传热学简答分析题(石工)
传热学简答分析题总结
简答题总结绪论部分主要包括导热、对流换热、辐射换热的特点及热传递方式辨析。
1、冬天，经过在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来感到很暖和，并且经过拍打以后，效果更加明显。
试解释原因。
答：棉被经过晾晒以后，可使棉花的空隙里进人更多的空气。
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(20℃，1.01325×105Pa时，空气导热系数为0.0259W/(m·K)，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、夏季在维持20℃的室内工作，穿单衣感到舒适，而冬季在保持22℃的室内工作时，却必须穿绒衣才觉得舒服。
试从传热的观点分析原因。
答：首先，冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同。
夏季室外温度比室内气温高，因此通过墙壁的热量传递方向是出室外传向室内。
而冬季室外气温比室内低，通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。
因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同，夏季高而冬季低。
因此，尽管冬季室内温度(22℃)比夏季略高(20℃)，但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。
根据上题人体对冷感的感受主要是散热量的原理，在冬季散热量大，因此要穿厚一些的绒衣。
3、试分析室内暖气片的散热过程，各环节有哪些热量传递方式？以暖气片管内走热水为例。
答：有以下换热环节及热传递方式(1)由热水到暖气片管到内壁，热传递方式是对流换热(强制对流)；(2)由暖气片管道内壁至外壁，热传递方式为导热；(3)由暖气片外壁至室内环境和空气，热传递方式有辐射换热和对流换热。
4、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)。
解：如图所示。
假定地面温度为了Te ，太空温度为Tsky，设过程已达稳态，空气与地面的表面传热系数为h，地球表面近似看成温度为Tc 的黑体，太空可看成温度为Tsky的黑体。
则由热平衡：，由于Ta ＞0℃，而Tsky＜0℃，因此，地球表面温度Te有可能低于0℃，即有可能结冰。
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【实用版】
目录
一、传热学的基本概念
二、传热学的基本原理
三、传热过程的分类
四、传热方式及其特点
五、传热问题的解决方法
正文
传热学是研究热量传递规律的一门学科，主要研究在不同温度的物体或物体的不同部分之间，热量如何传递以及传递的速度等问题。
在工程技术、物理学、化学等领域都有广泛的应用。
一、传热学的基本概念
传热学首先要了解的是热量和温度。
热量是物体内部分子的热运动能量，温度则是物体内部分子热运动能量的一种表现。
当两个物体的温度不同时，就会发生热量的传递。
二、传热学的基本原理
传热学的基本原理是热量传递的方向性原理，即热量总是从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分。
三、传热过程的分类
传热过程主要分为三种：热传导、热对流和热辐射。
热传导是物体内部分子间的热量传递过程；热对流是流体（如气体、液体）中因温度不同而产生的流动引起的热量传递过程；热辐射则是物体因温度而产生的电磁波或光子的辐射引起的热量传递过程。
四、传热方式及其特点
热传导的特点是在固体中传热速度快，且传热方向与温度梯度方向相反；热对流的特点在于流体的传热速度较快，且传热方向与流速方向有关；热辐射的特点是传热速度快，且不受介质的影响，但在传热初期，热辐射的贡献较小。
五、传热问题的解决方法
解决传热问题一般有以下几种方法：一是通过材料的选择，改变传热方式，以达到最佳的传热效果；二是通过设备的设计，优化传热过程，提高传热效率；三是通过数值模拟，预测和优化传热过程。
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传热学面试真题答案解析
传热学面试真题答案解析热传递是的基本概念之一，它在自然界和工程中无处不在。
热传递涉及热量从高温区域传递到低温区域的过程。
在的学习和研究中，面试题是常见的考核手段之一。
在本文中，我们将针对一些经典的面试题进行解答和分析，帮助读者更好地理解热传递的原理和应用。
面试题一：什么是传热？传热的三种方式是什么？传热是指热量从一个物体或物质传递到另一个物体或物质的过程。
传热的三种方式是导热、对流和辐射。
导热是通过物质内部的分子（原子）振动传递能量的方式，比如热勺在火上受热时，导热会让整个勺子加热。
对流是通过流体的流动来传递热量，比如水壶上的热水会形成对流环流，从底部热传递到整个水体。
辐射是指热量通过电磁辐射，以波动形式传递的方式，比如太阳辐射热量到地面。
面试题二：什么是热传导？如何计算热传导？热传导是指固体或液体内部的热量传递过程，通过热量在物质内部传递。
热传导根据傅里叶热传导定律进行计算，该定律表明，热量沿某一方向传导的速率与传导区域的温度梯度成正比，并与材料的热导率和截面积成反比。
热传导的计算公式为：q = -k * A * (dT/dx)其中，q为单位时间内通过截面积A传递的热量，k为材料的热导率，dT/dx为温度梯度。
面试题三：什么是对流？如何计算对流传热？对流是指通过流体的流动来传递热量的过程。
可以分为自然对流和强制对流两种形式。
自然对流是指由温差产生的密度差驱动流体的流动，比如空气受热后上升形成对流环流。
强制对流是通过外部力量（如泵、风扇等）使流体流动来传递热量。
对流传热的计算一般使用牛顿冷却定律，该定律表明，传热速率等于温度差与传热面积、流体流速和传热系数的乘积。
传热速率 = h * A * (T1-T2)其中，h为传热系数，A为传热面积，T1为高温一侧的温度，T2为低温一侧的温度。
面试题四：什么是辐射传热？如何计算辐射传热？辐射传热是通过电磁辐射传递热量的过程，热量以波动的形式传递。
辐射传热的计算可以使用斯特藩-玻尔兹曼定律，该定律表明，单位时间内通过面积A的辐射热量与温度的四次方成正比。
传热学思考题答案中国石油大学
第二章
2.1 什么是傅里叶导热定律？它的意义是什么？
答：傅里叶定律是指在任意时刻，各向同性连续介质内任意位置处的热流密度
在数值上与该点的温度梯度成正比，但方向相反。意义：揭示了导热热流与局
部温度梯度之间的内在关系。
2.2 傅里叶定律中没有时间项，能否用来计算非稳态导热过程中的导热量？
答: 能，傅里叶定律是导热的基本定律，是分析导热问题的理论基础。非稳
而内部由于热阻很小而温度趋于均匀，以至于不需要关心温度在空间的分布，
温度只是时间的函数，数学描述上由偏微分方程转化为常微分方程、大大降低
了求解难度。
20、要改善热电偶的温度响应特性，即最大限度降低热电偶的时间常数 =
，形状上要降低体面比，要选择热容小的材料，要强化热电偶表面的对流
ℎ
换热。
2-15 空心砖好，因为空心砖内部充满空气，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。
2-16 棉被中棉絮的中充斥着空气，空气导热系数小，所以棉絮中的热量不容易
散发出来，拍打过后，棉絮更加蓬松，空气增多，故效果更好。
2-17 导热系数是从傅里叶定律定义出来的一个物性量，它反映了物质的导热性
料。
2.4 什么是保温材料?选择和安装时应注意哪些问题。
答：导热系数小的非金属材料在保温隔热、保冷工程中应用广泛，这类材料
被称为保温材料或隔热材料。工程上对保温材料的要求是高效、耐温、易得和
廉价，选择是应注意保温材料的导热系数不大于 0.12w/(m*k)，使用时材料吸
水后会使性能下降，导热系数增加，因此使用时应注意防水。
态导热过程的求解需要导热微分方程，而导热微分方程是在傅里叶定律的基础
传热学试题、答案及考试分析
开卷 120分钟 100分一、 判断哪些论断是正确的，哪些是错误的，在A 、B 、C 、D 上划“√”或“ ”。
要求全划，不划不得分。
每题4分。
（8分） 1、ε=αA 、适用于漫灰表面B 、当与环境温度平衡时适用于任何表面C 、当环境为黑体时适用于任何表面D 、适用于任何表面 （答案：A ） 2、对绝热表面A 、本身辐射=有效辐射B 、有效辐射=投射辐射C 、吸收辐射=本身辐射D 、反射辐射=投射辐射 （答案：B ） 二、 相似准则1、写出下述相似准则的定义式 （3分） B i =（h δλ） F 0 =(2a τδ)G r =(32gl tαν∆) P r =(aν)Re =(ulν) Nu =(hlλ)St =(p huc ρ) 2、水平圆管与气体自然对流放热公式为 （3分） Nu=0.13 ( G r ·P r ) 1/3给下列比例关系中各物理量添上正确的幂次 α～ｄ·△t · Cp ρ∙ ·λ·μ (01313223113~p h d t c ρλμα-⋅∆⋅⋅⋅⋅⋅) 三、 基本概念与公式1、 已知圆管中的速度分布与温度分布，写出其断面平均温度的表达式（3分）(答案：Au t t dA u=⋅⋅⎰⎰，其中Au u dA =⋅⎰⎰)2、一平板置于X-Z 座标下如图。
流体由左侧横向冲刷，写出该座标下平板边界层的动量方程与能量方程 （4分）x z（答案：动量方程：22u u u u v z x x ν∂∂∂+=∂∂∂；能量方程：22t t tu v a z x x∂∂∂+=∂∂∂）3、 写出导热问题第三类边界条件的表达式，并在所用符号上打“√”表示已知量，打“？”表示未知量 （2分） （答案：()f s sth t t n λ∂-=-∂，已知量：f t ，h ，λ。
未知量：t ） 4、 圆管内、外径为d 1 ，d 2 ，内壁热流密度为q 1 ，外壁热流密度为q 2 ，单位管长热流为q L,给出q2与qL的因次及它们之间的关系式（3分）（答案：[]22q W m ⎡⎤=⎣⎦，[][]l q W m =，222l q r q π=⋅）5、 根据下述提示简述边界层理论的五个主要内容，α、尺度，b 、速度梯度，c 、发展过程，d 、整个流场分区情况，e 、边界层内压力分布特点，为什么边界层理论有巨大实用价值？ ( 8分 )（答案：a 、边界层的厚度很薄，故尺度很小；b 、法向速度梯度很大，故粘滞力很大；c 、边界层流态分层流和紊流，紊流边界层紧靠壁处仍将是层流，称层流底层；d 、流场可划分为主流区和边界层区，只有在边界层内才显示流体粘性的影响。
[实践]传热学简答题
![[实践]传热学简答题](https://img.taocdn.com/s3/m/ed4275056fdb6f1aff00bed5b9f3f90f76c64dd6.png)
传热学简答题1、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）努塞尔数，λlh Nu =，它表示表面上无量纲温度梯度的大小。
（2）雷诺数，νlu ∞=Re ，它表示惯性力和粘性力的相对大小。
（3）普朗特数，aν=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，λlh B i =，它表示导热体内部热阻与外部热阻的相对大小。
(它表示无量纲热阻)2、试分析气、液、固三种状态物体导热机理？答：固体：①导电固体：自由电子的移动②非导电固体：晶格的震动气体：气体分子的不规则运动及碰撞 液体：说法不一（类固体或类气体）3、热扩散系数（导温系数）是表征什么的物理量？导温系数与导热系数的区别是什么？答：热扩散率ca 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。
4、非稳态导热的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，应用于物体的导热系数相当大，或者几何尺寸很小，或表面传热系数极低；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。
（集总参数法的适用条件是对于平板B i <0.1，对于圆柱B i <0.05，对于球B i <0.033。
）5、黑体、白体、灰体的含义？答：黑体：我们把吸收率等于1的物体 白体：我们把穿透率等于1的物体灰体：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。
传热学简答题
传热学简答题1、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）努塞尔数，λl h Nu =，它表示表面上无量纲温度梯度的大小。
（2）雷诺数，νl 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，λlh B i =，它表示导热体内部热阻与外部热阻的相对大小。
(它表示无量纲热阻)2、试分析气、液、固三种状态物体导热机理？答：固体：①导电固体：自由电子的移动②非导电固体：晶格的震动气体：气体分子的不规则运动及碰撞液体：说法不一（类固体或类气体）3、热扩散系数（导温系数）是表征什么的物理量？导温系数与导热系数的区别是什么？ 答：热扩散率ca 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。
4、非稳态导热的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，应用于物体的导热系数相当大，或者几何尺寸很小，或表面传热系数极低；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。
（集总参数法的适用条件是对于平板B i<0.1，对于圆柱B i<0.05，对于球B i<0.033。
）5、黑体、白体、灰体的含义？答：黑体：我们把吸收率等于1的物体白体：我们把穿透率等于1的物体灰体：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。
工学-传热学简答题
工程流体力学问答题总结1.为什么用纸杯可以烧开水？答：水侧的热阻远小于加热侧的热阻，纸的温度更接近水的温度，所以不会达到纸的着火点。
2.冬天，隔着玻璃晒太阳感觉更暖和，为什么？答：普通玻璃对太阳辐射的光几乎完全穿透，而对常温下室内物体的红外辐射热量被阻挡在房间内，这一现象类似“温室效应”3.中央电视台1999年9月5日的《科技博览》指出：72℃的铁和600 ℃的木头摸上去的感觉是一样的，您知道为什么吗？答：人手感受到的冷暖实质上是热量传递的快慢，而铁的导热系数远大于木头。
4.住新房和旧房的感觉一样么？为什么住新房感觉冷呢？答：由于水的导热系数远大于空气，而新房墙壁含水较多，所以住新房感觉冷。
5.为什么要及时清除冰箱内的结霜，否则耗电量就会增加？答：因为冰箱结霜相当于在冷流体（制冷剂）与热流体（空气）的传热过程中，串联环节中增加了一个热阻。
因此，要保证冰箱内达到相同的空气温度，在结霜情况下必然要降低制冷剂的蒸发温度，而是以增加压缩机功耗为代价的。
6.改变暖气中的水流速度是否可以改变显著地增强换热？答：暖气内部是水的强制对流换热，而外部是空气的自然对流换热，由于空气侧对流换热表面传热系数远小于水侧的。
热阻主要集中在空气侧，因而，通过改变水侧（既进一步减小水的热阻）对传热量的贡献不大。
7.冬天的晴天白天与晚上的空气温度相同，为什么白天热而晚上却冷些？答：主要由于白天有来自太阳的辐射能量的缘故。
8.北方,深秋或者初冬季节的清晨，为什么树叶总是在朝向太空的一面结霜？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。
而太空表面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。
9.室温下呈黑色的铁棒在炉中加热时，颜色渐呈暗红、红、橙黄，这是为什么？答：随着铁棒的加热，温度升高，其辐射能量最大的波长向短波方向移动，即经历了由远红外线、近红外线到可见光区域，因而会呈现上述颜色变化。
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一．简答分析题
1．牛顿冷却公式中的△t改用热力学温度△T是否可以？
2．何谓定性温度，一般如何取法。
3．天花板上“结霜”，说明天花板的保温性能是好还是差。
4．同一物体内不同温度的等温线能够相交，对吗？为什么？
5．何谓传热方程式，并写出公式中各符号的意义及单位。
6．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？
7．毕渥数和努塞尔数均表达式相同，二者有何区别？
8．在圆筒壁敷设保温层后，有时会增加其散热损失，这是为什么？
9．冬天，在同样的温度下，为什么有风时比无风时感到更冷？
10．试用传热学理论解释热水瓶的保温原理。
11．比较铁、铜、空气、水及冰的导热系数的大小。
12．在空调的房间里，室内温度始终保持在20℃，但在夏季室内仅需穿件单衣，而在冬季却需要穿毛衣，这是什么原因？
13．冬天，经过在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来感到很暖和，并且经过拍打以后，效果更加明显。
试解释原因。
14．有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。
为使稀饭凉得更快些，你认为他应搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水？为什么？
15．窗玻璃对红外线几乎不透明，但为什么隔着玻璃晒太阳使人感到暖和？
16.一铁块放入高温炉中加热，从辐射的角度分析铁块的颜色变化过程
17.我们看到的常温物体呈现某一颜色，解释这一现象。
18.北方深秋季节的清晨，树叶叶面上常常结霜。
试问树叶上、下面哪一面容易结箱?为什么?
19.夏天人在同样温度（如：25度）的空气和水中的感觉不一样。
为什么？
20.为什么水壶的提把要包上橡胶？
22.某管道外经为2r，外壁温度为tw1，如外包两层厚度均为r（即δ2＝δ3＝r）、导热系数分别为λ2和λ3（λ2 / λ3=2）的保温材料，外层外表面温度为tw2。
如将两层保温材料的位置对调，其他条件不变，保温情况变化如何？由此能得出什么结论？
23.强化对流换热措施
24.表面传热系数和传热系数为啥不是物性参数？
25.不凝结气体对膜状凝结换热有何影响？
26.冬天，新建的居民刚住进时比住了很久的旧楼房感觉冷。
试从传热学的观点解释原因。
27.利用同一个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的冰箱耗电量大。
28.用套管温度计测量容器内的流体温度，为了减少测温误差，套管材料选用铜还是不锈钢？
29.在什么情况下第三类边界条件可以转换成第一（二）类？
30.对管内强制对流换热，考虑温差修正系数时，为何对气体采用温度形式，而对液体采用粘度形式
31.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？
32.二滴完全相同的水滴在大气压下分别在表面温度为120度和400度的铁
板上，试问水滴在哪块板上先被烧干，为什么？
33.人造地球卫星在返回地球表面时为何容易被烧毁？
34.有一台放置于室外的冷库，从减少冷库损失的角度出发，冷库外壳颜色应涂成深色还是浅色？
35.夏天，在阳光下以浅色衣服为好，而在钢铁厂的高温车间，为什么工人们有的穿白色工作服，有的穿深色工作服？试从传热学角度加以解释。
36. 为什么遮热罩常常采用发射率高，导热系数低的材料？
37.为强化一台冷油器的传热，有人用提高冷却水流速的办法，但发现效果并不显著。
试分析原因。
38. 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？
39. 热量传递有哪三种基本方式？它们传递热量的机理任何？什么是温度场？
40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？
41.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?
42.什么是集总参数系统，它有什么特征?
43.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？
44.对流换热系数是怎样定义的？它与哪些因素有关？常用哪些途径去求解对流换热问题？
45.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?
46.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？
47.在换热过程的计算中准则关系式所含无量纲准则是如何确定的？，而在关系式的使用中还必须注意哪些问题？
48.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?
49.大容器沸腾换热过程有哪几个主要的区域，并指出临界热流密度在什么情况下会对加热壁面造成损坏？为什么?
50.什么是物体表面的黑度，它与哪些因素相关? 什么是物体表面的吸收率，它与哪些因素相关? 它们之间有什么区别?
51.从基尔霍夫定律可以得出物体的黑度等于吸收率的结论，但用于一般的物体是有条件的。
你知道这些条件吗？灰体是否还要这些条件？请解释一下原因。
52.按照基尔霍夫定律的要求，物体表面的黑度等于其吸收率应该在什么条件下成立？灰体是否需要这些条件？
53.什么是灰体？在实际工程计算中我们把物体表面当作灰体处理应满足什么条件？而又为什么要满足这样的条件？
54.为了减少热电偶测量烟气温度的误差，常常在热电偶外面加上遮热罩，试解释遮热罩减少测温误差的原因，以及对遮热罩的要求。
55.为什么在圆形或球形传热表面外包装热绝缘材料存在热绝缘外直径，而在平表面下却不存在？
56.为了减小传热过程的总热阻我们通常的做法是什么？
57．定性画出Bi→0及Bi→∞时无限大平板在空气中冷却时的温度分布曲线。
58．北方的冬季用热水散热器采暖（管内热水加热管外空气），到了深冬只增加热水流速，能不能显著增加散热量？为什么？
59．工程上采用加肋片来强化传热，何时一侧加肋片？
60．房间内有一半径为5cm的高温球体，从远处看这个小球中间发暗，而边缘更亮一些。
试判断该小球是由金属材料制成还是非金属材料制成?并简单地给出理由。