传热学复习题及其答案（Ⅰ部分）
一、 概念题
1、试分析室内暖气片的散热过程，各个环节有哪些热量传递方式？以暖气片管内走热水为例。
答：有以下换热环节及传热方式：
（1） 由热水到暖气片管道内壁，热传递方式为强制对流换热； （2） 由暖气片管道内壁到外壁，热传递方式为固体导热；
（3） 由暖气片管道外壁到室内空气，热传递方式有自然对流换热和辐射换热。 2、试分析冬季建筑室内空气与室外空气通过墙壁的换热过程，各个环节有哪些热量传递方式？
答：有以下换热环节及传热方式：
（1） 室内空气到墙体内壁，热传递方式为自然对流换热和辐射换热； （2） 墙的内壁到外壁，热传递方式为固体导热；
（3） 墙的外壁到室外空气，热传递方式有对流换热和辐射换热。 3、何谓非稳态导热的正规阶段？写出其主要特点。 答：物体在加热或冷却过程中，物体内各处温度随时间的变化率具有一定的规律，物体初始温度分布的影响逐渐消失，这个阶段称为非稳态导热的正规阶段。 4、分别写出N u 、R e 、P r 、B i 数的表达式，并说明其物理意义。 答：（1）努塞尔(Nusselt)数，λ
l
h Nu =
，它表示表面上无量纲温度梯度的大小。
（2）雷诺(Reynolds)数，ν
l
u ∞=Re ，它表示惯性力和粘性力的相对大小。
（3）普朗特数，a
ν=Pr ，它表示动量扩散厚度和能量扩散厚度的相对大小。 （4）毕渥数，λ
l
h B i =
，它表示导热体内部热阻与外部热阻的相对大小。
5、竖壁倾斜后其凝结换热表面传热系数是增加还是减小？为什么？。
答：竖壁倾斜后，使液膜顺壁面流动的力不再是重力而是重力的一部分，液膜流 动变慢，从而热阻增加，表面传热系数减小。另外，从表面传热系数公式知，公
式中的g 亦要换成θsin g ，从而h 减小。
6、按照导热机理，水的气、液、固三种状态中那种状态的导热系数最大？ 答：根据导热机理可知，固体导热系数大于液体导热系数；液体导热系数大于气体导热系数。所以水的气、液、固三种状态的导热系数依次增大。
7、热扩散系数是表征什么的物理量？它与导热系数的区别是什么？
1/4
23l
l
x l s w gr h 4(t t )x ρλη⎡⎤=⎢⎥
-⎣⎦
答：热扩散率 c
a ρλ=
，与导热系数一样都是物性参数，它是表征物体传递温度
的能力大小，亦称为导温系数，热扩散率取决于导热系数λ 和c ρ 的综合影响；而导热系数是反映物体的导热能力大小的物性参数。一般情况下，稳态导热的温度分布取决于物体的导热系数，但非稳态导热的温度分布不仅取决于物体的导热系数，还取决于物体的导温系数。
8、集总参数法的适用条件是什么？满足集总参数法的物体，其内部温度分布有何特点？
答：集总参数法的适用条件是B i <0.1，其特点是当物体内部导热热阻远小于外部对流换热热阻时，物体内部在同一时刻均处于同一温度，物体内部的温度仅是时间的函数，而与位置无关。 9、灰体的含义？
答：灰体是指物体单色辐射力与同温度黑体单色辐射力随波长的变化曲线相似，或它的单色发射率不随波长变化的物体；或单色吸收比与波长无关的物体，即单色吸收比为常数的物体。 10、漫射表面？
答：通常把服从兰贝特定律的表面称为漫射表面，即该表面的定向辐射强度与方向无关。或物体发射的辐射强度与方向无关的性质叫漫辐射，具有这样性质的表面称为漫射表面。
11、气体的热边界层与流动边界层的相对大小？ 答：由于3
/1/r
t P =δδ，对于气体来说7.0≈r P ，所以气体的热边界层的厚度大于
流动边界层的厚度。
12、沸腾换热的临界热流密度的含义是什么？
答：在泡态沸腾阶段时，液体温度与壁面温度之差t ∆若进一步增大，汽泡在表面上生成、长大，随后引因浮力作用而离开表面。沸腾的液体主体温度这时有一定的过热度，故汽泡通过液体层时还会继续被加热、膨胀，直到逸出液面，由于气泡的大量迅速生成和它的剧烈运动，换热强度剧增，热流密度随t ∆的提高而急剧增大，直到达到热流密度的峰值，此时的热流密度称为临界热流密度。当t ∆进一步增大时，热流密度又开始下降。
13、影响强制对流换热的表面换热系数的因素有哪些？
答：影响强制对流换热的表面换热系数的因素有流态、流体的物性、换热表面的几何因素等，用函数表示为),,,,,,,,(l c t t u f h p f w μαρλ=。
14、；利用同一冰箱储存相同的物质时，试问结霜的冰箱耗电量大还是未结霜冰箱耗电量大？为什么？
答：在其它条件相同时，冰箱的结霜相当于在冰箱的蒸发器和冰箱的冷冻室（或冷藏室）之间增加了一个附加的热阻，因此，冷冻室（或冷藏室）要达到相同的温度，必须要求蒸发器处于更低的温度。所以，结霜的冰箱的耗电量要大。 15、分别写出B i 、N u 、F o 、P r 数的表达式，并说明B i 物理意义。 答：（1）毕渥数，λ
l
h B i =
，它表示导热体内部导热热阻与外部对流换热热阻的
相对大小。
（2）努塞尔数，λ
l
h Nu =
，它表示壁面附近流体无量纲温度梯度的大小，反映
对流换热过程的强度。 （3）傅立叶数，2
δ
τ
a F o =，它表示非稳态导热过程的无量纲时间。
（4）普朗特数，a
ν=
Pr ，它表示动量扩散和能量扩散的相对大小，是反映流动
边界层厚度和热边界层厚度的相对大小。 16、圆管临界热绝缘直径与哪些因素有关？ 答：圆管临界热绝缘直径2
2h d ins c λ=
，根据公式加以分析（略）。
17、为什么珠状凝结表面换热系数比膜状凝结表面换热系数大？
答：膜状凝结换热时沿整个壁面形成一层液膜，并且在重力的作用下流动，凝结放出的汽化潜热必须通过液膜，因此，液膜厚度直接影响了热量传递。
珠状凝结换热时，凝结液体不能很好的浸润壁面，仅在壁面上形成许多小液珠，此时壁面的部分表面与蒸汽直接接触，因此，换热速率远大于膜状凝结换热。 18、不凝结气体对表面凝结换热强弱有何影响？
答：不凝结气体的存在，一方面使凝结表面附近蒸汽的分压力降低，从而蒸汽饱和温度降低，使得传热驱动力即温差)(w s t t -减小；另一方面，凝结蒸汽穿过不凝结气体层到达壁面依靠的是扩散，从而增加了阻力。因此，上述两方面原因导致凝结换热时的表面传热系数降低。
19、空气横掠垂直管束时，沿流动方向管排数越多，换热越强，而蒸汽在水平管束外凝结时，沿液膜流动方向管排数越多，换热强度降低，为什么？
答：空气横掠垂直管束时，沿流动方向管排数越多，气流扰动越强，换热越强，而蒸汽在水平管束外凝结时，沿液膜流动方向管排数越多，凝结液膜越厚，凝结换热热阻越大，换热强度降低。
20、写出时间常数的表达式，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？
答：时间常数的表达式为hA
cV
c ρτ=
，是从非稳态导热问题中定义出来的，它不
仅取决于几何A V /参数和物性参数c ρ，还取决于换热条件h 。
21、什么是物体表面的发射率？它与哪些因素有关？
答：实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比称为该物体的发射率，物体的发射率只取决于物体的表面特性（物体的种类、表面状况和温度），而与外界条件无关。
22、什么是物体表面的吸收比（率）？它与哪些因素有关？ 答：物体对投入辐射所吸收的百分数称为该物体的吸收比（率），物体的吸收比（率）只取决于物体的表面特性（物体的种类、表面状况和温度），对于全波长
的特性还与投射能量的波长分布有关关。 23、何谓遮热板（罩）？
答：插入两个辐射换热表面之间的用于削弱两个表面之间辐射换热的薄板或罩。 24、黑体辐射包括哪几个定律？
答：普朗克定律、维恩位移定律、斯蒂芬－玻尔兹曼定律、兰贝特定律。
25、其它条件相同时，同一根管子横向冲刷与纵向冲刷相比，哪个的表面换热系数大？为什么？
答：同一根管子横向冲刷比纵向冲刷相比的表面换热系数大。因为纵向冲刷时相当于外掠平板的流动，热边界层较厚，热阻较大；而横向冲刷时热边界层较薄且在边界层由于分离而产生的旋涡，增加了流体扰动，因而换热增强。
26、下列三种关联式描述的是那种对流换热？),,(r r e u G P R f N =，
),(r e u P R f N =，),(r r u G P f N =
答：),,(r r e u G P R f N =描述的是无相变的强迫对流换热，且自然对流不可忽略；
)
,(r e u P R f N =描述的是自然对流可忽略的无相变的强迫对流换热；
),(r r u G P f N =描述的是自然对流换热。
27、写出辐射换热中两表面间的平均角系数的表达式，并说明其物理意义。 答：平均角系数X 1,2=
2112
2
2
11
cos cos 1dA dA r
A A A ⎰⎰
πθθ ，它表示A 1表面发射出的辐射能中直接
落到另一表面A 2上的百分数。或者它表示离开A 1表面的辐射能中直接落到另一表面A 2上的百分数。
28、表面辐射热阻
答：当物体表面不是黑体时，该表面不能全部吸收外来投射的辐射能量，这相当于表面存在热阻，该热阻称为表面辐射热阻，常以
ε
εA -1来表示。
29、有效辐射
答：单位时间内离开单位面积的总辐射能为该表面的有效辐射J ，它包括辐射表面的自身的辐射E 和该表面对投射辐射G 的反射辐射G ρ，即G E J ρ+=。 30、换热器的污垢热阻 答：换热设备运行一段时间以后，在管壁产生污垢层，由于污垢的导热系数较小，热阻不可以忽略，这种由于污垢生成的产生的热阻称为污垢热阻。
31、在寒冷的北方地区，建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好？为什么？ 答：采用空心砖较好，因为空心砖内部充满着空气，而空气的导热系数相对较小，热阻较大，空心砖导热性较之实心砖差，同一条件下空心砖的房间的散热量小保温性好。
32、下列材料中导热系数最大的是 （ 纯铜 ）
(a) 纯铜 (b)纯铁 (c)黄铜 (d)天然金刚石
33、什么是雷诺类比律（写出表达式）？它的应用条件是什么？答：雷诺类比率：
2/f
C
St =，条件：Pr=1，
34、下列工质的普朗特数最小的是 （液态金属）
(a)水 (b) 空气 (c)液态金属 (d)变压器油
35、为什么多层平壁中的温度分布曲线不是一条连续的直线而是一条折线？ 36、对管壳式换热器来说，两种工质在下列哪种情况下，何种工质走管内，何种工质走管外？
(1) 清洁的和不清洁的工质(2)腐蚀性大与小的工质(3)高温与低温的工质 (2) 答：（1）不清洁流体应在管内，因为壳侧清洗比较困难，而管内可以拆开端盖进行清洗；（2）腐蚀性大的流体走管内，因为更换管束的代价比更换壳体要低，且如将腐蚀性大的流体走壳程，被腐蚀的不仅是壳体，还有管子外侧。 （3）温度低的流体置于壳侧，这样可以减小换热器的散热损失。
37、北方深秋季节的清晨，树叶叶面上常常结霜。试问树叶上、下表面的哪一面上容易结霜？为什么？
答：霜会容易结在树叶的上表面，因为树叶上表面朝向太空，而太空表面的温度会低于摄氏零度；下表面朝向地面，而地球表面的温度一般在零度以上。相对于下表面来说，树叶上表面向外辐射热量较多，温度下降的快，一旦低于零度时便会结霜。
38、什么是物体的发射率和吸收率？二者在什么条件下相等？
答：实际物体的辐射力与同温度下黑体的辐射力之比称为该物体的发射率；投射到物体表面的总能量中被吸收的能量所占的份额是物体的吸收率。由基尔霍夫定律可知：当物体表面为漫灰表面时，二者相等。
39、窗玻璃对红外线几乎是不透过的，但为什么隔着玻璃晒太阳却使人感到暖和？
答：窗玻璃对红外线几乎不透过，但对可见光则是可透过的，当隔着玻璃晒太阳时，太阳光可以穿过玻璃进入室内，而室内物体发出的红外线却被阻隔在室内，因房间内温度越来越高，从而感到暖和。 40、对流换热过程微分方程式与导热过程的第三类边界条件表达式有什么不同之处？ 答：对流换热过程微分方程式与导热过程的第三类边界条件表达式都可以用下式
λ为流体的导热系数，而且表面传热系数h 是未知的；后者的导热系数λ为固体的导热系数，而且表面传热系数h 是已知的。
41、写出竖平壁上膜状凝结的冷凝雷诺数的表达式。 答：冷凝雷诺数：()
r
t t hl w s c μ-=
4Re , 或者μ
μ
ρ
δM
u m c
44Re
=
=
，其中()
r
t t hl M w s -=
42、为什么用电加热时容易发生电热管壁被烧毁的现象？而采用蒸汽加热时则不会？
答：用电加热时，加热方式属于表面热流密度可控制的，而采用蒸汽加热时则属于壁面温度可控制的情形。由大容器饱和沸腾曲线可知，当热流密度一旦超过临界热流密度时，工况就有可能很快跳至稳定的膜态沸腾，使得表面温度快速上升，当超过壁面得烧毁温度时，就会导致设备的烧毁；采用蒸汽加热由于壁面温度可控制，就容易控制壁面的温升，避免设备壁面温度过度升高，使其温度始终低于设备的烧毁温度。
43、用热电偶监测气流温度随时间变化规律时，应如何选择热电偶节点的大小？ 答：在其它条件相同时，热电偶节点越大，它的温度变化一定幅度所需要吸收（或放出）的热量越多，此时虽然节点换热表面积也有所增大，但其增大的幅度小于体积增大的幅度。故综合地讲，节点大的热电偶在相同的时间内吸收热量所产生的温升要小一些。由hA
cV
c ρτ=
定义知，)(/r f A V =，r 为节点的半径，显然，节
点半径越小，时间常数越小，热电偶的相应速度越快。
44、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：由于描述一个导热问题的完整数学表达，不仅包括控制方程，还包括定解条件。虽然非稳态导热控制方程只与热扩散率有关，但边界条件中却有可能包括导热系数。因此，上述观点不正确。 45、由对流换微分方程y
t
t h ∂∂∆-
=λ可知，该式中没有出现流速，有人因此认为
表面传热系数与流体速度场无关。你认为对吗？
答：这种说法不正确，因为在描述流动的能量方程中，对流项含有流体速度，要获得流体的温度场，必须先获得流体的速度场，在对流换热中流动与换热是密不可分的。因此，对流换热的表面传热系数与流体速度有关。
46、什么是等温线？在连续的温度场中，等温线的特点是什么？ 47.大平壁在等温介质中冷却的冷却率与哪些因素有关
48、何谓集总参数法？其应用的条件是什么？应怎样选择定型尺寸？ 49、写出计算一维等截面直肋散热量的公式。 50、简述遮热罩削弱辐射换热的基本思想。 51、判定两个物理现象相似的条件是什么？
1.同名的以定特征数相等；
2.单值性条件相似
52、试述强化管内流体对流换热采用的方法，并简述理由。
53、写出辐射换热中两表面间的平均角系数的表达式，并说明其物理意义。 54、影响膜状凝结换热的主要热阻是什么？
55、大空间饱和沸腾有哪三种状态？什么是沸腾换热的临界热负荷？ 56、写出傅立叶定律的数学表达式，并解释其物理意义。
57、简要说明太阳能集热器采用的选择性表面应具备的性质和作用原理。 58、试用传热学理论解释热水瓶的保温原理。 二、计算题
（一）计算题解题方略 1、稳态导热问题
（1）截面直肋肋片的传热量和肋端温度的求解。
（2）单层及多层平壁在第三类边界条件下导热问题的计算，
（3）单层及多层圆筒壁在第三类边界条件下导热每米供热管道的散热损失。 2、非稳态导热问题
（1）集总参数法求解任意形状物体（如热电偶）的瞬态冷却或加热问题。 （2）公式法或诺谟图法求解任意形状物体（如热电偶或平板）的瞬态冷却或加热问题。
3、对流换热问题
（1）外掠平板或管内强制对流换热问题在不同流态下的换热分析及计算。 （2）横掠单管或管束的自然或强制对流换热问题的计算。 4、辐射换热问题
（1）两个和三个非凹面组成的封闭腔体，各个表面之间的辐射换热问题的计算，（2）两个平行平板之间的辐射换热问题的计算。 5、注意事项
（1） 对流换热问题中，当流体为气流时，有时需要同时考虑对流和辐射换热； （2） 对于长直的园管换热问题，往往要计算单位管长的换热量；
（3） 对于管内强迫对流换热问题，应注意层流和紊流时的实验关联式的选取，
而且流体定性温度的在不同边界条件下（如常壁温和常热流边界条件）确定方法有两种：算数平均法和对数平均法。
（4） 注意多个非凹面组成的封闭腔体，各个表面之间的辐射换热问题的计算中
的某个表面的净辐射热量与任意两个表面之间的辐射换热量的区别与联系。
（二）计算题例题
1、室内一根水平放置的无限长的蒸汽管道， 其保温层外径d=583 mm ，外表面实测平均温度及空气温度分别为 ，此时空气与管道外表面间的自然对流换热的表面传热系数h=3.42 W /(m 2 K), 墙壁的温度近似取为室内空气的温度，保温层外表面的发射率 问：（1） 此管道外壁的换热必须考虑哪些热量传递方式； （2）计算每米长度管道外壁的总散热量。(12分) 解：
（1）此管道外壁的换热有辐射换热和自然对流换热两种方式。 （2）把管道每米长度上的散热量记为l
q
当仅考虑自然对流时，单位长度上的自然对流散热
近似地取墙壁的温度为室内空气温度，于是每米长度管道外表面与室内物体及墙壁之间的辐射为：
)
(4241,T T d q r l -=σεπ)
/(7.274]
)27323()27348[(9.01067.5583.014.34
48
m W =+-+⨯⨯⨯⨯⨯=-)(,f w c l t t dh t h d q -=∆⋅=ππ)
/(5.156)2348(42.3583.014.3m W =-⨯⨯⨯=C t C t f w 23,48==9.0=ε
总的散热量为)/(2.4317.2745.156,,m W q q q r l c l l =+=+=
2、如图所示的墙壁，其导热系数为50W/(m ·K),厚度为50mm ，在稳态情况下的
墙壁内的一维温度分布为：t=200-2000x 2，式中
求： (1)墙壁两侧表面的热流密度；
(2)墙壁内单位体积的内热源生成的热量。
解：(1)由傅立叶定律： 所以
(3)由导热微分方程
022
=+
λ
v
q dx
t d 得：
3
22
/200000
504000)4000(m W dx
t d q v =⨯=--=-=λλ
3、一根直径为1mm 的铜导线，每米的电阻为Ω⨯-31022.2。导线外包有厚度为0.5mm ，导热系数为0.15W/(m ·K)的绝缘层。限定绝缘层的最高温度为650
C ，绝
缘层的外表面温度受环境影响，假设为400C 。试确定该导线的最大允许电流为多少？
解：(1)以长度为L 的导线为例，导线通电后生成的热量为RL I 2,其中的一部分热量用于导线的升温，其热量为τ
π
ρd dT L
d
c E m 4
2
=∆：一部分热量通过绝热层的
导热传到大气中，其热量为：1
221ln 21d d L
t t w w πλ-=
Φ。
根据能量守恒定律知：Φ-=∆⇒∆+Φ=RL I E E RL I 22
x
x x t A Φq λλλ4000)4000(m W d d 2=--=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡-==⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=⨯==20m W 004000λx q ⎥
⎦
⎤⎢⎣⎡=⨯⨯==2m W 1000005.0504000δx q
即1
2212
2
ln 214
d d L
t t RL I d dT L
d
c E w w m πλτ
π
ρ--
==∆
(2)当导线达到最高温度时，导线处于稳态导热，
⇒=0τ
d dT m 1
2212
ln 210d d L
t t RL I w w πλ--
=
ln 211
2212
=--
d d t t R I w w πλ
，
)/(98.331
2ln 15
.0214065m W =⨯-π，
)(7.12310
22.298.3398.3398.333
2
A R
I R I =⨯=
=
⇒=-
4、250
C 的热电偶被置于温度为2500
C 的气流中，设热电偶节点可以近似看成球形，要使其时间常数s c 1=τ，问热节点的直径为多大？忽略热电偶引线的影响，且热节点与气流间的表面传热系数为h=300W /(m 2 K)，热节点材料的物性参数为：导热系数为20W/(m ·K)，3/8500m kg =ρ，)/(400K kg J c ⋅=如果气流与热节点间存在着辐射换热，且保持热电偶时间常数不变，则对所需热节点直径大小有和影响？ 解：（1）hA
cV
c ρτ=
,
)(10
82.8)4008500/(30013
43/45
2
3
m c
h R R
R A
V c -⨯=⨯⨯==
=
=
ρτππ
故热电偶直径：)(529.01082.83225mm R d =⨯⨯⨯==- 验证毕渥数B i 是否满足集总参数法：
1.00013.020
10
82.8300/5
<=⨯⨯=
=
-λ
A
hV B i 满足集总参数法条件。
(2)若热节点与气流间存在辐射换热，则总的表面传热系数h （包括对流和辐射）将增加，由hA
cV
c ρτ=知，要保持c τ不变，可以使A V /增加，即热节点的直
径增加。
5、空气以10m/s 速度外掠0.8m 长的平板，C t f 080=,C t w 030=，计算该平板在临界雷诺数c e R 下的c h 、全板平均表面传热系数以及换热量。（层流时平板表面局部努塞尔数3/12/1332.0r e x P R Nu =，紊流时平板表面局部努塞尔数
3
/15
/40296.0r
e
x
P R Nu
=，板宽为1m ，已知5105⨯=c e R ，定性温度C t m 055=时的
物性参数为：)/(1087.22K m W ⋅⨯=-λ，s m /1046.1826-⨯=ν，697.0=r P ） 解：(1)根据临界雷诺数求解由层流转变到紊流时的临界长度
C
t t t w f m 0
55)(2
1=+=
,此时空气得物性参数为：
)/(10
87.22
K m W ⋅⨯=-λ，s m /1046.182
6
-⨯=ν，697.0=r P
)(92.010
10
46.181056
5
m u
R X ul
R c c e c e =⨯⨯⨯=
=
⇒=
-νν
由于板长是0.8m ，所以，整个平板表面的边界层的流态皆为层流
⇒
==
3
/12
/1332.0r
e
x
P R hl
Nu
λ
)/(41.7697
.0)
105(8
.010
87.2332
.0332
.02
3
/12
/152
3/12/1C m W P
R
l
h r
e c c
⋅=⨯⨯⨯⨯==-λ
(2)板长为0.8m 时，整个平板表面的边界层的雷诺数为：
5
6
10
33.410
46.188.010⨯=⨯⨯=
=
-ν
ul
R e
全板平均表面传热系数:
)/(9.13697
.0)
1033.4(8
.010
87.2664
.0664
.02
3
/12
/152
3/12/1C m W P
R
l
h r
e c
⋅=⨯⨯⨯⨯==-λ
全板平均表面换热量W t t hA w f 9.557)3080(18.09.13)(=-⨯⨯⨯=-=Φ
6、如图所示为真空辐射炉，球心处有一黑体加热元件，试指出，黑体对A 、B 、C 三处中何处定向辐射强度最大？何处辐射热流最大？假设A 、B 、C 三处对球心所张的立体角相同。
解：（1）由黑体辐射的兰贝特定律知，黑体的 定向辐射强度与方向无关，故C B A I I I == (2)对于A 、B 、C 三处，由于立体角相同，且
C
B A θθθcos cos cos >>
由兰贝特定律θθθcos I E =知，A 处辐射力最大，
即A 处辐射热流最大；C 处辐射力最小，即C 处 辐射热流最小。
7、试证明：在两个平行平板之间加上 n 块遮热板后，辐射换热量将减小到无遮热板时的 )1/(1+n 。假设各板均为漫灰表面，且发射率相同，皆为ε，板的面积皆为A 。
证明：(1)无遮热板时，A
A
X A
E E b b εε
εε
-+
+--=
Φ1112,12
12,1对两个无限长的平板来说
12,1=X ，所以A
A
A
E E b b εε
εε
-+
+
--=
Φ1112
12,1
(2)有n 块遮热板时，)
12
)(
1()
211)(1(11)211(
1212
12
12
,1/
-+-=⨯-+
+-=-+
+
⨯-+
+--=
Φ
ε
ε
ε
εε
εε
εε
n E E A
n E E A
A
A
A
A
n A
E E b b b b b b
所以2
,12,1/1
1Φ+=
Φn
8、用裸露的热电偶测烟气管道内的温度，测量值为C t 01177=，管道内壁温度
C
t w 0
94=，烟气对热电偶表面的对流换热系数)/(1422K m W h ⋅=，热电偶表面
的黑度6.01=ε，求烟气的真实温度。如果其它条件不变，给热电偶加以黑度为0.8的足够长的遮热罩，烟气对遮热罩的对流换热系数与烟气对热电偶表面的对流换热系数相同)/(1422K m W h ⋅=，此时热电偶的测量值是多少？
解：(1)热电偶节点从烟气中吸热为
)(1t t hA f c -=Φ
热电偶节点对管壁的放热为
w
w w w
bw
b r A X A A E E εεεε-++
--=
Φ111,111
111
相对热电偶节点，管壁的面积是非常大的，因此有1,1=w X 及0/1=w A A ，此时
)(111bw b r E E A -=Φε
当热电偶节点处于热平衡时，r c Φ=Φ即)()(11111bw b f E E A t t hA -=-ε 其中：2481/05.2325)273177(1067.5m W E b =+⨯⨯=-
2
4
8
2/6.1028)
27394(10
67.5m
W E b =+⨯⨯=-
烟气的真实温度为C E E h
t t b b f 0
211
15.182)6.102805.2325(142
6.0177)(=-+
=-+
=ε
(2)当给热电偶加以遮热罩时，构成了有3个实体组成的换热系统，其中热电偶节点从烟气吸热的同时，还要向遮热罩放热，稳态平衡式为（3代表遮热罩）
3
333
,111
113
111111)(εεεεA X A A E E t t hA b b f -++
--=
-
考虑到13,1=X 及0/31=A A ，则)()(311111b b f E E A t t hA -=-ε
遮热罩的内外侧从烟气及热电偶吸热，同时向管壁放热，稳态平衡式为（3代表遮热罩）
w
w w w
bw
b b b f A X A A E E E E A t t hA εεεεε-++
--=
-+-111)()(2,333
333311133
考虑到1,3=w X 及0/3=w A A ，则)()()(2333131133bw b b b f E E A E E A t t hA -+-=-εε 由于13A A >>,所以上式右边第一项可以省略，于是
)()(233333bw b f E E A t t hA -=-ε，即
)367
(10
67.5142
28.05.455)(24
34
8
33
3T E E h
T T b bw f -⨯⨯⨯+
=-+
=-ε
对此式进行试凑法得：C K T 037.1787.451==,将C K T 037.1787.451==代入
)()(311111b b f E E A t t hA -=-ε并同试凑法得：C
K T 012.1822.455==
9、温度C t f 050=的空气平行掠过一表面温度为C t w 0100=的平板表面，平板下表面绝热。平板沿流动方向的长度为0.2m ，宽度为0.1m 。此时按平板长度计算的雷诺数4106⨯=e R 。试确定：
（1）平板表面与空气间的平均表面传热系数和传热量；
（2）如果空气的流速增大为原来的10倍时，其它条件不变，平板表面与空气间的平均表面传热系数和传热量。
（层流时平板表面局部努塞尔数3/12/1332.0r e x P R Nu =，紊流时平板表面平均努塞尔数3/15/4)871037.0(r e P R Nu -=，已知定性温度C t m 075=时的物性参数为：
)/(0299.0K m W ⋅=λ，7.0=r P ）。
解：(1)空气的定性温度C
t t t w f m 0
75)(2
1=+=
，此时的物性参数为：
)/(0299.0K m W ⋅=λ，7.0=r P ，
由于54105106⨯<⨯=e R ，属层流流态。 故)/(59.217
.0)
106(2
.00299.0664
.0664
.02
3
/12
/143
/12
/1C m W P R l h r
e c ⋅=⨯⨯⨯==λ
换热量W t t hA f w 59.21)50100(1.02.059.21)(=-⨯⨯⨯=-=Φ （2）若流速增加10倍，
101
21
2==
u u R R e e ，5
5
210
510
6⨯>⨯=e R ，属紊流流态。
2.6047
.0)871)106(037.0()871037.0(3
/18
.05
3
/15
/42=⨯-⨯⨯=-=r
e P R Nu
)/(33.902
.02
.6040299.02
C m W l
N h u
⋅=⨯=
=
λ
10、当流体为空气时，对横掠平板的强制对流换热进行实验测定，测得空气温度相同时的结果如下：（8分） 当s m u /201=时，)/(5021K m W h ⋅=；
当s m u /151=时，)/(4021K m W h ⋅=。
假定换热规律遵循如下函数形式：n r m e u P CR N =，其中，n m C ,,为常数，正方形的特征尺寸为对角线长度为l 。 试确定：指数m 的大小？
解：由题意知，n
r m e u P CR N =， 由相似准则关系式知
即n r m e u P CR N 111=，n
r m e u P CR N 222=，对于空气：7.021≈=r r P P 所以
m
m
m
e e u u u u l u l u R R N N )(
)
//(
)
(
2
1212
12
1===νν
又 λhl
N u =
，所以
2
12
1h h N N u u =
因此， m
u u h h )(
2
12
1=，
m
)
15
20(
40
50=，775.0=m
传热学（一）
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 ．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
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 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）
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 ℃、ε 1 =0.8 、
ε 2 =0.4 、 X 1 ， 2 ＝ 0.2 。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 ． 2.22 × 10 － 4 （ m 2 · k ） /W （若没写单位，扣 0.5 分。）
12 ． 308.5W/ （ m 2 · k ） [ 或 309W/ （ m 2 · k ）或 308W/ （ m 2 · k ） ] （若不写单位，扣 0.5 分）
13 ．强化
14 ．较大
15 ．对流换热系数（或α c 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 )
=1105.65W （ 1 分）
•若两表面为黑体表面，则
（ 3 分）
（ 2 分）
=1492.63W （ 1 分）
若不写单位，扣 0.5 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 0.5 分若没写公式，直接把值代入，也可给分。
传热学（二）
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
6.Gr 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 ? 【】
A.1-2 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 0.5 ，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0.8W/(m. K) 和 0.11W/(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２ m 。试求水所吸收的热量。（已知 30 。 C 时 , 水的物性参数为： C p =4.17KJ/(kg.K), λ =61.8 × 10 -2 W/(m.K), ρ =995.7kg/m 3 , μ =0.805 ×10 -6 m 2 /s, ） Pr=5.42, 水 60 。 C 时的υ =469.9 × 10 -6 kg/(m.s)) 。已知水在管内流动时的准则方程式为
（１） Nu f =0.027Re f 0.8 Pr f 0.4 ε 1 ε R
适用条件： Re f =10 4 — 1.2 × 10 5 , Rr f =0.6-120, 水与壁面间的换热温差 t ≤30C °
（２） Nu f =0.027Re f 0.2 Pr f 1/3 ( μ f / μ w ) 0.11 ε 1 ε R
适用条件： Re f =10 4 ~ 1.75 × 10 6 , Pr f = 0.6 ~ 700, 水与壁面间的换热温差 t > ３０
传热学考研上海工程技术大学杨世铭《传热学》考研 真题 一、考研真题 第1章绪论 一、填空题 1-1 在热流给定的传热过程中，传热系数增加一倍，冷热流体间的温差是原来的______。[浙江大学2006、2007研] 【答案】一半@~~ 【解析】根据传热方程式，在热流一定的情况下，传热系数增加一倍，由于保持不变，所以冷热流体间的温差是原来的一半。 1-2 锅炉炉墙外墙与大气间的换热是______。[浙江大学2006研] 【答案】对流换热@~~ 1-3 已知一个换热过程的温压为100℃，热流量为10Kw，则其热阻为______。[浙江大学2006研] 【答案】 【解析】设热阻为，则根据传热方程式可知。把、 代入上式，可得热阻为：。 1-4 在一维稳态传热过程中，每一个换热环节的热阻分别为0.01K/W、5K/W、100K/W，则热阻为______的换热环节上采取强化传热措施效果最好。[浙江大学2006研] 【答案】
【解析】热阻为的换热环节在总热阻中占主导地位，它具有改变总热阻的最大潜力。因此，在热阻为的换热环节上采取强化传热措施效果最好。1-5 自然对流换热是指______。[浙江大学2000研] 【答案】 由于流体冷、热各部分的密度不同而引起的流体各部分之间发生相对位移，冷、热流体相互掺混所导致的热量传递过程。 二、名词解释题 1-6 对流换热。[东南大学2002研] 答：工程上，把流体流过一个物体表面时流体与物体表面间的热量传递过程称为对流换热。 1-7 传热系数。[东南大学2002研] 答：传热系数在数值上等于冷、热流体间温差℃、传热面积时热流量的值。它表征传热过程强烈程度。 三、综合题 1-8 对于室内安装的暖气设施，试说明从热水至室内空气的热量传递过程中，包含哪些传热环节？[华中科技大学2004研] 解：传热环节包括热水与暖气内壁面的对流换热和辐射换热、暖气内壁面与外壁面之间的导热、外壁面与室内空气的对流换热和辐射换热。 1-9 图1-1所示为一半圆与一平面所组成的表面，温度保持在500℃，周围流体的问题为300℃，对流换热系数h＝1W/（m2·K），已知D＝100mm，L＝300mm，试求出此表面的散热量。[上海交通大学2001研]
传热学复习题及其答案（Ⅰ部分） 一、 概念题 1、试分析室内暖气片的散热过程，各个环节有哪些热量传递方式？以暖气片管内走热水为例。 答：有以下换热环节及传热方式： （1） 由热水到暖气片管道内壁，热传递方式为强制对流换热； （2） 由暖气片管道内壁到外壁，热传递方式为固体导热； （3） 由暖气片管道外壁到室内空气，热传递方式有自然对流换热和辐射换热。 2、试分析冬季建筑室内空气与室外空气通过墙壁的换热过程，各个环节有哪些热量传递方式？ 答：有以下换热环节及传热方式： （1） 室内空气到墙体内壁，热传递方式为自然对流换热和辐射换热； （2） 墙的内壁到外壁，热传递方式为固体导热； （3） 墙的外壁到室外空气，热传递方式有对流换热和辐射换热。 3、何谓非稳态导热的正规阶段？写出其主要特点。 答：物体在加热或冷却过程中，物体内各处温度随时间的变化率具有一定的规律，物体初始温度分布的影响逐渐消失，这个阶段称为非稳态导热的正规阶段。 4、分别写出N u 、R e 、P r 、B i 数的表达式，并说明其物理意义。 答：（1）努塞尔(Nusselt)数，λ l h Nu = ，它表示表面上无量纲温度梯度的大小。 （2）雷诺(Reynolds)数，ν l u ∞=Re ，它表示惯性力和粘性力的相对大小。 （3）普朗特数，a ν=Pr ，它表示动量扩散厚度和能量扩散厚度的相对大小。 （4）毕渥数，λ l h B i = ，它表示导热体内部热阻与外部热阻的相对大小。 5、竖壁倾斜后其凝结换热表面传热系数是增加还是减小？为什么？。 答：竖壁倾斜后，使液膜顺壁面流动的力不再是重力而是重力的一部分，液膜流 动变慢，从而热阻增加，表面传热系数减小。另外，从表面传热系数公式知，公 式中的g 亦要换成θsin g ，从而h 减小。 6、按照导热机理，水的气、液、固三种状态中那种状态的导热系数最大？ 答：根据导热机理可知，固体导热系数大于液体导热系数；液体导热系数大于气体导热系数。所以水的气、液、固三种状态的导热系数依次增大。 7、热扩散系数是表征什么的物理量？它与导热系数的区别是什么？ 1/4 23l l x l s w gr h 4(t t )x ρλη⎡⎤=⎢⎥ -⎣⎦
传热学资料(考研、期末复习)试题库完整传热学试题库完整 一、选择题 1.传热是指热量的传递过程，下列哪种方式不属于传热？ A. 导热 B. 对流 C. 辐射 D. 声传播 2.导热是指热量通过物质的传递方式，下列哪种物质不容易导热？ A. 金属 B. 液体 C. 空气 D. 电解质溶液 3.对流是指热量通过流体的传递方式，下列哪种不属于对流？ A. 对流换热 B. 强迫对流 C. 自然对流
D. 平流 4.辐射是指热量通过电磁波的传递方式，下列哪种物质不会产生辐射？ A. 固体 B. 液体 C. 气体 D. 真空 5.传热过程中，热阻的大小与下列哪个物理量成正比？ A. 温度差 B. 热传导系数 C. 界面面积 D. 传热时间 二、填空题 1.传热领域常用的单位是______。 2.导热系数单位是______。 3.对流换热的常用计算公式是______。 4.辐射热通量的计算公式是______。 5.传热中的温差主要指______和______两个温度。
三、综合题 1.某热流量传感器放在常温下的大气中，某时刻传感器表面积为 0.1m²，表面温度为40℃，空气温度为25℃，空气流速为3m/s。已知 空气的热导率为0.03W/(m•℃)，求该时刻传感器的散热量。 2.一个房间的窗户宽度为2m，高度为1.5m，窗户玻璃的厚度为 5mm，室内外的温度差为20℃，窗户玻璃的热导率为0.5W/(m•℃)，求该时刻窗户传递的热流量。 四、计算题 1.有一块铝板，长2m，宽1.5m，厚度为5mm，一个表面温度为100℃，另一个表面温度为25℃，铝的热导率为200W/(m•℃)，求该时 刻铝板顶表面传递的热流量。 2.一个腊烛的顶端半球体积为20cm³，被点燃时烧掉的时间为2小时，腊烛的燃烧热释放为5000J/g，求该时刻腊烛顶端单位时间内散热 的功率。 3.一个房间的墙体由两块混凝土板组成，每块板的长、宽分别为3m、2m，厚度分别为0.2m、0.1m，两侧表面温度分别为25℃、-5℃，混凝 土的热导率为 1.2W/(m•℃)，求该时刻房间墙体单位面积内的传热系数。 五、应用题 1.夏季高温天气，为了减少室内温度，我们经常会在窗户外侧挂上 湿的毛巾或者浇水洒在地面上，这是因为______。
传热学（一） 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 ．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
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 . •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 . •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 ------. •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 ----. •分子扩散传质 : 静止的流体中或在垂直于浓度梯度方向作层流流动的流体中的传质 , 有微观分子运动所引起 , 称为 ----. •对流流动传质 : 在流体中由于对流掺混引起的质量传输 .
南京工业大学硕士研究生入学考试复试题库（2009) 一、术语解释 1、自然对流 2、强制对流 3、Prandtl 数的物理含义 4、膜状冷凝 5、过冷沸腾 6、灰体 7、辐射力 8、发射率 9、汽化核心 10、导热系数 11、肋效率 12、黑体 13、热边界层 14、热阻 15、珠状冷凝 16、Nusselt数的物理含义 17、核态沸腾 18、Grashof数的物理含义 19、饱和沸腾 20、第三类传热边界条件
二、简述题 1、简述保温瓶的原理。 2、对比说明换热器中冷、热流体介质在相同进出口温度条件下,不同的流动布置型式时平均 传热温差的特征、及设计过程中的原则。 3、简述传热过程的强化原则。 4、为什么竖壁面上珠状凝结的表面传热系数远大于膜状凝结的表面传热系数? 5、介质中存在不凝性气体时,分别对凝结和沸腾过程产生什么样的影响，为什么? 6、简述遮热板削弱辐射传热的原理。 三、计算题 1、有一厚20mm 的平面墙，导热系数为1.3W/(m.K ），为使每平方米墙的热损失不超过1500W, 在墙的外表面覆盖了一层导热系数为0.12W/（m 。K)的保温材料。已知复合壁两侧的温度分别为750℃和55℃，试确定此时保温层的厚度。 2、大气压下的空气在内径为76mm 的直管内流动，入口温度为65℃，入口体积流量为0。 022m 3/s ，管壁的平均温度为180℃。问管子需要多长才能使空气加热到115℃?已知空气的粘度) (109.216s m kg ⋅⨯=-μ，导热系数)(0321.0K m W ⋅=λ，密度为3 0.97kg m ρ=，比热为 1.005(.) p kJ C kg K =,Pr 0.69=。空气的管内对流遵循的准则方程为0.80.40.023Re Pr Nu =。 3、半径为0.5m 的球状航天器在太空中飞行，其表面发射率为0。8.航天器内电子元件的散 热量总计为175W 。假设航天器没有从宇宙空间接受到任何辐射能,试估算其外表面的平均温度。
绪论 一、填空题 1、厚度δ，导热系数λ为常数的大平壁的单位面积导热热阻是________________。 2、在地球引力场作用的范围内，单纯的导热只能发生在密实的固体中。因为，当有温差时，液体和气体就会出现________________，难以维持单纯的导热。 二、选择题 1、单位面积的热阻总可以写作________________。 (a)q/⊿t；(b)⊿t/q；(c)δ/λ；(d)δ/(λA) 2、列叙述中________________正确。 (a)导热只能发生在密实的固体中。 (b)导热可以在固体、液体及气体中发生。 (c)导热只能在固体和静止的流体中发生。 (d)导热只能在固体和上面温度高、下面温度低的流体层中发生。 填空题1、δ/λ；2、对流现象。 选择题1、(b)；2、(b) 三、名词解释 1、热传导：物体中温度不同的各部分无相对位移或不同温度的物体直接接触时，依靠分子、原子及自由电子的热运动而进行的热量传递现象。或：物体各部分相对静止或不同物体紧密接触时，由于温度不同而发生的热量传递现象。 2、传热过程：热量由固体壁面一侧的流体穿过壁面传到另一侧的流体中的过程。两种温度不同的流体通过固体壁面交换热量的过程。 3、热对流：依靠流体的运动，将热量从一处传递到另一处的现象。或：流体各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递现象。 4、热辐射：依靠物体表面对外发射可见或不可见的射线(电磁波)来传递热量的过程。或：因热的原因通过电磁波发出辐射能的过程。 5、对流换热：流体与直接接触的固体表面有相互运动时，由于二者的温度不同，所发生的换热过程。或：流体与固体直接接触时的换热过程。 6、辐射换热：温度不同的表面之间以热辐射的方式进行热量交换的现象。
《传热学》试题库 第一章概论 一、名词解释 1．热流量：单位时间内所传递的热量 2．热流密度：单位传热面上的热流量 3．导热：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。 4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。 5．辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。 6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。 7．对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8．辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9．复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量。 四、简答题 1．试述三种热量传递基本方式的差别，并各举1～2个实际例子说明。 （提示：从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式） 2．请说明在传热设备中，水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止? （提示：从传热过程各个环节的热阻的角度，分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况） 3. 试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别，它们各自的单位是什么? （提示：写出三个系数的定义并比较，单位分别为W/(m·K)，W/(m2·K)，W/(m2·K)）4．在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义? （提示：分析热阻与温压的关系，热路图在传热过程分析中的作用。） 5．结合你的工作实践，举一个传热过程的实例，分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。（提示：学会分析实际传热问题，如水冷式内燃机等） 6．在空调房间内，夏季与冬季室内温度都保持在22℃左右，夏季人们可以穿短袖衬衣，而冬
传热学复习资料 第一章概论 一、名词解释 热流量是单位时间内传递的热量，热流密度是单位传热面上的热流量。导热是指物体内部温度差或不同温度物体接触时，物质微粒的热运动传递热量的现象。对流传热是流体通过固体壁的热传递过程，包括表面对流传热和导热。辐射传热是物体向周围空间发出和接收热辐射能的过程。总传热过程是指热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程。对流传热系数、辐射传热系数和复合传热系数分别表示对流传热能力、辐射传热能力和复合传热能力的大小。总传热系数表示总传热过程中热量传递能力的大小。 二、填空题 1.热量传递的三种基本方式为热传导、热对流、热辐射。
2.热流量是指单位时间内传递的热量，单位为W；热流密度是指单位传热面上的热流量，单位为W/m2. 3.总传热过程是指热量从温度较高的流体经过固体壁传递 给另一侧温度较低流体的过程，总传热系数表示它的强烈程度。 4.总传热系数是指传热温差为1K时，单位传热面积在单 位时间内的传热量，单位为W/(m2·K)。 5.导热系数的单位是W/(m·K)，对流传热系数的单位是 W/(m2·K)，传热系数的单位是W/(m2·K)。 6.复合传热是指复合传热系数等于对流传热系数和辐射传 热系数之和，单位为W/(m2·K)。 7.单位面积热阻rt的单位是K/W，总面积热阻Rt的单位 是m2·K/W。 8.单位面积的导热热阻可以表示为m2·K/W或K/W。 9.单位面积的对流传热热阻可以表示为1/h。 10.总传热系数K与单位面积传热热阻rt的关系为rt=1/K。
11.总传热系数K与总面积A的传热热阻Rt的关系为 Rt=1/KA。 12.稳态传热过程是指物体中各点温度不随时间而改变的热量传递过程。 13.非稳态传热过程是指物体中各点温度随时间而改变的热量传递过程。 14.某燃煤电站过热器中，烟气向管壁传热的辐射传热系数为30W/(m2·K)，对流传热系数为270W/(m·K)，其复合传热系数为100 W/(m2·K)。 15.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是热辐射。 16.由烟气向空气预热器传热的主要方式是热对流。 17.已知一传热过程的热阻为0.035K/W，温度差为70℃，则其热流量为2kW。 18.一大平壁传热过程的传热系数为100W/(m2·K)，热流体侧的传热系数为200W/(m2·K)，冷流体侧的传热系数为250W/(m2·K)，平壁的厚度为5mm，则该平壁的导热系数为5 W/(m·K)，导热热阻为0.001(m2·K)/W。 19.总传热方程式可表示为φ=KAΔt或q=KΔt。 20.已知平壁厚0.02m，热阻为0.02m2·K/W，则其导热系数为1 W/(m·K)。
传热学试题 第一章概论 一、名词解释 1．热流量：单位时间内所传递的热量 2．热流密度：单位传热面上的热流量 3．导热：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。 4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。 5．辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。 6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。 7．对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8．辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9．复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量。 二、填空题 1．热量传递的三种基本方式为、、。 （热传导、热对流、热辐射） 2．热流量是指，单位是。热流密度是指，单位是。 （单位时间内所传递的热量，W，单位传热面上的热流量，W/m2） 3．总传热过程是指，它的强烈程度用来衡量。 (热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，总传热系数) 4．总传热系数是指，单位是。 （传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量，W／(m2·K)） 5．导热系数的单位是；对流传热系数的单位是；传热系数的单位是。 （W／(m·K)，W／(m2·K)，W／(m2·K)） 6．复合传热是指，复合传热系数等于之和，单位是。 （对流传热与辐射传热之和，对流传热系数与辐射传热系数之和，W／(m2·K)）
《传热学》试题库 第一早 一、名词解释 1热流量：单位时间内所传递的热量 2. 热流密度：单位传热面上的热流量 3•导热：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒 (分 子、 原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。 4. 对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流 传热。 5•辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。 这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。 6•总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。 数表示复合传热能力的大小。 数值上表示传热温差为 1K 时，单位传热面积在单位时间内的传热量。 二、填空题 1. _________________________________ 热量传递的三种基本方式为 _、 、 。 (热传导、热对流、热辐射) 2. ________________________ 热流量是指 _______________ ，单位是 ____________________ 。热流密度是指 _______ ，单位是 ____________________________ 。 2 (单位时间内所传递的热量， W ，单位传热面上的热流量， W/m ) 3. ____________________________ 总传热过程是指 ________________，它的强烈程度用 来衡量。 (热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，总传热系数 ) 4. ____________________________ 总传热系数是指 ___ ，单位是 。 2 (传热温差为1K 时，单位传热面积在单位时间内的传热量， W / (m K)) 5. _______________________________ 导热系数的单位是 ___________________ ;对流传热系数的单位是 ______________ ;传热系数的单位是 _________________________ 2 2 (W / (m K), W / (m K), W / (m K)) 6. __________________________ 复合传热是指 _________________________ ，复合传热系数等于 _________ 之和，单位是 。 2 (对流传热与辐射传热之和，对流传热系数与辐射传热系数之和， W / (m K)) 7. ____________________________________ 单位面积热阻r t 的单位是 _____________ ;总面积热阻 R 的单位是 。 (m 2 K/W , K/W ) 8 单位面积导热热阻的表达式为 _____________。 (5/ 入) 9. _________________________________________ 单位面积对流传热热阻的表达式为 。 (1/h ) 10 •总传热系数K 与单位面积传热热阻 r t 的关系为 _______________ 。 (r t =1/K ) 7•对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为 数表示对流传热能力的大小。 &辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为 数表示辐射传热能力的大小。 9•复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为 1K 是的对流传热量，单位为 1K 是的辐射传热量，单位为 1K 是的复合传热量，单位为 2 W / (m K)。 / 2 W / (m K)。 2 W / (m K)。 对流传热系 辐射传热系 复合传热系 10.总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。
传热学试卷1 一、填空题（每小题2分，共16分） 1、导温系数a表征了物体的能力；流体 粘度ν和a的比值组成 的无量纲数是。 2、强化遮热板作用的方法是和。 3、研究对流换热的一种方法是比拟法，它是指通过 研究传递和 传递之间的共性，以建立表面传热系数与阻力系数相互关系的方法。 4、第一类边界条件是。 5、若炉膛内的火焰温度在1400℃，则炉膛火焰中最 大光谱辐射能量所对应的波长约为。6、一台换热器，冷流体的入口温度为20℃, 出口温 度为50℃，热流体入口温度为100℃, 出口温度为60℃，则该换热器的效能为。 7、当1 Pr>时，热边界层的厚度流动边界层的厚
度。 8、一个含有内热源的大平板，其导热系数为 ()K / 50，测得在稳定情况下，其内部温度分布m W⋅ 为：2 =，则平板内的内热源生成率为 t- 2500 50x 3 W。 /m 二、单项选择题（每小题2分，共16分） 1、下列表述正确的是。 A、对漫射表面，光谱吸收比等于光谱发射率 B、吸收比等于发射率 C、定向辐射强度与空气方向无关 2、绝大多数情况下强制对流时的表面传热系数自然对流的表面传热系数。 A、小于 B、等于 C、大于 D、无法比较 3、下列材料表面的法向黑度为最小。 A、水 B、镀锌的铁皮 C、各种颜色油漆 D、磨光的铬 4、在其他条件相同的情况下，下列物质的导热能力最差。
A 、合金钢 B 、空气 C 、水 D 、油 5、格拉晓夫准则Gr 越大，则表征 。 A 、浮升力越大 B 、粘性力越大 C 、惯性力越大 D 、动量越大 6、当量直径P A d e 4 中P 表示 。 A 、长度 B 、宽度 C 、润湿 周长 D 、周长 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、水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取 。 A 、圆筒的长度 B 、圆筒外径 C 、圆筒内径 D 、圆筒壁厚度 三、简答与分析题（每小题5分，共20分） 1、当采用肋片增强传热时，应把肋片加装在哪一侧？ 为什么？ 2、当大气中三原子气体比例增加时，会出现所谓大
传热学复习题+答案 1、乙醛氧化生产醋酸，原料投料量为纯度99.4%的乙醛500kg/h，得到的产物为纯度98%的醋酸580kg/h，计算乙醛的理论及实际消耗定额。( ) A、500、623 B、723、826 C、862、723 D、723、862 答案：D 2、在选择化工过程是否采用连续操作时，下述几个理由不正确的是( ) A、一般年产量大于4500t的产品 B、工艺成熟 C、反应速率极慢的化学反应过程 D、操作稳定安全 答案：C 3、现有下列高聚物，用于制备轮胎的是( )。 A、硫化橡胶 B、聚乙烯 C、合成纤维 D、天然橡胶树脂 答案：A 4、换热器中的换热管在管板上排列，在相同管板面积中排列管数最多的是( )排列 A、矩形 B、同心圆 C、正三角形 D、正方形 答案：C 5、PVC 是指( )。 A、聚乙烯 B、聚丙烯 C、聚氯乙烯 D、聚苯乙烯 答案：C 6、化工管路中，对于要求强度高、密封性能好、能拆卸的管路，通常采用( )。
A、承插连接 B、螺纹连接 C、焊接 D、法兰连接 答案：D 7、对于列管式换热器，当壳体与换热管温度差( )时，产生的温度差应力具有破坏性，因此需要进行热补偿 A、大于60℃ B、大于50℃ C、大于45℃ D、大于55℃ 答案：B 8、关于乙烯装置管式裂解炉的防冻措施，下列叙述不正确的是( ) A、提高排烟温度 B、保证燃料气、燃料油、原料管线的伴热畅通 C、保证停用炉内有一定数量的火嘴处于燃烧状态 D、排尽停用炉汽包液位 答案：A 9、套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸气，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时传热系数K应( ) A、基本不变 B、无法判断 C、减小 D、增大 答案：D 10、在脱硫中加入少量的( )可以减少设备腐蚀。 A、中和冲洗剂 B、缓蚀剂 C、阻泡剂 答案：B 11、为了防止( )现象发生，启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀 A、电机烧坏 B、叶轮受损 C、汽蚀 D、气缚
传热学试题（附答案） 1、一套管换热器，环隙为120℃蒸汽冷凝，管内空气从20℃被加热到50℃，则管壁温度应接近于( ) A、35℃ B、120℃ C、77.5℃ D、50℃ 答案：B 2、催化裂化反应温度提高后，下述反应速度增加最多的是( ) A、原料→焦炭的反应 B、原料→汽油的反应 C、汽油→气体的反应 D、以上反应速度增加一样多 答案：A 3、任何牌号聚丙烯必须要加的稳定剂是( ) A、抗氧剂 B、爽滑剂 C、卤素吸收剂 D、抗老化剂 答案：C 4、螺纹管的外表面可扩展为光管的( )倍。 A、1.5~2.5 B、2.2~2.5 C、2.2~2.7 D、2.5~2.8 答案：C 5、氯丁橡胶的单体是( )。 A、氯乙烯 B、三氯乙烯 C、3-氯丁二烯 D、2-氯丁二烯 答案：D 6、为了防止( )现象发生，启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀 A、电机烧坏 B、叶轮受损
C、气缚 D、汽蚀 答案：A 7、合成树脂原料中，一般都含有一定量的抗氧剂，其目的是( )。 A、为了便于保存 B、增加成本 C、降低成本 D、有利于反应 答案：A 8、在管壳式换热器中，饱和蒸气宜走管间，以便于( )，且蒸气较洁净，它对清洗无要求。 A、及时排除冷凝液 B、流速不太快 C、流通面积不太小 D、传热不过多 答案：A 9、装置吹扫合格的标准是指( ) A、目视排气清净 B、在排气口用白布打靶检查五分钟内无任何脏物 C、手摸无脏 D、涂有白铅油的靶板打靶一分钟无任何脏物 答案：B 10、用饱和水蒸气加热空气时，传热管的壁温接近( ) A、蒸汽的温度 B、空气的出口温度 C、空气进、出口平均温度 D、无法确定 答案：A 11、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是( ) A、管壁热阻； B、污垢热阻； C、管内对流传热热阻； D、管外对流传热热阻； 答案：B
传热学〔一〕 第一局部选择题 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. 以下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. 无法比拟 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，如果流速等条件一样，则〔〕 A. 粗管和细管的一样 B. 粗管内的大 C. 细管内的大 D. 无法比拟 7. 在一样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. 无法比拟 8. 单位时间内离开单位外表积的总辐射能为该外表的〔〕 A. 有效辐射 B. 辐射力 C. 反射辐射 D. 黑度 9. 〔〕是在一样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，而遮热板外表的黑度应〔〕 A. 大一点好 B. 小一点好 C. 大、小都一样 D. 无法判断 第二局部非选择题
•填空题〔本大题共 10 小题，每题 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. 普朗克定律提醒了按波长和温度的分布规律。 18. 角系数仅与因素有关。 19. 某大平壁的厚度为 15mm ，材料导热系数为 0.15 ，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. 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，每题 4 分，共 20 分〕 21. 导热根本定律 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 , 每题 8 分 , 共 16 分 ) 26. 简述非稳态导热的根本特点。 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，每题 12 分，共 24 分〕
第8章热辐射基本定律和辐射特性（复习题解答） 【复习题8-1】什么叫黑体？在热辐射理论中为什么要引入这一概念？ 答：吸收比α=l的物体叫做黑体。黑体完全吸收投入辐射，从黑体表面发出的辐射都为自身辐射，没有反射，因而黑体辐射的特性反映了物体辐射的规律，这为研究实际物体的辐射提供了理论依据和简化分析的基础。 【复习题8-2］温度均匀的空腔壁面上的小孔具有黑体辐射的特性，那么空腔内部壁面的辐射是否也是黑体辐射？ 答：空腔内部壁面不一定是黑体辐射。小孔之所以呈现黑体特性，是因为辐射在空腔内经历了多次的吸收和反射，辐射能基本基本都被内壁面吸收，从小孔射出的辐射能基本为零。 【复习题8-3］试说明，为什么在定义物体的辐射力时要加上“半球空间”及“全部波长”的说明？ 答：因为辐射表面会向半球空间各个方向辐射能量，且辐射能中包含各种波长的电磁波，而辐射力必须包括辐射面辐射出去的所有能量，所以要加上“半球空间”和“全部波长”的说明。 【复习题8-4】黑体的辐射能按波长是怎样分布的？光谱辐射力E根的单位中分母的“n?”代表什么意义？ 答：黑体辐射能按波长的分布服从普朗克定律。光谱辐射力单位中的分母“n?”代表了单位辐射面积“n?”和辐射的电磁波单位波长范围“m”的意思。 【复习题8-5］黑体的辐射能按空间方向是怎样分布的？定向辐射强度与空间方向无关是否意味着黑体的辐射能在半球空间各方向上是均匀分布的？ 答：黑体辐射能按空间方向分布服从拦贝特定律。定向辐射强度与空间方向无关并不意味着黑体的辐射能在半球空间是均匀分布的。因为定向辐射强度是指单位可见辐射面积，而在空间不同方向可见辐射面积是不同的，辐射能在各个方向也不同。 【复习题8-6】什么叫光谱吸收比？在不同光源的照耀下，物体常呈现不同的颜色，如何解释？ 答：光谱吸收比是指物体对某一特定波长的投入辐射所吸收的百分比。在光源照射下，物体会吸收一部分辐射，并反射一部分辐射，物体呈现的是反射光的颜色,因而光源不同，
《传热学》复习题 一、判断题 1．稳态导热没有初始条件。（） 2．面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。（） 3．复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理（） 4．肋片应该加在换热系数较小的那一端。（） 5．当管道外径大于临界绝缘直径时，覆盖保温层才起到减少热损失的作用。（） 6．所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。（） 7．影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数，波动周期和深度。（） 8．普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。（） 9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程，也适用于非稳态导热过程。（） 10.相同的流动和换热壁面条件下，导热系数较大的流体，对流换热系数就较小。（） 11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写，它对任意形状物体内部和边界都适用。( ) 12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。 ( ) 13、温度不高于350℃，导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。 ( ) 14、在相同的进出口温度下，逆流比顺流的传热平均温差大。 ( ) 15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。 ( ) 16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式，是无条件稳定的。 ( ) 17、边界层理论中，主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。 ( ) 18、无限大平壁冷却时，若Bi→∞，则可以采用集总参数法。 ( ) 19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。 ( ) 20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。( ) 二、填空题 1．流体横向冲刷n排外径为d的管束时，定性尺寸是。 2．热扩散率（导温系数）是材料指标，大小等于。 3．一个半径为R的半球形空腔，空腔表面对外界的辐射角系数为。 4．某表面的辐射特性，除了与方向无关外，还与波长无关，表面叫做表面。 5．物体表面的发射率是ε，面积是A，则表面的辐射表面热阻是。 6．影响膜状冷凝换热的热阻主要是。
传热学习题及答案
1. 流动边界层 固体壁面附近流体，由于粘性导致速度急剧变化的薄层称为流动边界层（速度边界层） 2. 定性温度 用以确定特征数中流体物性的温度称为定性温度。 3. 灰体 光谱吸收比与波长无关的物体称为灰体。 4. 辐射力 指单位时间、单位面积的辐射表面向半球空间所有方向所发射的全部波长的总能量。 1. 经过白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来感到暖和，并且经过拍打以后，效果更加明显，试解释原因。（6分） 答：棉被经过晾晒以后，可使棉花的空隙进入更多的空气，而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热，由于空气的导热系数较小，具有良好的保温性能。而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入，因而效果更明显。 2. 写出傅立叶导热定律表达式，并说明式中各量和符号的物理意义。（6分） 答：λλ∂=-=-∂t t n grad q n 其中q 是热流密度矢量；λ是到导热系数，表示物质导热本领的大小；gradt 是 空间某点的温度梯度；n 是通过该点的等温线上的法向单位矢量，指向温度升高的方向，负号表示热量沿温度降低的方向传递。 3. 写出努塞尔数Nu 与毕渥数Bi 表达式并比较异同。（6分） 答：从形式上看，Nu 数（λ=hl Nu ）与Bi 数（λ =hl Bi ）完全相同，但二者的物 理意义却不同。Nu 数中λ为流体的导热系数，而一般h 未知，因而Nu 数一般是待定准则。Nu 数的物理意义表示壁面附近流体的无量纲温度梯度，它表示流体对流换热的强弱。而Bi 数中的λ为导热物体的导热系数，且一般情况下h 已知，Bi 数一般是已定准则。Bi 数的物理意义是导热题内部导热热阻（l /λ）与外部对流热阻（1/h ）的相对大小。 4. 厚度等于δ 的常物性无限大平板，初始温度均匀为t 0，过程开始后，左侧有一定热流密度q w 的热源加热，右侧与低温流体t f 相接触（t 0>t f ），表面传热系数h 等于常数，所有物性参数已知，写出该导热问题的数学描述。（6分） 答：这是一个沿平板厚度方向的一维非稳态导热问题，其微分方程、边界及初始条件为 微分方程：22ρλτ∂∂=∂∂t t c x 初始条件：()00, ,0τ==t x t 边界条件：0 0, x w x q t x λ =∂==- ∂