的。
（ 2 ）非稳态导热过程中导热体自身参与吸热（或放热），即导热体有储热现象，所以即使对通过平壁的非稳态导热来说，在与热流方向相垂直的不同截面上的热流量也是处处不等的，而在一维稳态导热中通过各层的热流量是相等的。
（ 3 ）非稳态导热过程中的温度梯度及两侧壁温差远大于稳态导热。
27. （1 ）对应于总热阻为极小值时的隔热层外径称为临界热绝缘直径。
（ 2 ）平壁外敷设保温材料一定能起到保温的作用，因为增加了一项导热热阻，从而增大了总热阻，达到削弱传热的目的。
（ 3 ）圆筒壁外敷设保温材料不一定能起到保温的作用，虽然增加了一项热阻，但外壁的换热热阻随之减小，所以总热阻有可能减小，也有可能增大。
计算题（本大题共2 小题，每小题12 分，共24 分）
28. 解：已知d 1 =300mm d 2 =300+2 ×10=320mm d 3 =320+2 ×20=360mm m
t w1 =220 ℃t w2 =40 ℃
=
29. 解：已知d 1 =75mm=0.075m d 2 =75+2 ×=80mm=0.08m t f1 =90 ℃t f2 =20 ℃
=m
传热学（二）
本试题分两部分，第一部分为选择题，1 页至 2 页，每二部分为非选择题，3 页至7 页，共7 页；选择题20 分，非选择题80 分，满分100 分。考试时间150 分钟。
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 ．αc
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
第二部分非选择题
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（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）
26 ．不凝结气体含量如何影响了蒸汽凝结时的对流换热系数值其影响程度如何凝汽器如何解决这个问题
27 ．写出直角坐标系中导热微分方程的一般表达式，它是根据什么原理建立起来的它在导热问题的分析计算中有何作用
五、计算题（本大题共 2 小题，每小题12 分，共24 分）
28 ．两块平行放置的平板1 和2 ，相关尺寸如图示。已知：t 1 =177 ℃、t 2 =27 ℃、ε1 = 、
ε 2 = 、X 1 ， 2 ＝。试用网络法求：
两平板之间的辐射换热量；
若两平板均为黑体表面，辐射换热量又等于多少
29 ．一台逆流式换热器用水来冷却润滑油。流量为2.5kg /s 的冷却水在管内流动，其进出口温度分别为15 ℃和60 ℃，比热为4174J/(kg ·k) ；热油进出口温度分别为110 和70 ，比热为2190 J/(kg ·k) 。传热系数为400W （m 2 ·k ）。试计算所需的传热面积。
传热学（二）参考答案
一、单项选择题（本大题共10 小题，每小题 2 分，共20 分）
1 A
2 ．B
3 ．D
4 ．C
5 ．D
6 ．A
7 ．B
8 ．C
9 ．C 10 ．A
二、填空题（本大题共10 小题，每小题 2 分，共20 分）
11 ．×10 －4 （m 2 ·k ）/W （若没写单位，扣分。）
12 ．（m 2 ·k ）[ 或309W/ （m 2 ·k ）或308W/ （m 2 ·k ）] （若不写单位，扣分）
13 ．强化
14 ．较大
15 ．对流换热系数（或αc 均可）
16 ．质量（或物质）
17 ．导热
18 ．小于
19 ．逆流
20 ．黑体
三、名词解释（本大题共 5 小题，每小题 4 分，共20 分）
21 ．【参考答案】
发生在稳态温度场内的导热过程称为稳态导热。
（或：物体中的温度分布不随时间而变化的导热称为稳态导热。）
22 ．【参考答案】
温度场内各点的温度不随时间变化。（或温度场不随时间变化。）
23 ．【参考答案】
依靠流体各部分之间的宏观运行，把热量由一处带到另一处的热传递现象。
24 ．【参考答案】
热量由固体壁面一侧的热流体通过固体壁面传递给另一侧冷流体的过程。
25 ．【参考答案】
肋侧表面总的实际散热量与肋壁测温度均为肋基温度的理想散热量之比。
四、简答题）本大题共 2 小题，每小题8 分，共16 分）
26 ．【参考答案及评分标准】
（ 1 ）因在工业凝汽器设备的凝结温度下，蒸汽中所含有的空气等气体是不会凝结的，故称这些气体成分为不凝结气体。当蒸汽凝结时，不凝结气体聚积在液膜附近，形成不凝结气体层，远处的蒸汽在抵达液膜表面进行凝结前，必须以扩散方式穿过这个气体层，这就使凝结换热过程增加了一个热阻，即气相热阻，所以α c 降低。（ 3 分）
（ 2 ）在一般冷凝温差下，当不凝结气体含量为1% 时，换热系数将只达纯净蒸汽的40% 左右，后果是很严重的。（ 3 分，答50% 左右也可）
（ 3 ）这是凝汽器必须装设抽气器的主要原因之一。（ 2 分）
27 ．【参考答案及评分标准】
（ 1 ）直角坐标系中导热微分方程的一般表达式为：（ 3 分）
（ 2 ）它是根据导热基本定律（或傅里叶定律）和能量守恒定律建立起来的。（ 2 分）
（ 3 ）作用：确定导热体内的温度分布（或温度场）。（ 3 分）
五、计算题（本大题共 2 小题，每小题12 ，共24 分）
28 ．【参考答案及评分标准】
（ 1 ）(3 分)
(2 分)
= （1 分）
若两表面为黑体表面，则
（ 3 分）
（ 2 分）
= （1 分）
若不写单位，扣分若直接把值代入而没写出公式，也可给分。
29 ．【参考答案及评分标准】
已知：q m2 =2.5kg/s
计算平均温差
（ 5 分）
（ 2 ）计算水所吸收的热量
（ 3 分）
（ 3 ）计算传热面积
由得
(4 分)
若不写单位，扣分若没写公式，直接把值代入，也可给分。
传热学（三）
本试题分两部分，第一部分为选择题，1 页至 2 页，第二部分为非选择题，3 页至7 页。本试题共7 页；选择题20 分，非选择题80 分，满分100 分。考试时间150 分钟。
第一部分选择题
一、单项选择题（本大题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，请将正确项前的字母填在题后的括号内。
1. 在锅炉的炉墙中：烟气内壁外壁大气的热过和序为: 【】
A. 辐射换热, 导热, 复合换热
B. 导热，对流换热，辐射换热
C. 对流换热泪盈眶，复合换热，导热
D. 复合换热，对流换热，导热
2. 由表面1 和表面2 组成的封闭系统中：X 1,2 _____ X 2,1 。
A. 等于
B. 小于
C. 可能大于，等于，小于
D. 大于
3. 流体流过短管内进行对流换热时其入口效应修正系数【】
A.=1
B. >1
C. <1
D. =0
4. 在其他条件相同的情况下, 下列哪种物质的导热能力最差【】
A. 空气
B. 水
C. 氢气
D. 油
5. 下列哪种物质中不可能产生热对流
A. 空气
B. 水
C. 油
D. 钢板
准则反映了________ 的对比关系。
A. 重力和惯性力
B. 惯性力和粘性力
C. 重力和粘性力
D. 角系数
7. 表面辐射热阻与________ 无关。
A. 表面粗糙度
B. 表面温度
C. 表面积
D. 角系数
8. 气体的导热系数随温度的升高而【】
A. 减小
B. 不变
C. 套管式换热器
D. 无法确定
9. 下列哪种设备不属于间壁式换热器【】
型管壳式换热器 B. 2-4 型管壳式换热器
C. 套管式换热器
D. 回转式空气预热器
10. 热传递的三种基本方式为【】
A. 导热、热对流和传热过热
B. 导热、热对流和辐射换热
C. 导热、热对流和热辐射
D. 导热、辐射换热和对流换热
第二部分非选择题
二、填空题（本大题共10 小题，每小题 2 分，共20 分）
11. 在一台顺流式的换热器中，已知热流体的进出口温度分别为180 和100 ，冷流体的进出口温度分别为40 和80 ，则对数平均温差为___________ 。
12. 已知一灰体表面的温度为127 ，黑度为，则其车辆射力为____________ 。
13. 为了达到降低壁温的目的，肋片应装在________ 一侧。
14. 灰体就是吸收率与________ 无关的物体。
15. 冬季室内暖气壁面与附近空气之间的换热属于________ 换热。
16. 传热系数的物理意义是指_________ 间温度差为１时的传热热流密度。
17. 黑度是表明物体________ 能力强弱的一个物理量。
18. 肋壁总效率为_______ 与肋壁侧温度均为肋基温度时的理想散热量之比。
19. 在一个传热过程中，当壁面两侧换热热阻相差较多时，增大换热热阻_______ 一侧的换热系数对于提高传热系数最有效。
20. １－２型管壳式换热器型号中的“２”表示_________ 。
三、名词解释（本大题５小题，每小题４分，共２０分）
21. 换热器的效能（有效度）
22. 大容器沸腾
23. 准稳态导热
24. 黑体
25. 复合换热
四、简答题（本大题共２小题，每小题８分，共１６分）
26. 气体辐射有哪些特点
27. 为什么高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式
五、计算题（本大题２小题，每小题１２分，共２４分）
28. 某炉墙由耐火砖和保温板组成，厚度分别为200mm 和80mm ，导热系数分别为(m. K) 和(m. K) ，炉墙内外侧壁温分别为600 。 C 和70 。 C 。求炉墙单位面积的热损失和两层材料间的温度。
29. 以0.8m/s 的流速在内径为2.5cm 的直管内流动，管子内表面温度为60 。C ，水的平均温度为30 。管长２m 。试求水所吸收的热量。（已知30 。C 时, 水的物性参数为：C p =, λ= ×10 -2 W/, ρ=995.7kg/m 3 , μ= ×10 -6 m 2 /s, ）Pr=, 水60 。C 时的υ= ×10 -6 kg/) 。已知水在管内流动时的准则方程式为
（１）Nu f = f Pr f ε 1 εR
适用条件：Re f =10 4 —×10 5 , Rr f =, 水与壁面间的换热温差t ≤30C °
（２）Nu f = f Pr f 1/3 ( μ f / μw ) ε 1 εR
适用条件：Re f =10 4 ~ ×10 6 , Pr f = ~ 700, 水与壁面间的换热温差t > ３０
以上两个准则方程式的定性温度均为流体的平均温度（μw 的定性温度为管内壁温度）, 特性尺度为管内径。
传热学（三）参考答案
一、单项选择题（本大题共10 小题，每小题 2 分，共20 分）
1 ．A 2. C 3. B 4. A 5. D
6. D
7. D
8. C
9. D 10. C
二、填空题（本大题共10 小题，每小 2 分，共20 分）
11 ．°C 或°C( 若不写单位, 扣分)
12 ．m 2 或726W/m 2 ( 若不写单位, 扣分)
13 ．冷流体
14 ．波长或“λ”复合15. 复合
16 ．热冷流体( 或＂冷热流体＂也可，＂热流体和冷流体) 也可)
17. 辐射18. 肋壁实际散热量
19. 较大或“大＂、“较高”20. 管程数
三、名词解释（本大题共 5 小题，每小题 4 分，共20 分）
21 ．【参考答案及评分标准】
换热器的实际传热量与最大可能传热量之比。或
22 ．【参考答案及评分标准】
高于液体饱和温度的热壁面沉浸在具有自由表面的液体中所发生的沸腾。
【参考答案及评分标准】
物体内各点温升速度不变的导热过程。
【参考答案及评分标准】
吸收率等于 1 的物体。
【参考答案及评分标准】
对流换热与辐射换热同时存在的综合热传递过程。
四、简答题（本大题共 2 小题，每小题8 分，共16 分）
26 ．【参考答案及评分标准】
（ 1 ）气体的辐射（和吸收）对波长有强烈的选择性，即它只能辐射和吸收某些波长范围内的能量。
（ 2 ）气体的辐射（和吸收）是在整个容积中进行的。固体和液体不能穿透热射线，所以它们的辐射（和吸收）只在表面进行。
评分标准：（ 1 ）答出 4 分：（ 2 ）答出 4 分。
27 ．【参考答案及评分标准】
（ 1 ）因为在一定的进出口温度条件下，逆流的平均温差最大，顺流的平均温差最小，即采用逆流方式有利于设备的经济运行。
（ 2 ）但逆流式换热器也有缺点，其热流体和冷流体的最高温度集中在换热器的同一端，使得该处的壁温较高，即这一端金属材料要承受的温度高于顺流型换热器，不利于设备的安全运行。
（ 3 ）所以高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式，即在烟温较高区域采用顺流布置，在烟温较低区域采用逆流布置。
评分标准：（ 1 ）答出 2 分；（ 2 ）答出 2 分；
（ 3 ）答出 3 分。
五、计算题（本大题共2 小题，每小题12 分，共24 分）
28 ．【参考答案及评分标准】
29 ．【参考答案及评分标准】
传热学( 四)
一、填空题（每小题 1 分，共15 分）
1. 复合表面传热学系数，单位是。
2. 二维稳态温度场，在直角坐示系中，可表示为。
3. 对于一个传热过程，如果固体壁面两侧与流体之间的表面传热数相差比较悬殊，为增强传热效果，采用助壁的形式，常常装在表面传热系数的一侧。
4. 非稳态导热过程中，称F 0 为。
5. 采用集总参数法的物体，其内部温差趋近于。
6 . 建立有限差分离散议程的常用方法之一是用代替微商。
7. 在流场中的内存在较大的速度梯度。
8. 若两现角的流态及换热均，则它们的Nu 必定相等。
9. 管的弯曲半径越小，二次不流的影响就。
10. 一般工业设备中的凝结换热形式均为。
11. 高于饱和温度的热壁面沉浸在具有自由表面的液体中所进行的沸腾，称为。
12. 凡波长λ=~ μm 的电磁波，属于。
13. 实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比，称为物体的。
14. 在辐射换热系统中称为。
15. 由两根同心圆管组成的间壁式换热器称为。
二、单项选择题（每小题 1 分，共25 分。从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题后面的括号中。）
16. 对流换热牛顿冷却定律式为Φ=aA △t （W ）指出其中的热阻表达式是（）
①Aa ②③④ a
17. 一般而言，金属比非金属（介电体）的导热系数值是（）
①较高的②较低的③相等的④接近的
18. 当物性参数为常数且无内热源时的导热微分方程式可写为（）
①②③④
19. 如果温度场不随时间而变化，即（）
①②③④
20. 在非稳态导热时，物体的温度随着（）
①形状变化②重量变化③时间变化④颜色变化
21. 写出的名称（）
①努谢尔特准则②付立叶准则③毕奥准则④普兰特准则
22. 结束导热问题数值计算迭代过程的判据之一是（）
2007传热学试卷（1）标准答案 一.填空题：（共20分）[评分标准：每个空格1分] 1．表征材料导热能力的物理量是____导热系数_____。 2．努谢尔特准则的表达式是___hL/λ___。式中各符号的意义是 _λ为导热系数_、__L 特征尺寸__、__h 为对流换热系数__。 3．凝结换热有__膜状凝结__和__珠状凝结__两种换热方式，其中_珠状凝结_的换热效果好。 4．饱和沸腾曲线有四个换热规律不同的区域，分别指_自然对流__、核态沸腾__、__过渡沸腾__、__稳定膜态沸腾_。 5．管外凝结换热，长管竖放比横放的换热系数要____小__。是因为 ___膜层较厚___的影响。 6．决定物体导热不稳定状况下的反应速率的物理量是_导温系数_。 7．定向辐射强度与方向无关的规律，称___兰贝特定律___。 8．换热器热计算的两种基本方法是__平均温压法__和__传热单元数法__。 汽化核心数受_壁面材料_和__表面状况、压力、物性__的支配。 二．问答及推倒题：（共50分） 1.名词解释（10分）[评分标准：每小题2分] ①角系数：把表面1发出的辐射能落到表面2上的百分数，称为表面1对表面2的角系数。 ②肋效率：基温度下的理想散热量 假设整个肋表面处于肋肋壁的实际散热量 =f η ③灰体：物体的单色吸收率与投入辐射的波长无关的物体。 ④Bi 准则：Bi=hL/λ=固体内部的导热热阻与外部的对流换热热阻之比。 ⑤定性温度：在准则方程式中用于确定物性参数的温度。 2．设一平板厚为δ，其两侧表面分别维持在温度t 1及t 2，在此温度范围内平板的局部导热系数可以用直线关系式λ=λ0（1+bt ）来表示，试导出计算平板中某处当地热流密度的表达式，并对b ＞0、b ＝0及b ＜0的三种情况画出平板中温度分布的示意曲线。（10分） 解：应用傅里叶定律：dx dt bt dx dt q )1(0+-=-=λλ ——————2分 分离变量：dt bt qdx )1(0+-=λ
高等传热学知识重点 1.什么是粒子的平均自由程，Knusen数的表达式和物理意义。 Knusen数的表达式和物理意义：（Λ即为λ，L为特征长度） 2.固体中的微观热载流子的种类，以及对金属/绝缘体材料中热流的贡献。 3.分子、声子和电子分别满足怎样的统计分布律，分别写出其分布函数的表达式 分子的统计分布：Maxwell-Boltzmann（麦克斯韦-玻尔兹曼）分布： 电子的统计分布：Fermi-Dirac（费米-狄拉克）分布： 声子的统计分布：Bose-Eisentein（波色-爱因斯坦）分布； 高温下，FD,BE均化为MB；
4.什么是光学声子和声学声子，其波矢或频谱分布各有特性？ 答：声子：晶格振动能量的量子化描述，是准粒子，有能量，无质量； 光学声子：与光子相互振动，发生散射，故称光学声子； 声学声子：类似机械波传动，故称声学声子； 5.影响声子和电子导热的散射效应有哪些？ 答：影响声子（和电子）导热的散射效应有（热阻形成的主要原因）： ①界面散射：由于不同材料的声子色散关系不一样，即使是完全结合的界面也是有热阻的； ②缺陷散射：除了晶格缺陷，最典型的是不纯物掺杂颗粒的散热，散射位相函数一般为Rayleigh散 射、Mie散射，这与光子非常相似； ③声子自身散射：声子本质上是晶格振动波，因此在传播过程中会与原子相互作用，会产生散射、 吸收和变频作用。
6.简述声子态密度（Density of State）及其物理意义,德拜模型和爱因斯坦模型的区别。答：声子态密度（DOS）[phonon.s/m3.rad]：声子在单位频率间隔内的状态数（振动模式数）Debye（德拜）模型： Einstein（爱因斯坦）模型： 7.分子动力学理论中，L-J势能函数的表达式及其意义。 答：Lennard-Jones 势能函数（兰纳-琼斯势能函数）,只适用于惰性气体、简单分子晶体，是一种合理的近似公式；式中第一项可认为是对应于两体在近距离时以互相排斥为主的作用，第二项对应两体在远距离以互相吸引（例如通过范德瓦耳斯力）为主的作用，而此六次方项也的确可以使用以电子-原子核的电偶极矩摄动展开得到。
专升本《工程传热学》 一、 （共18题,共156分） 1. 说明得出导热微分方程所依据的基本定律。 （8分） 标准答案：能量守恒方程和傅利叶定律。 2. 写出肋效率的定义。对于等截面直肋，肋效率受哪些因素影响？ （8分） 标准答案： 3. 在液体沸腾过程中一个球形汽泡存在的条件是什么?为什么需要这样的条件? （8分） 标准答案：在液体沸腾过程中一个球形汽泡存在的条件是液体必须有一定的过热度。这是因为从汽泡的力平衡条件得出 ，只要汽泡半径不是无穷大，蒸汽压力就大于液体压力，它们 各自对应的饱和温度就不同有 ；又由汽泡热平衡条件有 ，而汽泡存在必须保持其 饱和温度，那么液体温度,即大于其对应的饱和温度，也就是液体必须过热。 4. 什么是速度边界层？动量方程在热边界层中得到简化所必须满足的条件是什么？这样的简化有何好处？ （8分） 标准答案：流体流过壁面时流体速度发生显著变化的一个薄层。 动量方程得以在边界层中简化，必须存在足够大的Re 数，也就是具有的数量级。 此时动量扩散项才能够被忽略。从而使动量微分方程变为抛物型偏微分方程，成为可求解的形式。 5. 在导热过程中产生了Bi 数，而在对流换热过程中产生了Nu 数，写出它们的物理量组成，并指出它们之间的差别是什么？ （8分） 标准答案： 从物理量的组成来看，Bi 数的导热系数 为固体的值，而 Nu 数的则为流体的值；Bi 数的特征尺寸Ls 在固体侧定义，而Nu 数的Lf 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。 6. 外径为50mm ，表面温度为180 的圆筒，在它的外面用导热系数为0.14W/ 的保温材料 包扎起来，保温材料的厚度为 30mm 。要求外表面温度小于60，试计算每米管道的散热量。如 果将保温材料换成导热系数为0.034 W/的保温材料，导热量同上，其它条件也不变。试计算 新保温材料的厚度。 （12分） 标准答案： 7. 针对如下导热微分方程写出方程各项的含义，并说明得出导热微分方程所依据的基本定律? （8 分） 标准答案： 导热微分方程所依据的基本定律是傅里叶定律和导热微分方程。 8. 写出Bi 数的定义式并解释其意义。在Bi 0 的情况下，一初始温度为t0的平板突然置于温度为的流体中冷却（如图1 ），粗略画出τ=τ1>0和 时平板附近的流体和平板的温度分布。 （8分） 标准答案：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。
总复习题 基本概念 : ?薄材 : 在加热或冷却过程中 , 若物体内温度分布均匀 , 在任意时刻都可用一个温度来代表整个物体的温度 , 则该物体称为 ----. ?传热 : 由热力学第二定律 , 凡是有温差的地方 , 就有热量自发地从高温物体向低温物体转移 , 这种由于温差引起的热量转移过程统称为 ------. ?导热 : 是指物体内不同温度的各部分之间或不同温度的物体相接触时 , 发生的热量传输的现象 . 物体各部分之间不发生相对位移，仅依靠物体内分子原子和自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递成为热传导简称导热 ?对流 : 指物体各部分之间发生相对位移而引起的热量传输现象 . 由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互渗混所导致的热量传递过程 ?对流换热 : 指流体流过与其温度不同的物体表面时 , 流体与固体表面之间发生的热量交换过程称为 ------. ?强制对流 : 由于外力作用或其它压差作用而引起的流动 . ?自然对流 : 由于流体各部分温度不同 , 致使各部分密度不同引起的流动 . ?流动边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 由于粘滞力的作用 , 壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的速度迅速下降为零 , 而在这一流层外 , 流体的速度基本达到主流速度 . 这一流体层即为 -----. ?温度边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 会在壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的温度迅速变化 , 而在这一流层外 , 流体的温度基本达到主流温度 . 这一流体层即为 -----. ?热辐射 : 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为 ------. 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程成为热辐射 ?辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量 . ?单色辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的波长在λ -- λ +d λ 范围内的辐射能量 . ?立体角 : 是一个空间角度 , 它是以立体角的角端为中心 , 作一半径为 r 的半球 , 将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方 r 2 的比值作为 ------ 的大小 . ?定向辐射强度 : 单位时间内 , 在单位可见面积 , 单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为 ----. ?传质 : 在含有两种或两种以上组分的流体内部 , 如果有浓度梯度存在 , 则每一种组分都有向低浓度方向转移 , 以减弱这种浓度不均匀的趋势 . 物质由高浓度向低浓度方转移过程称为 ----.
高等传热学复习题 1．简述求解导热问题的各种方法和傅立叶定律的适用条件。 不论如何，求解导热微分方程主要依靠三大方法： 理论法、试验法、综合理论和试验法 理论法：借助数学、逻辑等手段，根据物理规律，找出答案。它又分： 分析法；以数学分析为基础，通过符号和数值运算，得到结果。方法有：分离变量法，积分变换法(Laplace变换，Fourier变换)，热源函数法，Green函数法，变分法，积分方程法等等，数理方程中有介绍。 近似分析法：积分方程法，相似分析法，变分法等。 分析法的优点是理论严谨，结论可靠，省钱省力，结论通用性好，便于分析和应用。缺点是可求解的对象不多，大部分要求几何形状规则，边界条件简单，线性问题。有的解结构复杂，应用有难度，对人员专业水平要求高。 数值法：是当前发展的主流，发展了大量的商业软件。方法有：有限差分法，有限元法，边界元法，直接模拟法，离散化法，蒙特卡罗法，格子气法等，大大扩展了导热微分方程的实用范围，不受形状等限制，省钱省力，在依靠计算机条件下，计算速度和计算质量、范围不断提高，有无穷的发展潜力，能求解部分非线性问题。缺点是结果可靠性差，对使用人员要求高，有的结果不直观，所求结果通用性差。 比拟法：有热电模拟，光模拟等 试验法：在许多情况下，理论并不能解决问题，或不能完全解决问题，或不能完美解决问题，必须通过试验。试验的可靠性高，结果直观，问题的针对性强，可以发掘理论没有涉及的新规律。可以起到检验理论分析和数值计算结果的作用。理论越是高度发展，试验法的作用就越强。理论永远代替不了试验。但试验耗时费力，绝大多数要求较高的财力和投入，在理论可以解决问题的地方，应尽量用理论方法。试验法也有各种类型：如探索性试验，验证性试验，比拟性试验等等。 综合法：用理论指导试验，以试验促进理论，是科学研究常用的方法。如浙大提出计算机辅助试验法(CA T)就是其中之一。 傅里叶定律向量形式说明，热流密度方向与温度梯度方向相反。它可适用于稳态、非稳态，变导热系数，各向同性，多维空间，连续光滑介质，气、液、固三相的导热问题。 2．定性地分析固体导热系数和温度变化的关系 3．什么是直肋的最佳形状与已知形状后的最佳尺寸？ Schmidt假定：如要得到在给定传热量下要求具有最小体积或最小质量的肋的形状和尺寸，肋片任一导热截面的热流密度都应相等。 1928年，Schmidt等提出了一维肋片换热优化理论：设导热系数为常数，沿肋高的温度分布应为一条直线。Duffin应用变分法证明了Schmidt假定。Wikins[3]指出只有在导热系数和换热系数为常数时，肋片的温度分布才是线性的。Liu和Wikins[4]等人还得到了有内热源及辐射换热时优化解。长期以来肋片的优化问题受到理论和应用两方面的重视。 对称直肋最优型线和尺寸的无量纲表达式分析： 假定一维肋片，导热系数和换热系数为常数，我们有对称直肋微分方程（忽略曲 线弧度）： yd2θ/dx2+(dy/dx)dθ/dx-θh/λ=0 由Schmidt假定，对任意截面x： dθ/dx＝－q/λ＝const
①Nu准则数的表达式为（A ） ② ③根据流体流动的起因不同，把对流换热分为（ A） ④A．强制对流换热和自然对流换热B．沸腾换热和凝结换热 ⑤C．紊流换热和层流换热D．核态沸腾换热和膜态沸腾换热 ⑥雷诺准则反映了（ A） ⑦A．流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 ⑧B．流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 ⑨C．对流换热强度的准则 ⑩D．浮升力与粘滞力的相对大小 ?彼此相似的物理现象，它们的（ D）必定相等。 ?A．温度B．速度 ?C．惯性力D．同名准则数 ?高温换热器采用下述哪种布置方式更安全（ D） ?A．逆流B．顺流和逆流均可 ?C．无法确定D．顺流
?顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃，冷流体进出口温度分别为20℃和40℃，则其对数平均温差等于（） A．60.98℃B．50.98℃ C．44.98℃D．40.98℃ ?7．为了达到降低壁温的目的，肋片应装在（ D） ?A．热流体一侧B．换热系数较大一侧 ?C．冷流体一侧D．换热系数较小一侧 21黑体表面的有效辐射（ D）对应温度下黑体的辐射力。 22A．大于B．小于 C．无法比较D．等于 23通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为（ D） 24A．W B．W／m2 C．W／m D．W／m3 25格拉晓夫准则数的表达式为（D ） 26 27.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) 28 A.热辐射 B.热对流 C.导 热 D.都不是 29准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 30A.强制对流换热 B.凝结对流换热
31 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 32下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( D ) 33A.增加流体流度 B.设置肋片 34 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材 料使导热热阻增加 35冷热流体的温度给定，换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A ) 36 A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增 加，有时减小 37将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是( D ) 38A.减少导热 B.减小对流换热 39 C.减少对流与辐射换热 D.减少导热与对流换热 40下列参数中属于物性参数的是( B ) 41A.传热系数 B.导热系数 42 C.换热系数 D.角系数 43已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别为300°C和150°C，冷流体进出口温度分别为50°C和100°C，则其对数平均温差约为( )
合肥工业大学机械与汽车工程学院研究生考试试卷 课程名称 高等传热学 考试日期 2012-12-19 姓名 年级 班级 学号 得分 所有答案写在答题纸上，写在试卷上无效！！ 一、简答题（每题10分，共50分） 1. 简述三种基本传热方式的传热机理并用公式表达传热定律；传热问题的边界条件有哪两类？ 2. 有限元法求解传热问题的基本思想是什么？基本求解步骤有哪些？同有限差分方法相比其优点是什么？ 3. 什么是形函数？形函数的两个最基本特征是什么？ 4. 加权余量法是建立有限元代数方程的基本方法，请描述四种常见形式并用公式表达。 5. 特征伽辽金法（CG ）在处理对流换热问题时遇到什么困难？特征分离法（CBS ）处理对流换热问题的基本思想是什么？ 二、计算题（第1, 2题各15分，第3题20分，共50分） 1. 线性三角元的顶点坐标（单位：cm ）为：i (2, 2)、j (6, 4)、k (4, 6)，温度分别为 200℃, 180℃和 160℃，热导率k =0.5W/m ℃。试计算： （1）点（3，4）的温度及x 和y 方向的热流分量； （2）绘制170℃等温线。 2. 计算图1所示的二次三角元在点（2, 5）处的y N x N ????66和。 3. 图2所示一维方肋处于热稳定状态，截面2mm ×2mm ，长3cm ，热导率为k =100W/m ℃。左端面维持恒定温度150℃，右端面绝热，其余表面和空气间的对流换热系数h =120W/m 2，空气温度T a =20℃。请采用3个一维线元计算距左侧端面分别为1cm 、2cm 的截面和右侧端面的温度。提示：稳态导 热有限元代数方程：[]{}{}f T K =。单元截面积A ，截面周长P ，单元刚度矩阵：[]??????+??????--=211261111hPl l Ak e K ，单元载荷项：{}??????=112Pl hT a e f 。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 装 订 线 T=150℃ 绝热 3cm 2mm 图1 图2
高等传热学复习题答案 热动硕士2015 吕凯文 10、燃用气、液、固体燃料时火焰辐射特性。 答：燃料的燃烧反应属于比较剧烈的化学反应。由于燃烧温度较高，而且燃料的化学成分一般都比较复杂，所以燃烧反应的过程是非常复杂的过程，一般的燃料燃烧时火焰的主要成分还有CO 2、H 2O 、N 2、O 2等，有的火焰中还有大量的固体粒子。火焰中还存在大量的中间参悟。在不同的工况下，可能有不同的中间产物和燃烧产物。火焰的辐射光谱是火焰中的各种因素作用的结果。 燃烧中间产物或燃烧产物受火焰加热，要对外进行热辐射。在火焰的高温环境下，固体粒子的辐射光谱多为热辐射的连续光谱，而气体分子的发射光谱多为分段的发射或选择性吸收。此外，还有各物质的特征光谱对火焰的辐射的影响。在工业火焰的温度水平下，氧、氢等结构对称的双原子分子没有发射和吸收辐射的能力，它们对于火焰光谱的影响比较小。而CO 2和H 2O 等结构不对称的分子以及固体粒子对火焰光谱的影响起主导作用。在火焰中大量的中间产物虽然存在时间很短，但对火焰辐射光谱也有一定的影响。（该答案仅供参考） 11、试述强化气体辐射的各种方法。 答：气体辐射的特点有：①不同种类的气体的辐射和吸收能力各不相同；②气体辐射对波长具有强烈的选择性；③气体的辐射和吸收是在整个容积中进行的，辐射到气体层界面上的辐射能在辐射行程中被吸收减弱，减弱的程度取决于辐射强度及途中所遇到的分子数目。 气体的辐射和吸收是气层厚度L 、气体的温度T 和分压p （密度）的函数，(,)f T pL λα=。由贝尔定律,,0k L L I I e λλλ-=?可知，单色辐射在吸收性介质中传播时其强度按指数递减。 由上述可知，强化气体辐射的方法有：提高气体的温度；减小气体层的厚度，；选择三原子、多原子及结构不对称的双原子气体；减小气体的分压。（该答案仅供参考） 12、固体表面反射率有哪几种？ 答：被表面反射的能量与投射到表面的能量之比定义为表面反射率。固体表面反射率有： ①双向单色反射率；②单色定向-半球反射率；③单色半球-定向发射率。
7-4，常物性流体在两无限大平行平板之间作稳态层流流动，下板静止不动，上板在外力作用下以恒定速度U 运动，试推导连续性方程和动量方程。 解：按照题意 0, 0=??=??=x v y v v 故连续性方程 0=??+??y v x u 可简化为 0=??x u 因流体是常物性，不可压缩的，N-S 方程为 x 方向： )(12222y u x u v y p F y u v x u u x ??+??+??-=??+??ρρ 可简化为 022=??+??-y v x p F x η y 方向 )(12222y v x v v y p F y v v x v u y ??+??+??-=??+??ρρ 可简化为 0=??= y p F y 8-3，试证明，流体外掠平壁层流边界层换热的局部努赛尔特数为 12121 Re Pr x Nu r = 证明：适用于外掠平板的层流边界层的能量方程
22t t t u v a x y y ???+=??? 常壁温边界条件为 0w y t t y ∞ ==→∞时，时，t=t 引入量纲一的温度w w t t t t ∞-Θ= - 则上述能量方程变为22u v a x y y ?Θ?Θ?Θ+=??? 引入相似变量1Re ()y y x x ηδ= == 有 11()(()22x x x ηη ηηη?Θ?Θ?''==Θ-=-Θ??? ()y y ηηη?Θ?Θ?'==???；22()U y x ηυ∞ ?Θ''= Θ? 将上三式和流函数表示的速度代入边界层能量方程，得到 1 Pr 02 f '''Θ+Θ= 当Pr 1时，速度边界层厚度远小于温度边界层厚度，可近似认为温度边界层内 速度为主流速度，即1,f f η'==，则由上式可得 Pr ()2d f d η''Θ'=-'Θ，求解可得 12 12 ()()Pr 2 Pr (0)()erf η ηπ Θ='Θ= 则1212 0.564Re Pr x x Nu = 8-4，求证，常物性不可压缩流体，对于层流边界层的二维滞止流动，其局部努
1.试求出圆柱坐标系的尺度系数，并由此导出圆柱坐标系中的导热微分方程。 2 .一无限大平板，初始温度为T 0；τ>0时，在x = 0表面处绝热；在x = L 表面以对流方式向温度为t f 的流体换热。试用分离变量法求出τ>0时平板的温度分布（常物性）。（需求出特征函数、超越方程的具体形式，范数（模）可用积分形式表示）。（15分） , 3.简述近似解析解——积分法中热层厚度δ的概念。 答：近似解析解：既有分析解的特征：得到的结果具有解析函数形式，又有近似解的特征：结果只能近似满足导热解问题。在有限的时间内，边界温度 的变化对于区域温度场的影响只是在某一有限的范围内，把这个有限的范围定义为热层厚度δ。 4.与单相固体导热相比，相变导热有什么特点 答：相变导热包含了相变和导热两种物理过程。相变导热的特点是 1.固、液两相之间存在着 移动的交界面。 2.两相交界面有潜热的释放（或吸收） | 对流部分（所需量和符号自己设定） 1 推导极坐标系下二维稳态导热微分方程。 2 已知绕流平板流动附面层微分方程为 y u y u V x u u 22??=??+??ν 取相似变量为： x u y νη∞ = x u f νψ∞= 写出问题的数学模型并求问题的相似解。 3 已知绕流平板流动换热的附面层能量积分方程为： ?=∞?? =-δ00)(y y t a dy t t u dx d 当Pr<<1时，写出问题的数学模型并求问题的近似积分解及平均Nu （取三次多项式）。 4 ] O x
5写出常热流圆管内热充分发展流动和换热问题的数学模型并求出速度和温度分布及Nu x.辐射 1．请推导出具有n个表面的净热流法壁面间辐射换热求解公式，并简要说明应用任一种数值方法的求解过程。 2．试推导介质辐射传递方程的微分形式和积分形式，要求表述出各个步骤和结果中各个相关量的含义。 3．根据光谱辐射强度表示下面各量：1）光谱定向辐射力；2）定向辐射力；3）光谱辐射力；4）辐射力；5）辐射热流量。要求写清各量的符号、单位。 4．说明下列术语（可用数学表达式）（每题4分） a)光学厚度 b)漫有色表面 c)? d)兰贝特余弦定律 e)光谱散射相函数 f)定向“灰”入射辐射
传热学（一） ?名词解释（本大题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分） 21. 导热基本定律 22. 非稳态导热 23. 凝结换热 24. 黑度 25. 有效辐射 ?简答题 ( 本大题共 2 小题 , 每小题 8 分 , 共 16 分 ) 26. 简述非稳态导热的基本特点。 27. 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？ ?计算题（本大题共 2 小题，每小题 12 分，共 24 分） 28. 一内径为 300mm 、厚为 10mm 的钢管表面包上一层厚为 20mm 的保温材料，钢材料及保温材料的导热系数分别为 48 和 0.1 ，钢管内壁及保温层外壁温度分别为220 ℃及 40 ℃，管长为 10m 。试求该管壁的散热量。 29. 一内径为 75mm 、壁厚 2.5mm 的热水管，管壁材料的导热系数为 60 ，管内热水温度为 90 ℃，管外空气温度为 20 ℃。管内外的换热系数分别为和 。试求该热水管单位长度的散热量。 ?名词解释 ( 本大题共 5 小题 , 每小题 4 分 , 共 20 分 ) 21. 导热基本定律 : 当导热体中进行纯导热时 , 通过导热面的热流密度 , 其值与该处温度梯度的绝对值成正比 , 而方向与温度梯度相反。
22. 发生在非稳态温度场内的导热过程称为非稳态导热。 或：物体中的温度分布随时间而变化的导热称为非稳态导热。 23. 蒸汽同低于其饱和温度的冷壁面接触时 , 蒸汽就会在壁面上发生凝结过程成为流液体。 24. 物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比。 25. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能。 ?简答题（本大题共 2 小题，每小题 8 分，共 16 分） 26. （ 1 ）随着导热过程的进行 , 导热体内温度不断变化 , 好象温度会从物体的一部分逐渐向另一部分转播一样 , 习惯上称为导温现象。这在稳态导热中是不存在的。 （ 2 ）非稳态导热过程中导热体自身参与吸热（或放热），即导热体有储热现象，所以即使对通过平壁的非稳态导热来说，在与热流方向相垂直的不同截面上的热流量也是处处不等的，而在一维稳态导热中通过各层的热流量是相等的。 （ 3 ）非稳态导热过程中的温度梯度及两侧壁温差远大于稳态导热。 27. （ 1 ）对应于总热阻为极小值时的隔热层外径称为临界热绝缘直径。 （ 2 ）平壁外敷设保温材料一定能起到保温的作用，因为增加了一项导热热阻，从而增大了总热阻，达到削弱传热的目的。 （ 3 ）圆筒壁外敷设保温材料不一定能起到保温的作用，虽然增加了一项热阻，但外壁的换热热阻随之减小，所以总热阻有可能减小，也有可能增大。 ?计算题（本大题共 2 小题，每小题 12 分，共 24 分） 28. 解：已知 d 1 =300mm d 2 =300+2 × 10=320mm d 3 =320+2 × 20=360mm m t w1 =220 ℃ t w2 =40 ℃ =9591.226W 29. 解：已知 d 1 =75mm=0.075m d 2 =75+2 × 2.5=80mm=0.08m t f1 =90 ℃ t f2 =20 ℃
2010高等传热学标准答案 合肥工业大学机械与汽车工程学院研究生考试试卷课程名称高等传热学考试日期2011-12-30姓名年级班级学号得分--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------共 4 页第 1 页本试卷共5题，每题20分一、厚度为50mm的无限大平壁在稳态时壁内温度分布为t=100-10000x2，平壁材料的导热系数为40W/()，试计算：壁内单位体积内热源生成热；平壁中心面、两外表面的热流密度及这三个热流密度与内热源生成热之间的关系。2?d2t?d????t??40??2?104?8?105W/m3 ?0求得?解：根据2??dxdx2??(2)q???dt??40??2?104x?8?105
x dx??装订线平壁中心面：x=0，q=0；中心面是对称面；左外表面：x=-25mm，q=-2×104W/m2 右外表面：x=25mm, q=2×104W/m2 2d????t，所以q???dt???dx???x 因为：?2?dxdx0x二、用热电偶测量气流的温度，热电偶结点看成圆球，若气流和热电偶结点间的对流表面换热系数h=400W/m2K，定压比热容cp=400J/(),密度ρ=8500kg/m3 (1) 若时间常数为1s，求热电偶结点的直径； (2) 若将初始温度为25℃，时间常数为1s的热电偶放入200℃的气流中，热电偶结点温度达到199℃需要多少时间？ (3) 若环境温度为25℃的大空间，热电偶结点的发射率为，忽略热电偶的导热损失，热电偶测得的气流温度为195℃，求气流的实际温度。解：时间常数：4?cpV?cpR3?c????1hA3hh?4?R23h?c3?4 00?1R???? ?cp8500?400?cp?R3D?2 R???hA???exp???可得???0?cVp??????cpVhAln?8500?400?? 200??ln? ?03?40025?200 考虑到辐射影
《工程热力学与传热学》 一、填空题（每题2分，计20分） 1.如果热力系统与外界之间没有任何形式能量互换，那么这个热力系统一定是( ） 2.抱负气体比热容只与( ）参数关于。 3.若构成热力系统各某些之间没有热量传递，热力系统将处在热平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( ）。 4.若构成热力系统各某些之间没有相对位移，热力系统将处在力平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( ）。 5.干饱和蒸汽被定熵压缩，将变为：( ）。 6.湿空气压力一定期，其中水蒸气分压力取决于( ）。 7. 再热循环目是( ）。 8. 回热循环重要目是( ）。 9.热辐射可以不依托( ），在真空中传播。 10. 流动功变化量仅取决于系统进出口状态，而与( ）过程无关。 二. 判断题（每题1分，计20分） 1.孤立系统热力状态不能发生变化；（） 2.孤立系统就是绝热闭口系统；（） 3.气体吸热后热力学能一定升高；（） 4.只有加热，才干使气体温度升高；（） 5.气体被压缩时一定消耗外功；（）
6.封闭热力系内发生可逆定容过程，系统一定不对外作容积变化功；（） 7.流动功变化量仅取决于系统进出口状态，而与工质经历过程无关；（） 8.在闭口热力系中，焓h是由热力学能u和推动功pv两某些构成。（） 9.抱负气体绝热自由膨胀过程是等热力学能过程。（） 10.对于拟定抱负气体，其定压比热容与定容比热容之比cp/cv大小与气体温度无关。（） 11.一切可逆热机热效率均相似；（） 12.不可逆热机热效率一定不大于可逆热机热效率；（） 13.如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆过程熵变等于可逆过程熵变；（） 14.如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆过程熵变不不大于可逆过程熵变；（） 15.不可逆过程熵变无法计算；（） 16.工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小；（） 17.封闭热力系统发生放热过程，系统熵必然减少。（） 18.由抱负气体构成封闭系统吸热后其温度必然增长；（） 19.懂得了温度和压力，就可拟定水蒸气状态；（） 20.水蒸气定温膨胀过程满足Q=W；（） 三. 问答题（每题5分，计20分） 1. 阐明什么是准平衡过程？什么是可逆过程？指出准平衡过程和可逆过程关系。
1.强迫流动换热如何受热物性影响？ 答：强迫对流换热与Re和Pr有关；加热与对流的粘性系数发生变化。 2.强化传热是否意味着增加换热量？工程上强化传热的收益和代价通常是指什么？ 答：不一定，强化传热是指在一定条件（如一定的温差、体积、重量或泵功等）下增加所传递的热量。工程上的收益是减小换热器的体积节省材料和重量；提高现有换热器的换热量；减少换热器的阻力，以降低换热器的动力消耗等。代价是耗电，并因增大流速而耗功。 3.传热学和热力学中的热平衡概念有何区别？ 答：工程热力学是温度相同时，达到热平衡，而传热学微元体获得的能量等于内热源和进出微元体热量之和，内热源散热是有温差的。 4.表面辐射和气体辐射各有什么特点? 为什么对辐射板供冷房间，无需考虑气体辐射的影响，而发动机缸内传 热气体辐射却成了主角？ 答：表面辐射具有方向性和选择性。气体辐射的特点：1.气体的辐射和吸收具有明显的选择性。2. 气体的辐射和吸收在整个气体容器中进行，强度逐渐减弱。空气，氢，氧，氮等分子结构称的双原子分子，并无发射和吸收辐射能的能力，可认为是热辐射的透明体。但是二氧化碳，水蒸气，二氧化硫，氯氟烃和含氯氟烃的三原子、多原子以及不对称的双原子气体（一氧化碳）却具有相当大的辐射本领。房间是自然对流，气体主要是空气。由于燃油，燃煤及然气的燃烧产物中通常包含有一定浓度的二氧化碳和水蒸气，所以发动机缸内要考虑。 5.有人在学完传热学后认为，换热量和热流密度两个概念实质内容并无差别，你的观点是？ 答：有差别。热流密度是指通过单位面积的热流量。而换热量跟面积有关。 6.管内层流换热强化和湍流换热强化有何实质性差异？为什么? 答：层流边界层是强化管内中间近90%的部分，层流入口段的热边界层比较薄，局部表面传热系数比充分发展段高，且沿着主流方向逐渐降低。如果边界层出现湍流，则因湍流的扰动与混合作用又会使局部表面传热系数有所提高，再逐渐向于一个定值。而湍流是因为其推动力与梯度变化和温差有关，减薄粘性底层，所以强化壁面。 7.以强迫对流换热和自然对流换热为例，试谈谈你对传热、流动形态、结构三者之间的关联 答：对流换热按流体流动原因分为强制对流换热和自然对流换热。一般地说，强制对流的流速较自然对流高，因而对流换热系数也高。例如空气自然对流换热系数约为5～25 W/（m2?℃），强制对流换热的结构影响了流体的流态、流速分布和温度分布，从而影响了对流换热的效果。流体在管内强制流动与管外强制流动，由于换热表面不同，流体流动产生的边界层也不同，其换热规律和对流换热系数也不相同。在自然对流中，流体的流动与换热表面之间的相对位置，对对流换热的影响较大，平板表面加热空气自然对流时，热面朝上气流扰动比较激烈，换热强度大；热面朝下时流动比较平静，换热强度较小。 8.我们经常用Q=hA·Δt.计算强迫对流换热、自然对流换热、沸腾和凝结换热，试问在各种情况下换热系数与 温差的关联？ 答：强迫对流的换热系数与Re,Pr有关但与温差无关，自然对流与Gr的0.25次方有关联，即与温差有关，凝结换热换热系数是温差的-0.25次方。 9.试简述基尔霍夫定理的基本思想 答：一、基尔霍夫第一定律：汇于节点的各支路电流的代数和等于零，用公式表示为： ∑I=0 又被称作基尔霍夫电流定律（KCL）。 二、基尔霍夫第二定律：沿任意回路环绕一周回到出发点，电动势的代数和等于回路各支路电阻（包括电 源的内阻在内）和支路电流的乘积（即电压的代数和）。用公式表示为： ∑E=∑RI 又被称作基尔霍夫电压定律(KVL)。 10.简述沸腾换热与汽泡动力学、汽化核心、过热度这些概念的关联 答：沸腾是指在液体内部以产生气泡的形式进行的气化过程，就流体运动的动力而言，沸腾过程又有大容器沸
传热学试题(答案)
①Nu准则数的表达式为（A ） ② ③根据流体流动的起因不同，把对流换热分为（ A） ④A．强制对流换热和自然对流换热B．沸腾换热和凝结换热 ⑤C．紊流换热和层流换热D．核态沸腾换热和膜态沸腾换热 ⑥雷诺准则反映了（ A） ⑦A．流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 ⑧B．流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 ⑨C．对流换热强度的准则 ⑩D．浮升力与粘滞力的相对大小 ?彼此相似的物理现象，它们的（ D）必定相等。 ?A．温度B．速度 ?C．惯性力D．同名准则数 ?高温换热器采用下述哪种布置方式更安全？（ D） ?A．逆流B．顺流和逆流均可 ?C．无法确定D．顺流 ?顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃，冷流体进出口温度分别为20℃和40℃，则其对数平均温差等于（） A．60.98℃B．50.98℃ C．44.98℃D．40.98℃ ?7．为了达到降低壁温的目的，肋片应装在（ D） ?A．热流体一侧B．换热系数较大一侧 ?C．冷流体一侧D．换热系数较小一侧 21黑体表面的有效辐射（ D）对应温度下黑体的辐射力。 22A．大于B．小于 C．无法比较D．等于 23通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为（ D） 24A．W B．W／m2 C．W／m D．W／m3 25格拉晓夫准则数的表达式为（D ） 26 27.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) 28 A.热辐射 B.热对流 C.导热 D.都不是 29准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 30 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 31 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 32下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( D ) 33 A.增加流体流度 B.设置肋片 34 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 35冷热流体的温度给定，换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A ) 36 A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增加，有时减小
传热学模拟试卷与答案汇编 《传热学》模拟试卷 一、单选题 1、一个表面的吸收比和( )无关。 a 投射表面温度 b 吸收表面温度 c 吸收表面面积 d投射表面性质 2、在一维平板瞬态导热问题中，可采用近似拟合公式(即第一项近似解)进行计算的条件是( )。 a Fo<0.2 b Bi>0.1 c Bi<0.1 d Fo>0.2 3、管内强迫层流充分发展段，如其他条件不变，半径增大时对流换热表面传 热系数会( )。 a 增大 b 不变 c 减小 d 先减后增 4、通过无内热源、常物性、对称第一类边界条件的平壁非稳态导热正规状况 阶段，温度分布包括以下特性( )。 xa 线性 b仅是位置的函数 c 不再受边界条件的影响 d 仅与Fo和有关 ,5、蒸汽含有不凝结气体时，凝结换热的效果会( )。 a 减弱 b 无影响 c 增强 d 可能增强，也可能减弱 6、下面哪种方法能够减少蒸汽通道内热电偶测温误差( )。 a热电偶靠近通道内壁 b增加热节点黑度 c 减小气流流速 d 通道外保温、通过圆筒壁的传热过程，传热面上的总热阻与( )无关。 7 a 两侧流体流速 b 计算基准面积 c 壁厚 d 固体壁物性 o8、一个温度为27C的表面在红外线范围内可看作灰体，那么在的近,,,8m 红外范围内当波长增加时，灰体的光谱辐射力会( )。
a 持续增加 b持续减少 c 先增后减 d 先减后增 9、是否可以通过安置肋片来强化换热，主要取决于( )。 a 肋片材料 b 对流传热系数 c Bi 准则 d 肋高 10、流体强迫外掠平板时，边界层厚度会( )。 a一直增加 b 逐渐减小 c 先增后减 d 保持不变 二、名词解释 1 膜状凝结 2 傅立叶定律 3 强制对流 4 漫灰表面 5 格拉晓夫数Gr 三、简答题: 1、导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程，若平壁两侧都给定第二类边界条件，问能否唯一地确定平壁中的温度分布? 为什么? 1 2、如图所示，在一个稳态、二维导热的温度场中划分网格，水平节点之间的间距为Δx，竖直节点之间的间距为Δy，导热系数为λ，粗黑线为边界，边界为绝热边界，请写出节点1和2的用于数值计算的节点方程。 3 2 1 5 4 3、某流体横掠平板，其热扩散率为a，运动粘度为ν，且a>ν，请画出流动边界层和温度边界层的发展规律，并说明为什么。 4、一换热器，重油从300?冷却到180?，而石油从20?被加热到150?，如换热器流动方式安排成(1)顺流;(2)逆流，问平均温差各为若干? 参考答案: 1、不会。因为稳态、无内热源的条件下，通过各个截面的热流量为常数，即只有一个边界条件。 t,tt,tyx,,41212、节点1: ，,0,,x2y2,, t,tt,tt,t,,yy325212 节点2: ,，,，,,x,0x2x2y,,,
热能工程专业传热学复习题 一简答题 1导热系数和热扩散系数各自从什么地方产生？它们各自反映了物质的什么特性？并指出它们的差异？ 2不同温度的等温面（线）不能相交，热流线能相交吗？热流线为什么与等温线垂直？ 3流体中的热量传递过程是热对流还是热传导？试对流体中的传热机理加以描述？ 4非周期性的加热或冷却过程可以分为哪两个阶段，它们各自有什么特征? 5什么是非稳态导热的集总参数（集中热容）系统？将实际导热物体视为集总参数系统的条件是什么？ 6时间常数是从什么导热问题中定义出来的？它与哪些因素有关？同一种物体导热过程中的时间常数是不是不变的？ 7指出 22 22 p t t t t c u v x y x y ρλ ?? ?? ???? +=+ ? ? ???? ???? 和?? ? ? ? ? ? ? = ?? ? ? ? ? ? ? + ? ? 2 2 y t y t v x t u c p λ ρ方程哪一个是边 界层能量微分方程？它是在什么条件下导出的？它有什么主要特征？ 8写出对流换热过程中的无量纲准则Re数、Pr数、Pe数和Gr数的物理量组成，指出它们各自表示的物理意义？并指出Nu数与导热过程中产生的Bi数的差别？ 9对流换热问题的支配方程有哪些?将这些方程无量纲化我们能够得出哪些重要的无量纲数（准则）?你能指出这些准则的物理意义吗? 10响膜状凝结换热的其他一些影响因素是什么？指出它们分别是如何影响凝结换热过程的？ 11在液体沸腾过程中一个球形汽泡存在的条件是什么?为什么需要这样的条件? 12什么是辐射表面之间的角系数? 在什么条件下角系数成为一个纯几何量？ 13什么叫黑体、灰体和白体？它们分别与黑色物体、灰色物体和白色物体有什么区别？ 14表述黑体辐射的兰贝特定律。试问，实际物体是否满足兰贝特定律？在什么条件下灰体可以满足兰贝特定律？
传热学基础试题 一、选择题 1．对于燃气加热炉：高温烟气→内炉壁→外炉壁→空气的传热过程次序为 A.复合换热、导热、对流换热 B.对流换热、复合换热、导热 C.导热、对流换热、复合换热 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．对流换热系数为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.8×104W/m 2 B.6×104 W/m 2 C.7×104 W/m 2 D.5×104 W/m 2 4．在无内热源、物性为常数且温度只沿径向变化的一维圆筒壁(t 1 >t 2,r 1
A. 换热系数较大一侧 B. 热流体一侧 C. 换热系数较小一侧 D. 冷流体一侧 9. 某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温，为了达到较好的保温效果，应将( )材料放在内层。 A. 导热系数较大的材料 B. 导热系数较小的材料 C. 任选一种均可 D. 不能确定 10．下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( ) A.增加流体流速 B.管内加插入物增加流体扰动 C. 设置肋片 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 11.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( ) A.热辐射 B.热对流 C.导热 D.都不是 12.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( )的变化规律。 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 13.判断管内紊流强制对流是否需要进行入口效应修正的依据是( ) A.l/d≥70 B.Re≥104 C.l/d<50 D.l/d<104 14.下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( ) A.增加流体流度 B.设置肋片 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 15.冷热流体的温度给定，换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增加，有时减小 16.将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是( ) A.减少导热 B.减小对流换热 C.减少对流与辐射换热 D.减少导热与对流换热 17.下列参数中属于物性参数的是( ) A.传热系数 B.导热系数 C.换热系数 D.角系数 18.已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别为300°C和150°C，冷流体进 出口温度分别为50°C和100°C，则其对数平均温差约为( ) A.100°C B.124°C C.150°C D.225°C 19.有一个由四个平面组成的四边形长通道，其内表面分别以1、2、3、4表示，已知 角系数X1，2=0.4,X1，4=0.25，则X1，3为( ) A.0.5 B.0.65 C.0.15 D.0.35 20.一金属块的表面黑度为0.4，温度为227°C，它的辐射力是( )；若表面氧化