传热学考试真题试卷与解析
东南大学2006—2007学年第二学期期末考试
《传热学》试题（A 卷）答案
一、填空题(每空1分，共20分)
1、某物体温度分布的表达式为t=f(x ,y,τ),此温度场为二维（几维）、非稳态（稳态或非稳态）温度场。
2、当等温线图上每两条相邻等温线的温度间隔相同时，等温线的疏密可以直观地反映出不同区域导热热流密度的相对大小。
3、导热微分方程式是根据能量守恒定律和傅里叶定律建立起来的导热物体中的温度场应当满足的数学表达式。
4、工程上常采用肋片来强化传热。
5、换热器传热计算的两种方法是平均温差法和效能-传热单元数法。
6、由于流动起因的不同，对流换热可以区别为强制对流换热与自然对流换热。
7、固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层称为温度边界层或热边界层，其厚度定义为以过余温度为来流过余温度的99%处。
8、判断两个现象相似的条件是：同名的已定特征数相等；单值性条件相似。
9、凝结有珠状凝结和膜状凝结两种形式，其中珠状凝结有较大的换热强度，工程上常用的是膜状凝结。
10、遵循兰贝特定律的辐射，数值上其辐射力等于定向辐射强度的π倍。
11、单位时间内投射到表面的单位面积上总辐射能为投入辐射，单位时间内离开表面单位面积的总辐射能为该表面的有效辐射，后者包括表面的自身辐射和投入辐射被反射的部分。 二、选择题（每题2分，共16分）
1、下列说法不正确的是（ D ）
A 、辐射换热不依赖物体的接触而进行热量传递；
B 、辐射换热过程伴随着能量形式的两次转化；
C 、一切物体只要其温度T ＞0K ，都会不断地发射热射线；
D 、辐射换热的大小与物体温度差的四次方成正比。 2、大平板采用集总参数法的判别条件是
（C ）
A ．Bi>0.1
B ． Bi=1
C ． Bi<0.1
D ． Bi=0.1 3．已知边界周围流体温度和边界面与流体之间的表面传热系数的称为 ( C )
A.第一类边界条件
B. 第二类边界条件
C.第三类边界条件
D. 初始条件
4、在热辐射分析中，把光谱吸收比与波长无关的物体称为（c ） A 、黑体；B 、透明体；C 、灰体；D 、绝对白体。
5、换热器在相同的进出口温度条件下，（A ）平均温差最大。 A 、逆流；B 、顺流；C 、交叉流；D 、混合流。 6.下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( D )。 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
7.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( B )。
A.100°C
B.124°C
C.150°C
D.225°C 8．管内对流换热的流态判别是用
（ B ）
A. Gr
B. Re
C. Pe
D. Gr ·Pr 三、名词解释（每题3分，共12分）
1、热扩散率：c λαρ＝，物理意义：材料传播温度变化能
力大小的指标。
2、传热过程：热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程。
3、努赛尔数：，反映对流换热过程的强度。
4、角系数：表面1发出的辐射能中落到表面2上的百分数，称为角系数。
四、简答题（每题4分，共16分）
1、什么是稳态温度场？其数学表达式是什么？
答：在稳态条件下物体各点的温度分布不随时间的改变而变化的温度场（2分）。
其表达式
),,,(z y x f t =（2分）
。
2、室内安装的暖气设施，试说明从热水至室内空气的传热过程中包含那些传热环节。
答：热水→管子内壁：对流换热；（1分） 管子内壁→管子外壁：导热；（1分）
管子外壁→室内环境：对流换热和辐射换热（2分） 3、影响对流换热的一般因素有哪些？
答：影响对流换热的一般因素有：⑴流动的起因和流动状态（1分）；⑵流体的热物理性质（1分）；⑶流体的相变（1分）；⑷换热表面几何因素（1分）。
4、如图所示的真空辐射炉，球心处有一黑体加热元件，试答：指出①，②，③3处中何处定向辐射强度最大?何处辐射热流最大?假
设①，②，②处对球心所张立体角相同。
答：由黑体辐射的兰贝特定律知，定向辐射强度与方向无关。故I l ＝I 2=I 3。（2分）
而三处对球心立体角相当，但与法线方向夹角不同，θ1＞θ2＞θ3。所以①处辐射热流最大，③处最小。（2分） 五、计算题（共36分）：
1、某一炉墙内层由耐火砖、外层由红砖组成，厚度分别为200mm 和100mm ，导热系数分别为0.8W/(m ·K)和0.5W/(m ·K)，炉墙内外侧壁面温度分别为700℃和50℃，试计算：(1)该炉墙单位面积的热损失；(2)若以导热系数为0.11W/(m ·K)的保温板代替红砖，其它条件不变，为了使炉墙单位面积热损失低于1kW/m 2，至少需要用多厚的保温板。（10分）
解：(1)单位面积散热损失：
q=
2
2112w 1w t t λδ+
λδ-=5.01
.08.02.050
700+-=1444.4W/ m 2
（5分）
(2)以保温板替代红砖，由于炉墙热损失不得高于q 0=1kW/m 2 δ
2
≥λ2(
1
1
2w 1w q t t λδ--)=0.11×
(
8
.02
.010*******-
-)=0.044m=44mm （5分） 2、对于如附图所示的几种几何结构，计算角系数
1,2X 。（每
题3分，共6分）
⑴ 半球内表面与1/4底面； ⑵ 球与无限大平面； 解：
⑴假设2表面为整个底面，则
125.05.041
4/15.02;1;2,12
2
122
,11,21,222,11=⨯=
===⇒==X R R A A X X X A X A 底面时由于对称性，则ππ
⑵设想在球的顶面有另一块无限大平板存在，则显然，X 1,2=0.5,由于X 1,2不因另一块平板的存在而影响其值，因而X 1,2=0.5。
3、两个相距1m 、直径为2m 的平行放置的圆盘，相对表面的温度分别为t 1=500℃，t 2=200℃，发射率分别为ε1=0.3 及ε2=0.6，圆盘的另外两个表面的换热略而不计，两圆盘被置于一绝热空腔中。圆盘表面分别为1，2，第三表面计为3，已知X 1,2=X 2,1=0.38，试确定每个圆盘的净辐射换热量。（要求画出网络图）
解：网络图如图所示（2分）
48421148
4
2
22
5.6710(500273)20244/5.6710(200273)2838/b b E T W m E T W m
σσ--==⨯⨯+===⨯⨯+=
112
11110.3
0.74320.3()2
R A εεπ--=
==⨯⨯ 22222110.6
0.21220.3()2
R A εεπ--=
==⨯⨯
542
11,311
0.51320.62()2
R R A X π====⨯⨯（)
4、初温为100℃的热水，流经内径为16mm 、壁厚为1mm 的管子，出口温度为80℃；与管外冷水的总换热量为350kW ，试计算管内平均换热系数。（10分）
准则方程：水的物性简表：
解：
/f t ℃
)
/(K kg kJ c p
⋅ 3
/m kg ρ
)
/(102
K m W ⋅⨯λ )
/(106
s m kg ⋅⨯η s
m /1026
⨯υ r P
20 4.183 998.2 59.9 1004 1.006 7.02 80 4.195 971.8 67.4 355.1 0.365 2.21 90 4.208 965.3 68.0 314.9 0.326 1.95 100
4.220
958.4
68.3
282.5
0.295
1.75
345
12111 2.1685,0.46120.7430.46120.212 1.4612
R R R R R R R R R *
*
*=+=++=++=总所以＝＝＋32
11,211
0.838
20.38()2R A X π===⨯⨯121,2
20244283812.29b b E E kw
R --Φ==总＝ 1.4162
)
2300.(..........)()(86.110.......(....................023.014.031
43.08.0〈⋅⋅=〉⋅=e w
f
r e u e r e u R L d P R N R P R N 层流）旺盛湍流ηη03
1416
0.80.3
21
(10080)90,,,,.....2235010 4.159(/)..................(2420820
44 4.159
1984410.......(33.140.016965.30.32610
0.023Pr 3275/()...f r p m p m e e t c P c q kg s c t q R d h R W m k d
λυρπηλ
-=+=⇒Φ⨯===∆⨯⨯=
==>⨯⨯⨯⨯==⋅见表（分）
分）
分）.........3（分）
东南大学2007—2008学年第一学期期末考试
《传热学》试题（A卷）试题答案
一、填空（每空1分，共20分）
1、温度场中同一瞬间同温度各点连成的面称为等温面。
2、就引起流动的原因而论，对流换热可区分为自然对流与强制对流两大类。
3、辐射测量用探测仪所测到的灰表面的辐射能，实际上是有效辐射，定义为灰体表面的本身辐射和反射辐射之和。
4、热电偶的时间常数是说明热电偶对流体温度变动响应快慢的指标。
5、所谓同类物理现象，指那些用相同形式并具有相同内容的微分方程式所描写的现象。
6、强化传热的方法之一是提高K值。要提高K值,则应改善对流换热表面传热系数较小的一侧的传热条件（对流换热表面传热系数小的还是大的）
7、蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时有两种不同的凝结形式，分别为膜状凝结和珠状凝结，工程设计的依据是膜状凝结。
8、由多层等厚度平壁构成的传热壁面, 若某层所用材料的导热系数越大，则该壁面的热阻就越小,其两侧的温度差越小。
9、傅立叶定律中的负号表示热流方向与温度梯度方向相反。
10、温度边界层越厚，则对流换热系数越小，为了强化传热，应使温度边界层越薄越好。
11、内部流动与外部流动的区别主要在于换热壁面上的流体边界层是否可以自由发展。
12、影响核态沸腾的主要因素是壁面过热度和汽化核心数。
二、选择题（每题2分，共10分）
1、对流传热过程仅发生在（ C ）中。
A. 固体
B. 静止的流体
C. 流动的流体
2、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( D )。
A.0.5
B.0.65
C.0.15
D.0.35
3、温度对辐射换热的影响（ B ）对对流换热的影响。
A.等于；
B.大于；
C.小于；
D.可能大于、小于
4、雷诺准则反映了（ B ）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.浮升力和粘性力
5、一金属块的表面黑度为0.4，温度为227℃，它的辐射力是( A )；若表面氧化后，黑度变为0.9，其辐射力将( A )。
A.1417.5W/m2，将增大
B.1417.5W/m2，将减小
C.60.22W/m2，将增大
D.60.22W/m2，将减小
三、简答题（每题4分，共20分）
1、简述热辐射与其它两种热量传递方式的区别。
⑴导热、对流这两种热量传递方式只在有物质存在的条件下才能实现，而热辐射可以在真空中传递，而且实际上在真空中辐射能的传递最有效（2分）；
⑵辐射换热区别于导热、对流换热的另一个特点是，它不仅产生能量的转移，而且还伴随着能量形式的转换，即发射时从热能转换为辐射能，而被吸收时又从辐射能转换为热能。（2分）
2、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）。（2分）
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。（2分）
3、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
ρ
τ=（2分），是从非稳态导热问题中定义出来的（1分），它不仅取决于几何A
V/参数和物性参数cρ，还取决于换热条件h（1分）。
4、分别写出N u、B i数的表达式，并说明其物理意义。
答：努塞尔数，Nu hlλ
=，它表示表面上无量纲温度梯度的大小。（2分）
毕渥数，Bi hlλ
=，它表示导热体内部热阻与外部热阻的相对大小。（2分）
5、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。（2分）
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。（2分）
四、分析题（每题5分，共20分）
1、对于附图所示的两种水平夹层，试分析冷、热表面间热量交换的方式有何不同？如果要通过
实验来测定夹层中流体的导热系
数，应采用哪一种布置？
解：（a）中热量交换的方式主
要有热传导和热辐射（2分）。（b）
热量交换的方式主要有热传导，自
然对流和热辐射（2分）。
所以如果要通过实验来测定夹
层中流体的导热系数，应采用（a）布置。（1分）
2、冬天，在相同的室外温度条件下，为什么有风比无风时感到更冷些?
解假定人体表而温度相同时，人体的散热在有风时相当于强制对流换热（1分），而在无风时属自然对流换热(
不考虑热辐射
或假定辐射换热量相同时) （1分）
。而空气的强制对流换热强度要比自然对流强烈。因而在有风时从入体带走的热量更多，所以感到更冷一些（3分）。
3、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（2分）。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（1分）；下表面朝向地面，而地球表面的温度一般在零度以上（1分）。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（1分）。
4、为什么工业换热器中冷、热流体的相对流向大多采用逆流操作?
答案：当冷热流体的进出口温度都一定时，逆流的温差比其他流动形式的大（3分）。因此，在相同传热系数的条件下，为了完成同样的热负荷，采用逆流操作，可以节省传热面积（1分）；或在传热面积相同时，采用逆流操作可以提高热流量。（1分）
五、计算题（30分）
1、一双层玻璃窗，宽1.1m ，高1.2m ，厚3mm ，导热系数为1.05W/(m ·K)；中间空气层厚5MM ，设空气隙仅起导热作用，
导热系数为0.026W/(m ·K)。室内空气温度为25℃。表面传热系数为20W/(m 2·K)；室外空气温度为-10℃，表面传热系数为15
W/(m 2·K)。试计算通过双层玻璃窗的散热量，并与单层玻璃窗相比较。假定在两种情况下室内、外空气温度及表面传热系数相同。（10分）
解：(1)双层玻璃窗情形，由传热过程计算式： (2)单层玻璃窗情形：
显然，单层玻璃的散热量是双层玻璃窗的2.6倍。（2分）因此，北方的冬天常常采用双层玻璃窗使室内保温。
2、温度t f =50℃的空气平行掠过一表面温度为t w =100℃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Re=6×104。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。（10分） （层流时平板表面平均努塞尔数1/21/3
0.664e r Nu R P =，湍流时
平板表面平均努塞尔数3/15/4)871037.0(r e P R Nu
-=，已知
空气75℃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 075)(2
1
=+=
，此时的物性参数为：)/(0299.0K m W ⋅=λ
，7.0=r P （1分）
由于54105106⨯<⨯=e
R ，属层流流态。（1分）
1/21/3
0.664e r Nu R P = 换热量（1分）
（2）若流速增加10倍，
101
2
12==u u R R e e ，552105106⨯>⨯=e R ，属湍流流态（2分）。
（2分）
20.0299604.2
90.33(/)0.2
Nu h W m C l λ⨯=
==⋅（1分）。
3、用一裸露的热电偶测试圆管中气流的温度，热电偶的指示值t 1=170℃。已知管壁温度t w =90℃，气流对热接点的对流换热系数为h= 50W/ (m2·K)，热接点的表面发射率ε=0.6。试确定气流的真实温度及测温误差，并简要说明如何减小误差。（10分）
解：由于热电偶工作端为凸表面，它的表面积相对于圆管的面积很小，即
120A A ≈。因此他们之间的辐射换热可按式
12111()b bw A E E εΦ=-，计算。
热电偶的辐射换热和对流换热的能量平衡式为：
111()()f b b w h t t E E ε-=-（
4分）由此求得实际温度为： 44
101144
1001000.6 5.67443363 170184.450100100w f C T T t t h C
ε⎡⎤
⎛⎫⎛⎫=+
-⎢⎥
⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣
⎦⎡⎤⨯⎛⎫⎛⎫=+⨯-=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦
（2分） 测温绝对误差为14.4℃，相对误差为8.5%。误差产生的原因是由于热电偶与管道外壁的辐射换热，使t 1明显低于t f 。（2分）
可采用遮热罩来减小辐射换热。（2分）
1/21/341/21/320.0299
0.6640.664(610)0.721.59(/)
0.2
e r h R P W m C l λ==⨯⨯⨯=⋅W
t t hA f w 59.21)50100(1.02.059.21)(=-⨯⨯⨯=-=Φ2
.6047.0)871)106(037.0()871037.0(3/18.053/15/42=⨯-⨯⨯=-=r e P R Nu
东南大学2007—2008学年第一学期期末考试
《传热学》试题（B 卷）答案
一、填空（每空1分，共20分）
1、热量从壁一侧的高温流体通过壁传给另一侧低温流体的过程称为传热过程。
2、如果温度场不随时间而变化，则为稳态温度场。
3、温度梯度的正向朝着温度增加（增加或减小） 的方向，与热流矢量的方向相反。
4、稳态导热过程的单值性条件有几何条件、物理条件、边界条件。
5、对应于总热阻为极小值的保温层外径为临界热绝缘直径。只有当管道外径大于临界热绝缘直径时，覆盖保温层才肯定有效地起到减少热损失的作用。
6、在一定的冷、热流体进出口温度下，换热器不同的流动型式中，逆流的对数平均温差最大，顺流最小。
7、非稳态导热可以分为瞬态导热和周期性导热。
8、按照引起流体流动的原因，对流换热可分为受迫对流换热和自然对流换热。
9、自然对流换热中，当边界层流态为层流时，局部表面传热系数将随着厚度的增加逐渐减小，而当边界层由层流向紊流转变后，局部表面传热系数将增大；达到旺盛紊流时，局部表面传热系数将保持不变。
10、辐射测量用探测仪所测到的灰表面的辐射能，实际上是有效辐射，定义为灰体表面的本身辐射和反射辐射之和。
11、将一个黑体表面的温度由30℃增加到333℃，该表面的辐射力增加了16倍。
二、选择题（每题2分，共10分） 1、C ；2、B ；3、A ；4、A ；5、C
1、具有均匀内热源的无限大平壁稳态导热的微分方程式为（ ）。 A.
+∂∂22x t +∂∂22y t 22z t
∂∂+λ
φ
=0
B.
τ
∂∂t
=ɑ（+∂∂22x t +∂∂22y t 2
2z t
∂∂）+c
ρΦ
C.
+∂∂22x t λ
φ
=0
D.
τρ∂∂t c =
)(x t x ∂∂∂∂λ+)(y t y ∂∂∂∂λ+)(z
t
z ∂∂∂∂λ+ф 2、若某一边界面有0t
x
∂=∂，此为（ ）边界条件。 第一类 B 、第二类 C 、第三类 D 、以上都不是 3、下列说法不正确的是（ ）。
A 、辐射换热必须通过中间介质相接触才能进行；
B 、辐射换热过程伴随着能量形式的两次转换；
C 、一切物体只要温度T>0，都会不断地发射热射线；
D 、高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体辐射给高温物体的能量。
4、基尔霍夫定律指出（ ）。
A 、实际物体吸收率和发射率之间的定量关系；
B 、黑体的光谱辐射力与波长、温度的关系；
C 、任意温度黑体最大单色辐射力所对应波长的定量描述；
D 所有漫射表面(定向)辐射强度不随空间方位改变。
5、关于对流换热，下列说法不正确的是（ ）。 A 、流体的导热系数越大，换热越强；B 、流体的比热容于密度大的流体，以对流传递热量的能力高；C 、流体的粘度小，有碍于流体流动，不利于热对流；D 对流换热是依靠导热和热对流两种作用来完成热量传递的。
三、简答题（每题3分，共18分） 1、热量传递有哪几种基本方式？ 答：导热、热对流、热辐射（3分）
2、简述努谢尔特准则的表达式以及物理意义。 答：
；壁面法向无量纲过余温度梯度，反映对流
换热强度的大小。
3、何为集总参数法？应用这种方法的条件是什么？ 答：忽略内部导热热阻，认为物体温度均匀一致的分析方法成为集总参数法；适用条件：Bi<0.1
4、写出两个同类现象相似的条件。
答：单值性条件相似，同名已定准则相等。（3分） 5、简述角系数的定义及性质
答：定义：表面1发出的辐射能中落到表面2上的百分数称为表面1对表面2的角系数，记为
。（1.5分）
性质：（1）相对性，（2）完整性，（3）可加性（1.5分）
6、实际物体表面的吸收率主要受哪些因素影响？
答：吸收率α与物体的种类、表面状况及温度有关，而且与入射的波长有关。（3分）
四、分析题（每题3分，共18分）
1分析置于室外大气中的架空输送蒸汽的保温管道有哪些传热环节。（6分）
答：管内蒸汽与管内壁的对流换热，管内壁向管外壁的导热，保温层内壁向保温层外壁的导热，保温层外壁与外界的对流换热及辐射换热。
2、对管内强制对流换热，为何采用短管和弯管可以强化流体的换热? （6分）
答：采用短管，主要是利用流体在管内换热处于入口段温度边界层较薄，因而换热强的特点，即所谓的“入口效应”，从
而强化换热。而对于弯管，流体流经弯管时，由于离心力作用，在横截面上产生二次环流，增加了扰动，从而强化了换热。
3、在对流温度差大小相同的条件下,在夏季和冬季,屋顶天花板内表面的自然对流换热表面传热系数是否相同?为什么? （6分） 答：冬季和夏季墙壁内表面温度不同，夏季高而冬季低（1分）。在夏季室内空气温度低于屋顶天花板的温度，t f ＜t w （1分）, 在冬季夏季室内空气温度高于屋顶天花板的温度 ，t f ＞t w （1分）。因此夏季屋顶天花板内表面的自然对流换热为热面朝下（或冷面朝上）（1分），而冬季为冷面朝下（或热面朝上）（1分），因此两者自然对流换热表面传热系数不相同，夏季自流对流换热表面传热系数低于冬季（1分）。
五、计算题
1、一双层玻璃窗，宽1.1m
，高1.2m ，厚3mm ，导热系数为1.05W/(m ·K)；中间空气层厚5MM ，设空气隙仅起导热作用，导热系数为0.026W/(m ·K)。室
内空气温度为25℃。表面传热系数为20W/(m 2·K)；室外空气温度为-10℃，表面传热系数为15 W/(m 2·K)。试计算通过双层玻璃窗的散热量，并与单层玻璃窗相比较。假定在两种情况下室内、外空气温度及表面传热系数相同。（12分）
解：(1)双层玻璃窗情形，由传热过程计算式：
(2)单层玻璃窗情形： （5分）
显然，单层玻璃的散热量是双层玻璃窗的2.6倍。（2分）因
此，北方的冬天常常采用双层玻璃窗使室内保温。
2、两块平行放置的平板的表面发射率均为0.8，温度分别为t 1＝527℃及t 2＝27℃，板间距远小于板的宽度与高度。试计算：
⑴板1、2间的辐射换热量；⑵板1的有效辐射；⑶板2的有效
辐射。（12分）
解：由于两板间距极小，可视为两无限大平壁间的辐射换热。 （4分）
根据，
得：
3、室温为
为10℃的大房间中有一个直径为15cm 的烟
筒，烟筒长15m ，水平放置。求烟筒的平均壁温为tw 为110℃时，每小时的对流散热量。
0.250.48(Pr)Nu Gr =⋅，适用范围为6
1310 1.310Gr -=⨯
定性温度取为：2m w t t t ∞=+（） 10℃的空气物性参数为：
620.0236/(),12.4310/,Pr 0.712W m K m s λυ-⋅=⨯=＝
60℃的空气物性参数为：
620.029/(),18.9710/,Pr 0.696W m K m s λυ-⋅=⨯=＝
解：定性温度
则对应的空气物性参数
为
，
（2分）
则求得的
（2分）
由给出的经验公式可知 （2分）
（2分）
因此水平烟筒的散热量为：
传热学试题库含参考答案
《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。 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)） 7．单位面积热阻r t的单位是；总面积热阻R t的单位是。 （m2·K/W，K/W） 8．单位面积导热热阻的表达式为。 （δ/λ） 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） 11．总传热系数K与总面积A的传热热阻R t的关系为。 （R t=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。
传热学试卷及问题详解6套
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1Pr >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 m W ?/50，测得在稳定情况下，其内部温度分布为：2 250050x t -=，则平板内的内热源生成率为________3 /m W 。 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）
(完整版)传热学试卷和答案
传热学（一） 第一部分选择题 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. 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 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. 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？
传热学试题库(含参考答案)
传热学试题库（含参考答案） 一、单选题（共50题，每题1分，共50分） 1、蒸汽中若含有不凝结气体，将（）凝结换热效果 A、大大增强 B、大大减弱 C、可能减弱也可能增强 D、不影响 正确答案：B 2、离心泵操作中，能导致泵出口压力过高的原因是（） A、排出管路堵塞 B、冷却水不足 C、润滑油不足 D、密封损坏 正确答案：A 3、离心泵启动稳定后先打开（）。 A、放空阀 B、旁路阀 C、进水阀 D、出水阀 正确答案：D 4、IoOn1O1苯胺在用浓硫酸进行焙烘磺化时，反应物中含88.2mo1对氨基苯磺酸、ImO1邻氨基苯磺酸、2mo1苯胺，另有一定数量的焦油物，则以苯胺计的对氨基苯磺酸的理论收率是（） A、90.00% B、88% C、98% D、86.40% 正确答案：B 5、套管换热器的换热方式为（） A、间壁式 B、混合式 C、蓄热式
D、其他方式 正确答案：A 6、总传热系数与下列哪个因素无关（） A、传热问壁壁厚 B、传热面积 C、流体流动状态 D、污垢热阻 正确答案：B 7、节流阀利用的是（）原理来制冷的。 A、能量守恒 B、焦耳-汤姆逊效应 C、物质守恒 D^热量平衡 正确答案：B 8、为防止急冷水系统腐蚀，通常在急冷水中注入（） A、HC1 B、KO C、NaOH D、P205 正确答案：C 9、低温乙烯泵的泵出口最小流量止回阀在（）打开。 A、泵出口流量小于额定流量的10% B、泵出口流量超过额定流量的10% C、泵出口流量小于额定流量的25% D、泵出口流量超过额定流量的25% 正确答案：C 10、在测定离心泵性能时，若将压强表装在调节阀后面，则压强表读数将随流量增大而：（） A、减小 B、增大 C^先增大，后减小 D、基本不变 正确答案：B 11、以乙烯为原料经催化剂催化聚合而得的一种热聚性化合物是（）
东南大学传热学考试真题试卷与解析
东大—学年第二学期期末考试 《传热学》试题（卷）答案 一、填空题(每空分，共分) 、某物体温度分布的表达式为( ,τ),此温度场为二维（几维）、非稳态（稳态或非稳态）温度场。 、当等温线图上每两条相邻等温线的温度间隔相同时，等温线的疏密可以直观地反映出不同区域导热热流密度的相对大小。 、导热微分方程式是根据能量守恒定律和傅里叶定律建立起来的导热物体中的温度场应当满足的数学表达式。 、工程上常采用肋片来强化传热。 、换热器传热计算的两种方法是平均温差法和效能传热单元数法。 、由于流动起因的不同，对流换热可以区别为强制对流换热与自然对流换热。 、固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层称为温度边界层或热边界层，其厚度定义为以过余温度为来流过余温度的处。 、判断两个现象相似的条件是：同名的已定特征数相等；单值性条件相似。 、凝结有珠状凝结和膜状凝结两种形式，其中珠状凝结有较大的换热强度，工程上常用的是膜状凝结。 、遵循兰贝特定律的辐射，数值上其辐射力等于定向辐射强度的π倍。 、单位时间内投射到表面的单位面积上总辐射能为投入辐射，单位时间内离开表面单位面积的总辐射能为该表面的有效辐射，后者包括表面的自身辐射和投入辐射被反射的部分。 二、选择题（每题分，共分） 、下列说法不正确的是（） 、辐射换热不依赖物体的接触而进行热量传递；、辐射换热过程伴随着能量形式的两次转化；、一切物体只要其温度＞，都会不断地发射热射线；、辐射换热的大小与物体温度差的四次方成正比。 、大平板采用集总参数法的判别条件是 （） ．> ． ．< ． ．已知边界周围流体温度和边界面与流体之间的表面传热系数的称为( )
传热学考试真题试卷与解析
东南大学2006—2007学年第二学期期末考试 《传热学》试题（A 卷）答案 一、填空题(每空1分，共20分) 1、某物体温度分布的表达式为t=f(x ,y,τ),此温度场为二维（几维）、非稳态（稳态或非稳态）温度场。 2、当等温线图上每两条相邻等温线的温度间隔相同时，等温线的疏密可以直观地反映出不同区域导热热流密度的相对大小。 3、导热微分方程式是根据能量守恒定律和傅里叶定律建立起来的导热物体中的温度场应当满足的数学表达式。 4、工程上常采用肋片来强化传热。 5、换热器传热计算的两种方法是平均温差法和效能-传热单元数法。 6、由于流动起因的不同，对流换热可以区别为强制对流换热与自然对流换热。 7、固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层称为温度边界层或热边界层，其厚度定义为以过余温度为来流过余温度的99%处。 8、判断两个现象相似的条件是：同名的已定特征数相等；单值性条件相似。 9、凝结有珠状凝结和膜状凝结两种形式，其中珠状凝结有较大的换热强度，工程上常用的是膜状凝结。 10、遵循兰贝特定律的辐射，数值上其辐射力等于定向辐射强度的π倍。 11、单位时间内投射到表面的单位面积上总辐射能为投入辐射，单位时间内离开表面单位面积的总辐射能为该表面的有效辐射，后者包括表面的自身辐射和投入辐射被反射的部分。 二、选择题（每题2分，共16分） 1、下列说法不正确的是（ D ） A 、辐射换热不依赖物体的接触而进行热量传递； B 、辐射换热过程伴随着能量形式的两次转化； C 、一切物体只要其温度T ＞0K ，都会不断地发射热射线； D 、辐射换热的大小与物体温度差的四次方成正比。 2、大平板采用集总参数法的判别条件是 （C ） A ．Bi>0.1 B ． Bi=1 C ． Bi<0.1 D ． Bi=0.1 3．已知边界周围流体温度和边界面与流体之间的表面传热系数的称为 ( C ) A.第一类边界条件 B. 第二类边界条件 C.第三类边界条件 D. 初始条件 4、在热辐射分析中，把光谱吸收比与波长无关的物体称为（c ） A 、黑体；B 、透明体；C 、灰体；D 、绝对白体。 5、换热器在相同的进出口温度条件下，（A ）平均温差最大。 A 、逆流；B 、顺流；C 、交叉流；D 、混合流。 6.下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( D )。 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 7.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( B )。 A.100°C B.124°C C.150°C D.225°C 8．管内对流换热的流态判别是用 （ B ） A. Gr B. Re C. Pe D. Gr ·Pr 三、名词解释（每题3分，共12分） 1、热扩散率：c λαρ＝，物理意义：材料传播温度变化能 力大小的指标。 2、传热过程：热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程。 3、努赛尔数： ，反映对流换热过程的强度。 4、角系数：表面1发出的辐射能中落到表面2上的百分数，称为角系数。 四、简答题（每题4分，共16分） 1、什么是稳态温度场？其数学表达式是什么？ 答：在稳态条件下物体各点的温度分布不随时间的改变而变化的温度场（2分）。 其表达式 ),,,(z y x f t =（2分） 。 2、室内安装的暖气设施，试说明从热水至室内空气的传热过程中包含那些传热环节。 答：热水→管子内壁：对流换热；（1分） 管子内壁→管子外壁：导热；（1分） 管子外壁→室内环境：对流换热和辐射换热（2分） 3、影响对流换热的一般因素有哪些？ 答：影响对流换热的一般因素有：⑴流动的起因和流动状态（1分）；⑵流体的热物理性质（1分）；⑶流体的相变（1分）；⑷换热表面几何因素（1分）。 4、如图所示的真空辐射炉，球心处有一黑体加热元件，试答：指出①，②，③3处中何处定向辐射强度最大?何处辐射热流最大?假 设①，②，②处对球心所张立体角相同。 答：由黑体辐射的兰贝特定律知，定向辐射强度与方向无关。故I l ＝I 2=I 3。（2分） 而三处对球心立体角相当，但与法线方向夹角不同，θ1＞θ2＞θ3。所以①处辐射热流最大，③处最小。（2分） 五、计算题（共36分）： 1、某一炉墙内层由耐火砖、外层由红砖组成，厚度分别为200mm 和100mm ，导热系数分别为0.8W/(m ·K)和0.5W/(m ·K)，炉墙内外侧壁面温度分别为700℃和50℃，试计算：(1)该炉墙单位面积的热损失；(2)若以导热系数为0.11W/(m ·K)的保温板代替红砖，其它条件不变，为了使炉墙单位面积热损失低于1kW/m 2，至少需要用多厚的保温板。（10分） 解：(1)单位面积散热损失：
传热学考试题(附参考答案)
传热学考试题（附参考答案） 一、单选题（共50题，每题1分，共50分） 1、在蒸汽冷凝传热中，不凝气体的存在对α的影响是（） A、无法判断 B、会使α大大降低 C、会使a大大升高 D、对。无影响 正确答案：B 2、氨合成塔一般是由内件和外筒两部分组成，其主要目的是（） A、防止腐蚀 B、便于制造 C、有利于反应 D、便于维修 正确答案：A 3、安装在管路中的阀门（） A、不必考虑流体方向 B、不必考虑操作时的方便 C、需考虑流体方向 D、不必考虑维修时的方便 正确答案：C 4、对流传热速率等于系数X推动力，其中推动力是（） A、两流体的速度差 B、同一流体的温度差 C、两流体的温度差 D、流体温度和壁温度差 正确答案：D 5、与液体相比，输送相同质量流量的气体，气体输送机械的（） A、结构设计更简单 B、压头相应也更高 C、体积较小 D、效率更高
正确答案：B 6、氯丁橡胶的单体是（）o A、3-氯丁二烯 B、三氯乙烯 C^氯乙烯 D、2-氯丁二烯 正确答案：D 7、以下是内插物管换热器使用较广泛的管内插件。（） A、金属丝网 B、环 C、螺旋线 D、麻花铁 正确答案：D 8、某并流操作的间壁式换热气中，热流体的进出口温度为90°C和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和40℃,此时传热平均温度差Atm二（）。 A、39.2℃ B、30.8℃ C、40℃ 正确答案：B 9、各种类型反应器采用的传热装置中，描述错误的是（） A、鼓泡塔反应器中进行的放热应，必需设置如夹套、蛇管、列管式冷却器等塔内换 B、间歇操作反应釜的传热装置主要是夹套和蛇管，大型反应釜传热要求较高时，可在釜内安装列管式换热器 C、对外换热式固定床反应器的传热装置主要是列管式结构 D、同样反应所需的换热装置，传热温差相同时•，流化床所需换热装置的换热面积一定小于固定床换热器 正确答案：A 10、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（）。 A、汽化现象 B、气浮现象 C、气缚现象 D、汽蚀现象 正确答案：C
《传热学期末复习试题库》含参考答案
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(附答案)
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
(完整版)传热学试题库含参考答案
《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。
大学《传热学》试题及答案(七)
大学《传热学》试题及答案 热辐射基本定律部分 一、基本概念 主要包括热辐射基本概念及名词解释、黑体辐射基本定律、实际物体辐射特性及其应用。 1、北方深秋季节的清晨，树叶叶面上常常结霜。试问树叶上、下去面的哪一面结箱?为什么? 答：霜会结在树叶的上表面。因为清晨，上表面朝向太空，下表面朝向地面。而太空表回的温度低于摄氏零度，而地球表面温度一般在零度以上。由于相对树叶下表面来说，其上表面需要向太空辐射更多的能量，所以树叶下表面温度较高，而上表面温度较低且可能低于零度，因而容易结霜。 2、如图所示的真空辐射炉，球心处有一黑体加热元件，试指出①，②，③3处中何处定向辐射强度最大?何处辐射热流最大?假设①，②，②处对球心所张立体角相同。 答：由黑体辐射的兰贝特定律知，定向辐射强度与方向无关。故I l ＝I 2 =I 3 。而三处对球心立体角 相当，但与法线方向夹角不同，θ 1＞θ 2 ＞θ 3 。所以①处辐射热流最大，③处最小。 3、有—台放置于室外的冷库，从减小冷库冷量损失的角度出发，冷库外壳颜色应涂成深色还是浅色? 答：要减少冷库冷损，须尽可能少地吸收外界热量，而尽可能多地向外释放热量。因此冷库败取较浅的颜色，从而使吸收的可见光能量较少，而向外发射的红外线较多。 4、何谓“漫─灰表面”?有何实际意义? 答：“漫─灰表面”是研究实际物体表面时建立的理想体模型.漫辐射、漫反射指物体表面在辐射、反射时各方向相同. 灰表面是指在同一温度下表面的辐射光谱与黑体辐射光谱相似,吸收率也取定值.“漫─灰表面”的实际意义在于将物体的辐射、反射、吸收等性质理想化,可应用热辐射的基本定律了。大部分工程材料可作为漫辐射表面,并在红外线波长范围内近似看作灰体.从而可将基尔霍夫定律应用于辐射换热计算中。 5、你以为下述说法：“常温下呈红色的物体表示此物体在常温下红色光的单色发射率较其它色光(黄、绿、兰)的单色发射率为高。”对吗?为什么?(注：指无加热源条件下)
传热理论知识考核试题及答案
传热理论知识考核 一、选择题 1. 热流密度q与热流量的关系为（）（以下式子A为传热面积，λ为导热系数，h为对流传热系数）： q＝φA q＝φ/A√ q=λφ q＝hφ 2. 在传热过程中，系统传热量与下列哪一个参数成反比? （） 传热面积 流体温差 传热系数 传热热阻√ 3. 在稳态传热过程中，传热温差一定，如果希望系统传热量增大，则不能采用下述哪种手段? （） 增大系统热阻√ 增大传热面积 增大传热系数 增大对流传热系数 4. 试判断下述几种传热过程中哪一种的传热系数最小（） 从气体到气体传热√ 从气体到水传热
从油到水传热 从凝结水蒸气到水传热 5. 太阳与地球间的热量传递属于下述哪种传热方式?（） 导热 热对流 热辐射√ 以上几种都不是 6. 常温下，下列物质中哪一种材料的导热系数较大?（） 纯铜√ 碳钢 不锈钢 黄铜 7. 下述哪一点不是热力设备与冷冻设备加保温材料的目的?（）防止热量（或冷量）损失 提高热负荷√ 防止烫伤（或冻伤） 保持流体温度 8. 金属含有较多的杂质，则其导热系数将如何变化?（） 变大 变小√ 不变 可能变大也可能变小
9. 冬天用手分别触摸置于同一环境中的木块和铁块，感到铁块很凉，这是什么原因?（）因为铁块的温度比木块低 因为铁块摸上去比木块硬 因为铁块的导热系数比木块小 因为铁块的导热系数比木块大√ 10. 流体流过平板对流传热时，在下列边界层各区中，温度降主要发生在：（） 主流区 湍流边界层 层流底层√ 缓冲区 湍流核心区 11. 空气自然对流传热系数与强迫对流时的对流传热系数相比：（） 要小的多√ 要大得多 十分接近 不可比较 12. 下述哪种手段对提高对流传热系数无效? （） 提高流速 增大管径√ 采用入口效应 采用导热系数大的流体 13. 从传热角度看，下面几种冷却方式中，哪种方式的冷却效果会最好?（）
传热学真题精选
传热学真题精选 [多项选择题] 1、下列说法正确的是（）。 A.对流传热就是指发生在流体之间的传热过程 B.对流传热系数表示在单位时间、单位传热面积上以对流方式传递的热量 C.计算对流传热系数时的特征数是一些无因次的数群 D.应用α关联式时，特征尺寸指内径或外径，定性温度即进、出口流体的平均温度 参考答案：B,C [填空题] 2冬季晴朗的夜晚，测得室外空气温度t高于0℃，有人却发现地面上结有—层簿冰，试解释原因（若不考虑水表面的蒸发）。 参考答案： [单项选择题]
3、用电炉将一壶水自常温加热至沸腾，继而加热使水蒸发。下列分析中正确的是（）。 A.水从加热到沸腾再到蒸发，全过程均为不稳定传热 B.上述全过程为稳定传热 C.水在汽化之前的加热过程为不稳定传热，水的蒸发过程接近稳定传热 D.水的加热过程为稳定传热，蒸发过程则是不稳定传热 参考答案：C [填空题] 4工程中应用多孔性材料作保温隔热，使用时应注意什么问题？为什么？ 参考答案：应注意防潮。保温材料的一个共同特点是它们经常呈多孔状，或者具有纤维结构，其中的热量传递是导热、对流换热、热辐射三种传热机理联合作用的综合过程。如果保温材料受潮，水分将替代孔隙中的空气，这样不仅水分的导热系数高于空气，而且对流换热强度大幅度增加，这样材料保温性能会急剧下降。 [填空题] 5 烧开水时，为什么一旦水烧干了，铝壶就很容易烧坏？ 参考答案：因为水侧（沸腾）表面的传热系数远大于火焰侧的表面传热系数，没烧干时，水壶底部温度更接近水的温度，所以不会达到铝的熔点。火焰和壶底的温度差远大于壶底和水的温度差。所以壶底的温度接近水的温度。 [多项选择题] 6、有关液体沸腾给热论断中正确的有（） A.液体沸腾给热属于有相变的给热过程 B.液体沸腾给热的主要特征是液体内部有气泡产生 C.液体沸腾给热时，气泡的生成和脱离对紧贴加热表面的液体薄层产生强烈的扰动，使热阻大大降低，故沸腾给热的强度大大高于无相变的对流给热 D.核状沸腾具有给热系数大、壁温低的优点；膜状沸腾具有给热系数小、壁温高的特点，故为了安全高效运行起见，工业沸腾装置应在核状沸腾下操作 E.采用机械加工和腐蚀的方法将金属表面粗糙化，或在沸腾液体中加入某种少量的添加剂（如乙醇、丙酮、甲基乙基酮等）改变沸腾液体的表面张力，均可强化沸腾给热 参考答案：A,B,C,D,E [填空题] 7东北地区春季，公路路面常出现“弹簧”，冒泥浆等“翻浆”病害。试简要解释其原因。为什么南方地区不出现此病害？东北地区的秋冬季节也不出现“翻浆”？ 参考答案：此现象可以由半无限大物体（地面及地下）周期性非稳态导热现象
注册公用设备工程师暖通空调基础考试下午传热学历年真题试卷汇编5_真题(含答案与解析)-交互
注册公用设备工程师暖通空调基础考试下午（传热学）历年真题试卷汇编5 (总分58, 做题时间90分钟) 1. 单项选择题 1. (2005)在流体外掠圆管的受迫对流传热时，如果边界层始终是层流的，则圆管表面上自前驻点开始到边界层脱体点之间，对流传热系数可能( )。 SSS_SINGLE_SEL A 不断减小 B 不断增加 C 先增加后减少 D 先减少后增加 分值: 2 答案:A 解析：根据边界层的特性，流体外掠圆管的受迫对流传热时，圆管表面上自前驻点开始到边界层脱体点之间，层流边界层的厚度随着流动增加，因此对流传热系数不断减小。 2. (2006)水力粗糙管内的受迫对流传热系数与管壁的表面粗糙度密切相关，表面粗糙度的增加提高了流体的流动阻力，但( )。 SSS_SINGLE_SEL A 却使对流传热系数减少 B 却使对流传热系数增加 C 对流传热系数却保持不变 D 管内的温度分布却保持不变 分值: 2 答案:B 解析：水力粗糙管内表面粗糙度的增加，边界层中层流底层变薄，对流换热增强。 3. (2006)如果采用稳态平板法测量图中冷热面夹层中的流体的热导率，为了减小 测量误差应该用哪种布置方式?( ) SSS_SINGLE_SEL A 第一种 B 第二种 C 第三种 D 第四种 分值: 2 答案:A
解析：热面在下，夹层中会形成由下而上的对流换热，第三种和第四种情况相同，热冷流体间会形成环流。 4. (2007)流体与壁面间的受迫对流传热系数与壁面的表面粗糙度密切相关，表面粗糙度的增加( )。 SSS_SINGLE_SEL A 使对流传热系数减少 B 使对流传热系数增加 C 使雷诺数减小 D 不会改变管内的温度分布 分值: 2 答案:B 解析：壁面表面粗糙度的增加，边界层中层流底层变薄，对流换热增强。 5. (2007)如图2．6—2所示，由冷、热两个表面构成的夹层中是流体且无内热 源。如果端面绝热，则达到稳态时，传热量最少的放置方式是( )。 SSS_SINGLE_SEL A 第一种 B 第二种 C 第三种 D 第四种 分值: 2 答案:A 解析：第一种情况冷面在下，热面在上，冷热流体间不会有对流换热；第二种情况热面在下，夹层中会形成由下而上的对流换热；第三种和第四种情况相同，热冷流体间会形成环流。 6. (2008)由于二次流的影响，在相同的边界条件下，弯管内的受迫对流传热系数与直管时的对流传热系数有所不同。因此在用直管的对流传热准则关系式计算弯管情况下对流传热系数时，都要在计算的结果上乘以一个修正系数，这个系数_( )。 SSS_SINGLE_SEL A 始终大于1 B 始终小于1 C 对于气体大于1，对于液体小于1 D 对于液体大于1，对于气体小于1 分值: 2 答案:A 解析：弯管中的二次流现象，增加了流体在弯管中的紊乱度，无论是液体还是气体都会增大对流传热系数。
大学《传热学》试题及答案(二)
大学《传热学》试题及答案 第二章热传导 一、名词解释 1．温度场：某一瞬间物体内各点温度分布的总称。一般来说，它是空间坐标和时间坐标的函数。 2．等温面(线)：由物体内温度相同的点所连成的面（或线）。 3．温度梯度：在等温面法线方向上最大温度变化率。 4．热导率：物性参数，热流密度矢量与温度降度的比值，数值上等于1 K ／m的温度梯度作用下产生的热流密度。热导率是材料固有的热物理性质，表示物质导热能力的大小。 5．导温系数：材料传播温度变化能力大小的指标。 6．稳态导热：物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。 7．非稳态导热：物体中各点温度随时间而改变的导热过程。 8．傅里叶定律：在各向同性均质的导热物体中，通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率。 9．保温(隔热)材料：λ≤0.12 W/(m·K)(平均温度不高于350℃时)的材料。 10．肋效率：肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。 11．接触热阻：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙，给导热过程带来额外热阻。 12．定解条件(单值性条件)：使微分方程获得适合某一特定问题解的附加条件，包括初始条件和边界条件。 二、填空题 1．导热基本定律是_____定律，可表述为。 （傅立叶，） 2．非稳态导热时，物体内的_____场和热流量随_____而变化。 （温度，时间） 3．导温系数的表达式为_____，单位是_____，其物理意义为_____。
（a=λ/cρ,m2/s,材料传播温度变化能力的指标） 4．肋效率的定义为_______。 （肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。） 5．按照导热机理，水的气、液、固三种状态中_______态下的导热系数最小。（气） 6．一般，材料的导热系数与_____和_____有关。（种类，温度）7．保温材料是指_____的材料. （λ≤0.12 W/(m·K)(平均温度不高于350℃时)） 8．已知材料的导热系数与温度的关系为λ＝λ0(1+bt)，当材料两侧壁温分别为t1、t2时，其平均导热系数可取下的导热系数。 (（t1+t2）/2) 9．发电机水冷、氢冷、空冷三种方式中，以方式的效果最好，方式的效果最差。 (水冷、空冷) 10．第三类边界条件是指已知。 (物体边界与周围流体间的表面传热系数h及周围流体的温度t f) 11．及其单值性条件可以完整地描述一个具体的导热问题。(导热微分方程) 12．第一类边界条件是。 （给定物体边界上任何时刻的温度分布） 13．初始条件是指。 （如以某时刻作为时间的起算点，在该时刻导热物体内的温度分布） 14．通过长圆筒壁导热时，圆筒壁内的温度呈分布规律. （对数曲线） 15．温度梯度表示温度场内的某一地点等温面法线方向的。（温度变化率） 16．第二类边界条件是指。 （给定物体边界上任何时刻的热流密度q w分布）
东大传热学考试真题试卷与解析
东大传热学考试真题试卷与解析 一、引言 传热学是研究热量传递规律的科学，是能源、动力、化工、建筑等领域的重要基础学科。作为大学课程中的一项重要考试，传热学考试的试卷解析对于学生理解和掌握传热学知识具有重要意义。本文将对一份东大传热学考试真题试卷进行解析，帮助读者深入理解传热学知识。 二、试卷内容与结构 本次试卷包括选择题、填空题、计算题和论述题四种题型，共100分。其中，选择题30分，填空题20分，计算题30分，论述题20分。试卷内容涵盖了传热学的基本原理、导热、对流、辐射换热等多个方面。 三、试题解析 1、选择题 选择题主要考察学生对基本概念和原理的掌握，如导热系数、表面传热系数等。通过这些题目，可以检验学生对基础知识的掌握程度。2、填空题
填空题主要考察学生对专业术语和基本概念的掌握，如热传导系数、对流换热系数等。这些题目有助于学生巩固基础知识，加深对概念的理解。 3、计算题 计算题主要考察学生对传热学知识的应用能力，如平板导热的计算、流体流动换热的计算等。这些题目需要学生灵活运用所学知识解决实际问题，提高了解题能力。 4、论述题 论述题主要考察学生对传热学某一方面的理解深度和广度，如对流换热的强化技术、热辐射在太空环境中的应用等。这些题目需要学生结合所学知识和实际应用进行深入思考和分析，有助于培养学生的创新思维和解决问题的能力。 四、解析方法与技巧 1、掌握基础知识 对于任何一门学科的考试，掌握基础知识都是至关重要的。在传热学考试中，学生需要熟练掌握基本概念和原理，这是正确解题的关键。
2、注重解题思路 在解决计算题和论述题时，学生需要注重解题思路。首先明确题目所涉及的知识点，然后分析问题并提出解题方案，最后验证答案的正确性。 3、善于总结规律 通过对试卷中各类题型的练习，学生可以总结出一些解题规律。例如在选择题中，有些选项可以通过直接判断排除；在填空题中，有些题目可以通过联想和推理得到答案；在计算题中，有些题目可以通过数学模型进行简化计算等。 4、加强论述能力 论述题需要学生具备一定的论述能力。在回答论述题时，学生需要清晰地阐述自己的观点，并能够结合实际应用进行分析和论证。通过加强论述能力的训练，学生可以提高自己的解题水平。 五、结论 通过对东大传热学考试真题试卷的解析，我们可以看到传热学考试的内容和结构以及解题的方法和技巧。为了更好地应对这类考试，学生