6传热学课堂练习
传热学练习题
传热学练习题传热学练习题一、填空题1、在范德瓦耳斯方程中，是考虑分子之间的斥力而引进的改正项，Van 22是考虑到分子之间的而引进的改正项。
2、在等压过程中，引进一个函数H 名为焓则其定义为，在此过程中焓的变化为，这正是等压过程中系统从外界吸收的热量。
3、所在工作于一定温度之间的热机，以的效率为最高，这是著名的。
4、一个系统的初态A 和终态B 给定后，积分与可逆过程的路径无关，克劳修斯根据这个性质引进一个态函数熵，它的定义是，其中A 和B 是系统的两个平衡态。
5、在热力学中引入了一个态函数TS U F -=有时把TS 叫做，由于F 是一个常用的函数，需要一个名词，可以把它叫做。
6、锅炉按用途可分为电站锅炉、___________ 锅炉和生活锅炉。
7、锅炉按输出介质可分为、___________ 、__________ 和汽水两用锅炉。
8、锅炉水循环可分为___________ 循环和_________ 循环两类。
9、如果温度场随时间变化，则为__________。
10、一般来说，紊流时的对流换热强度要比层流时__________。
11、导热微分方程式的主要作用是确实__________。
12、一般来说，顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时__________。
13、膜状凝结时对流换热系数__________珠状凝结。
二、判断题1、系统的各宏观性质在长时间内不发生任何变化，这样的状态称为热力学平衡态。
（）2、温度是表征物体的冷热程度的，温度的引入和测量都是以热力学定律为基础的。
（）3、所谓第一类永动机，就是不需要能量而永远运动的机器。
（）4、自然界中不可逆过程是相互关联的，我们可以通过某种方法把两个不可逆过程联系起来。
（）5、对于处在非平衡的系统，可以根据熵的广延性质将整个系统的熵定义为处在局域平衡的各部分的熵之和。
（）6、测量锅炉压力有两种标准方法，一种是绝对压力，一种是相对压力都称为表压力。
《传热学》习题课(对流换热部分)
6
3.3426 106
w
0.04 3.3426 0.9
10 5.4
1
0.698 3
19.6 10 6
1.2
50
21.564 Pa
第五章 对尹流华换杰热专—用习题
5-10．两无限大平板之间的流体，由于上板 运动而引起的层流粘性流动，文献中常称库 埃特流。若不计流体中由于粘性而引起的机 械能的转换。试求解流体的速度与温度分布。 上板温度为tw2，下板温度为tw1。
第六章 单相对流传热的实验关联 式—尹复华习杰题专用
1. 什么叫做两个同类的物理现象相似？相 似的物理现象有什么共性？怎样才能做到两 个物理现象相似？
答：如果两个同类的物理现象，在相应时刻与 相应地点上与现象有关的物理量一一对应成比 例，则称此两物理现象彼此相似。 共性：同名相似特征数相等，单值性条件相似。 在两个同类物理现象的初始条件、边界条件、 几何条件和物理条件相似时，可做到两个物理 现象相似。
u21 p x(y2H)yuH Hy
第五章 对尹流华换杰热专—用习题
速度和温度分布
积分简化能量方程可得：
tf3xyf4x
代入上下面的温度边界条件得：
t
tw2
tw1tw2 H
y
第五章 对尹流华换杰热专—用习题
5-14 实验测得一置于水中的平板某点的切应 力为1.5Pa，如果水温与平板温度分别为15℃ 与60℃，试计算当地的局部热流密度。
第五章 对尹流华换杰热专—用习题
速度和温度分布
由于两板无限大，稳态情况下压力沿x方向的变化 率为常数，积分简化动量方程可得：
u y 1 p x y f1 x u 2 1 p x y 2 f1 x y f2 x
传热学习题集
郑州大学传热学习题集苏小江2014/6/1内容：书中例题和课后习题绪论[例0-1] 某住宅砖墙壁厚为2401=δmm ，其导热系数为6.01=λW/(m 2·K)，墙壁内、外两侧的表面传热系数分别为：)/(5.721K m W h ⋅= ，)/(1022K m W h ⋅=，冬季内外两侧空气的温度分别为：C t f 201=，C t f52-=，试计算墙壁的各项热阻，传热系数以及热流密度。
[例0-2] 一冷库外墙的内壁面温度为C t w 12-=，库内冷冻物及空气温度均为C t f 18-=。
已知壁的表面传热系数为)/(52K m W h ⋅=，壁与物体间的系统辐射系数)/(1.54221K m W C ⋅=、，试计算该壁表面每平方米的冷量损失？并对比对流换热与热辐射冷损失的大小？13、求房屋外墙的散热热流密度q 以及它的内外表面温度 和。
已知：δ=360mm ，室外温度 = -10℃，室内温度=18℃，墙的λ=0.61W/(m.K),内壁表面传热系数h1=87W/(m².K)，外壁h2=124W/(m ².K)。
已知该墙高2.8m ，宽3m ，求它的散热量Φ？15、空气在一根内径50mm,长2.5m的管子内流动并被加热，已知空气平均温度为85℃，管壁对空气的h=73W/m.℃，热流通量q=5110W/2m。
，试确定管壁温度及热流量。
16、已知两平行平壁，壁温分别为=50℃，=20℃，辐射系数 1.2C 3.96，求每平方米的辐射换热量W/2m。
若增加到200℃，辐射换热量变化了多少?第一章 导热理论基础[例1-1]厚度为δ 的无限大平壁，λ为常数，平壁内具有均匀内热源(W/m³)，平壁x=0的一侧绝热， x=δ的一侧与温度为f t 的流体直接接触进行对流换热，表面传热系数h 是已知的，试写出这一稳态导热过程的完整数学描述。
[例1-2] 一半径为R 长度为l 的导线，其导热系数λ为常数。
传热学习题——精选推荐
传热学习题传热学课习题第1章习题4. 面积为l m2、厚度为25mm的聚氨酯泡沫塑料平板，其两表面的温差为5℃，导热系数为0.032W/(m·K)，试计算单位时间通过该平板的热量。
8. 面积为3×4m2的一面墙壁，表面温度维持60℃，环境空气温度维持20℃，空气与壁面的对流换热系数为10W/(m2·K)，试计算这面墙壁的散热量。
9. 一块黑度为0.8的钢板，温度为27℃，试计算单位面积上每小时内钢板所发射的辐射能。
10. 冬季室内空气温度tf1=20℃，室外空气温温度tf2=-25℃。
室内、外空气对墙壁的对流换热系数分别为?1=10 W/(m2·K)和?2= 20 W/(m2·K)，墙壁厚度为?= 360mm，导热系数?=0.5W/(m·K)，其面积F=15m2。
试计算通过墙壁的热量损失。
第2章习题4. 试用傅里叶定律直接积分的方法，求平壁、长圆筒壁及球壁稳态导热下的热流量表达式及各壁内的温度分布。
5. 一铝板将热水和冷水隔开，铝板两侧面的温度分别维持90℃和70℃不变，板厚10mm，并可认为是无限大平壁。
0℃时铝板的导热系数λ=35.5 W/(m·K)，100℃时λ=34.3 W/(m·K)，并假定在此温度范围内导热系数是温度的线性函数。
试计算热流密度，板两侧的温度为50℃和30℃时，热流密度是否有变化？6. 厚度为20mm的平面墙的导热系数为1.3 W/(m·K)。
为使通过该墙的热流密度q不超过1830W/m2，在外侧敷一层导热系数为0.25 W/(m·K)的保温材料。
当复合壁的内、外壁温度分别为1300℃和50℃时，试确定保温层的厚度。
9. 某大平壁厚为25mm，面积为0.1m2，一侧面温度保持38℃，另一侧面保持94℃。
通过材料的热流量为1 kW时，材料中心面的温度为60℃。
试求出材料的导热系数随温度变化的线性函数关系式。
传热学练习题库(附答案)
传热学练习题库（附答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、离心泵的实际安装高度( )允许安装高度，就可防止汽蚀现象发生A、近似于B、小于C、等于D、大于正确答案：B2、催化剂使用寿命短，操作较短时间就要更新或活化的反应，比较适用( )反应器。
A、流化床B、管式C、固定床D、釜式正确答案：A3、影响液体对流传热系数的因素不包括( )。
A、操作压力B、传热面尺寸C、流动型态D、液体的物理性质正确答案：A4、有两台同样的列管式换热器用于冷却气体，在气、液流量及进口温度一定的情况下，为使气体温度降到最低，拟采用( )A、气体走管内，串联逆流操作B、气体走管内，并联逆流操作C、气体走管外，串联逆流操作D、气体走管外，并联逆流操作正确答案：C5、合成尿素中，提高氨碳比的作用是：①使平衡向生成尿素的方向移动；②防止缩二脲的生成；③有利于控制合成塔的操作温度；④减轻甲铵液对设备的腐蚀。
以上正确的有( )A、4条皆是B、①②③C、①D、①②正确答案：A6、在列管式换热器操作中，不需停车的事故有( )A、自控系统失灵B、换热器部分管堵C、换热器结垢严重D、换热器列管穿孔正确答案：A7、在正常生产时，应尽可能地控制好加氢裂化反应器各催化剂床层的入口温度，使它们( )A、等于上一床层出口温度B、可节省冷氢用量C、有足够大的温差D、相等或相近正确答案：D8、水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液，水蒸气走壳程。
为强化传热，下列措施中最为经济有效的是( )。
A、减小传热壁面厚度。
B、增大换热器尺寸以增大传热面积C、改单管程为双管程；D、在壳程设置折流挡板；正确答案：C9、流体流量突然减少，会导致传热温差( )。
A、始终不变B、下降C、变化无规律D、升高正确答案：B10、在以下换热器中，( )不易泄露。
A、UB、浮头式换热器C、波纹管换热器D、板式换热器正确答案：A11、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、正三角形C、同心圆D、正方形正确答案：B12、单级离心泵采取( )平衡轴向力A、平衡盘B、叶轮对称布置C、平衡孔D、平衡鼓正确答案：C13、化学反应热不仅与化学反应有关，而且与( )。
传热学习题(含参考答案)
传热学习题（含参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、某厂已用一换热器使得烟道气能加热水产生饱和蒸汽。
为强化传热过程，可采取的措施中( )是最有效，最实用的A、提高水的流速B、在水侧加翅片C、换一台传热面积更大的设备D、提高烟道气流速正确答案：D2、分子筛对不同分子的吸附能力，下列说法正确的是( )A、分子越大越容易吸附B、分子极性越弱越容易吸附C、分子越小越容易吸附D、分子不饱和度越高越容易吸附正确答案：D3、生物化工的优点有( )。
A、选择性强，三废少B、前三项都是C、能耗低，效率高D、反应条件温和正确答案：B4、有一种30℃流体需加热到80℃，下列三种热流体的热量都能满足要求，应选( )有利于节能A、150℃的热流体B、200℃的蒸汽C、300℃的蒸汽D、400℃的蒸汽正确答案：A5、下列物质不是三大合成材料的是( )。
A、塑料B、尼龙C、橡胶D、纤维正确答案：B6、若固体壁为金属材料，当壁厚很薄时，器壁两侧流体的对流传热膜系数相差悬殊，则要求提高传热系数以加快传热速率时，必须设法提高( )的膜系数才能见效A、无法判断B、两侧C、最大D、最小正确答案：D7、下列阀门中，( )不是自动作用阀。
A、闸阀B、止回阀C、疏水阀D、安全阀正确答案：A8、对于反应级数n大于零的反应，为了降低反应器体积，选用( )A、全混流反应器接平推流反应器B、全混流反应器C、循环操作的平推流反应器D、平推流反应器正确答案：D9、当提高反应温度时，聚合釜压力会( )。
A、不变B、增加至10kg/cm2C、降低D、提高正确答案：D10、安全阀应铅直地安装在( )A、容器与管道之间B、气相界面位置上C、管道接头前D、容器的高压进口管道上正确答案：B11、环氧乙烷水合生产乙二醇常用下列哪种形式的反应器 ( )A、管式C、固定床D、鼓泡塔正确答案：A12、为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是( )A、表面光滑，颜色较浅B、上述三种情况效果都一样C、表面粗糙，颜色较浅D、表面粗糙，颜色较深正确答案：A13、离心泵设置的进水阀应该是( )。
6传热学课堂练习-精选文档
在忽略外界通过窥视孔射入的辐射能时， J A X 1 2 2 2 , 2 2 J E 1 a G E E J 1 X 2 22 b 2 22 b 2 2 b 22 22 , 2
解：虽然黑体表面与重辐射表面均具有的特 点，但两者具有不同的性质。黑体表面的温 度不依赖于其它参与辐射的表面，相当于源 热势。而重辐射表面的温度则是浮动的，取 决于参与辐射的其它表面。
A E E E E b 1 b 2 b 1 b 2 遮 热 板 时 ： 解： 无 1 , 2 1 11 2 1 AA A A E E E E b 1 b 2 ' b 1 b 2 有 N 块 遮 热 板 时 ： 1 , 2 1 1 1 1 1 2 n 2 n 1 1 A AA AA
[例6-6] “善于发射的物体必善于吸收”，即 物体辐射力越大，其吸收比也越大。你认为 对吗？ 解：基尔霍夫定律对实际物体成立必须满足 两个条件：物体与辐射源处于热平衡，辐射 源为黑体。也即物体辐射力越大，其对同样 温度的黑体辐射吸收比也越大，善于发射的 物体，必善于吸收同温度下的黑体辐射。所 以上述说法不正确。
第六章
辐射换热
(Radiative Heat Transfer)
典型题精解
[例6-1] 试解释下列名词 （1）有效辐射；（2）表面辐射热阻；（3）重辐射 面；（4）遮热板。
解：(1)有效辐射：包括辐射表面的自身辐射E和该表面对投 G。 入辐射的反射辐射 G ，记为 J ，即 J E (2)表面辐射热阻：当物体表面不是黑体表面或表面面积 不是无限大时，该表面不能全部吸收外来投射辐射能量，这 相当于表面存在热阻。该热阻称为表面辐射热阻。以 1 A 表 示，取决于表面辐射特性。 (3)重辐射面：辐射换热中系统中，表面的净辐射换热量 为零的表面 (4)遮热板：插入两个换热表面之间用以削弱辐射换热的 薄板。
《传热学》习题课(导热部分)
第二章 导热基本定律及稳态导 热——思考题
• 7. 扩展表面中的导热问题可以按一维问 题处理的条件是什么？有人认为，只要 扩展表面细长，就可按一维问题处理， 你同意这种观点吗？ 答：扩展表面的横截面上的温度分均匀 可按一维问题处理。不同意，扩展表面 细长，如果不能保证在其横截面上温度 分布均匀，不能按一维问题处理。
热学术语，规定边界上的温度值。 t 第二类边界条件：数学语言 0, n w f 2 ；传 热学术语，规定边界上的热流密度值。 t 0, ht w t f ；传 第三类边界条件：数学语言 n w 热学术语，规定边界上物体与周围流体间的表面传热 系数及周围流体的温度值。
• 7.什么是串联热阻叠加原则，它在什么前提下
成立？以固体中的导热为例，试讨论有哪些情 况可能使热量传递方向上不同截面的热流量不 相等。
答：串联热阻叠加原则：在一个串联的热量传递过 程中，如果通过各个环节的热流量都相同，则各串 联环节的总热阻等于各串于各串联环节热阻的和。 成立的前提是：传热过程为串联热量传递，通过各 个环节的热流量都相同。 固体非稳态导热，在热量传递方向上不同截面上的 热流量随时间变化，不相等。有扩展表面的传热， 在扩展表面的每一垂直于扩展表面的截面上的热流 量，由于沿扩展表面的换热而不相同。
给水，水蒸发把热量转换成潜热和显热，带 入蒸汽和水，水温保持在饱和温度下，而使 壶壁维持在略高于水的饱和温度。但水蒸发 完后，壶内是气体，传热性能变差，使壁温 急剧提高，可能出现超过铝的熔点，而被烧 坏。
第一章 绪论——思考题
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(2)表面辐射热阻：当物体表面不是黑体表面或表面面积
不是无限大时，该表面不能全部吸收外来投射辐射能量，这
相当于表面存在热阻。该热阻称为表面辐射热阻。以 1 表
示，取决于表面辐射特性。
A
(3)重辐射面：辐射换热中系统中，表面的净辐射换热量 为零的表面
(4)遮热板：插入两个换热表面之间用以削弱辐射换热的 薄板。
[例6-4] 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 。设各板均为漫灰表面，且发射率相同.
n 1
解： 无 遮 热 板 时 ： 1 ,21 A E b 1 1 A E b 1 2 A A E 2 b 1 1 E b 2
有 N 块 遮 热 板 时 ： '1 ,2 1 A n 1 A E b 1 1 A E b 2 2 1 A 1 A A n E 1 b 1 2 E b 2 1 Βιβλιοθήκη (4)J19855W /m 2
(5)J24218W /m 2
(6)q1,25638W /m2
[例6-3] 黑体表面与重辐射表面均具有 J Eb。 这是否意味着黑体表面与重辐射表面具有相 同的性质？
解：虽然黑体表面与重辐射表面均具有的特 点，但两者具有不同的性质。黑体表面的温 度不依赖于其它参与辐射的表面，相当于源 热势。而重辐射表面的温度则是浮动的，取 决于参与辐射的其它表面。
[例6-6] “善于发射的物体必善于吸收”，即 物体辐射力越大，其吸收比也越大。你认为 对吗？
解：基尔霍夫定律对实际物体成立必须满足 两个条件：物体与辐射源处于热平衡，辐射 源为黑体。也即物体辐射力越大，其对同样 温度的黑体辐射吸收比也越大，善于发射的 物体，必善于吸收同温度下的黑体辐射。所 以上述说法不正确。
(2)板1的投入辐射，即板2的有效辐射 J 2 。为此，先 求两板间的辐射换热热流密度
q 1,21 E 1b 1 1 2 E b 2 15.671 0 0 1 . 6 8 0 1 7 .6 00 130045638W /m 2
而由：
q1,2
J2 Eb2
12
2
得 ： J 2 E b 2 1 2 2 q 1 , 2 5 . 6 7 1 0 8 2 7 2 7 3 4 5 3 6 8 0 1 . 6 1 4 2 1 8 W / m 2
从窥视孔射出的辐射能量即为 J 1 A 1
由 已 知 条 件 :2 0 .8 ,T 2 1 5 0 0 K ,A 2 6 1 6 m 2 ,A 1 0 .0 5 0 .0 5 2 .5 1 0 3m 2
得 : X 2 ,1 2 .5 6 1 0 3 4 .2 1 0 4
E b 2 0 T 2 4 5 . 6 7 1 0 8 1 5 0 0 4 2 8 7 . 0 4 1 0 3 W / m 2
[例6-7] 一个电加热箱，内部尺寸是111m3，内部温
度为1500 K，内表面黑度是0.8。试计算通过一个面
积为55cm2的窥视孔射出的辐射能量。假定窥视孔
无玻璃覆盖，各辐射面都是灰体，并忽略外界对这种 辐射的影响。
解： 设加热箱内表面温度、发射率、面积、 有效辐射和同温度下的黑体辐射力分别为
T2,2,A2,J2,Eb2；窥视孔的发射率、面积、有效
( 3 ) 板 1 的 反 射 辐 射 ： q 1 J 1 E 1
而 : J 1 E b 1 1 1 1 q 1 , 2 5 . 6 7 1 0 8 4 2 7 2 7 3 4 5 3 6 8 0 1 . 6 1 9 8 5 5 W / m 2
故 ： q 1 9 8 5 5 8 1 6 8 1 6 8 7 W /m 2
所 以 ： '1,2n1 11,2
[例6-5] 北方深秋季节的清晨，树叶叶面上 常常结霜。试问树叶上、下表面的哪一面结 霜？为什么？
解：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 面温度低于摄氏零度，而地球表面温度一般 在摄氏零度以上。由于相对树叶下表面来说， 其上表面需要向空间辐射更多能量，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。
辐射分别为1, A1, J1 。根据题意有
X 2 ,1
A1 A2
X2,2 1X2,1
在忽略外界通过窥视孔射入的辐射能时，
J 2 2 E b 2 1 a 2 G 2 2 E b 2 J 2 A 2 X 2 A , 2 2 1 2 2 E b 2 J 2 1 2 X 2 , 2
传热学课堂练习
第六章 辐射换热
(Radiative Heat Transfer)
典型题精解
❖ [例6-1] 试解释下列名词
（1）有效辐射；（2）表面辐射热阻；（3）重辐射 面；（4）遮热板。
❖ 解：(1)有效辐射：包括辐射表面的自身辐射E和该表面对投
入辐射的反射辐射 G ，记为 J ，即 JEG。
[例6-2] 两块平行放置的平板表面发射率为0.6，其 板间距远小于板的宽度和高度，且两表面温度分别 为, t1427oC,t227oC。 试确定： （1）板1的自身辐射；（2）对板1的投入辐射； （3）板1的反射辐射；（4）板1的有效辐射； （5）板2的有效辐射；（6）板1,2间的辐射换热量.
解： ( 1 ) E 1 E b 1 0 .6 5 .6 7 1 0 8 4 2 7 2 7 3 4 8 1 6 8 W /m 2
0 .8 2 8 7 .0 4 1 0 3
J1J21 1 1 0 .8 14 .2 1 0 4
即 ：J21 12 2E b 1 2X 2 ,1
2E b 2
2A A 1 212
同时，窥视孔向外界的有辐射能为
J1J2AA 21X2,1J2A A1 2 A A1 2J2
由于窥视孔的反射率等于0，故 J 1 E1 , 那么窥视孔的相当发射率为
1EJb11
J2 Eb2
2A A12212