建环期末考试传热学 答案B
传热期终试题B卷答案.doc
传热学期终试题B 卷答案及评分标准一、（10分）如图1所示，一个半径为1=100r mm 的实心长圆柱体，具有均匀的内热源4=10Φ&3W /m ，导热系数=10λW /m K ⋅（）。
圆柱体处于温度为f t =25C 。
的环境中，与周围环境间的表面传热系数h 为802W /m K ⋅（）。
试求圆柱体外壁温度w t 及圆柱体沿半径方向的温度分布；并求圆柱体内最高温度的位置和大小？图1解：单位长度圆柱体外表面的散热量为：2=14ΦΦd π⨯⨯&=4210(20.1)14π⨯⨯⨯⨯=314.16W （1） （2分） 又由=Φ2()4w f h d t t π⨯⨯- （1分）则w t =2(80)4f Φ/d t π⨯+=2314.16/(80(20.1))254π⨯⨯⨯+=150C 。
（1分） 圆柱体内的柱坐标导热微分方程为：1()0d dt Φr r dr dr λ+=&（2） （2分） 边界条件为：0r =，0dtdr=；1r r =，w t t = （1分）对（2）式两边积分得2112dt Φr C dr λ+=&，由边界条件1得1=0C （1分）再积分一次得2214Φt r C λ=-+&， 由边界条件2得22114w ΦC t r λ=+& (1分)。
带入2C 可得圆柱体中的温度场为：2211()4w Φt t r r λ=+-&=422110150(0.1)480r +⨯⨯-=2152.5250r - （1分）当r =0时，温度达到最高，最高温度为152.5C 。
（1分） 二、（10分）一块平板宽为1m ，长为1.5m ，在10℃的空气中保持90℃，如果空气流过平板时，板的一面与空气的对流换热量为3.75kW ，试确定空气的流速。
准则关联式：12130.664Re Pr Nu = 层流；4513(0.037Re 871)Pr Nu =- 湍流；（空气热物性参数见表1）。
《传热学B》期末考试试题及答案
汽车工程学院本科课程考试试卷考试课程与试卷类型：传热学B —A 姓名： 学年学期： 学号： 考试时间： 班级： 一、简答题（每题4分，共40分）1. 黑体的单色辐射率最大位置随温度升高是向长波方向还是向短波方向移动？这种移动的规律是由哪个定律确定的？2. 对于过热器中：高温烟气→外壁→内壁→过热蒸汽的传热过程次序为什么？3. 绝热边界是第几类边界条件？边界上的温度梯度是多少？4. 半径为R 的长圆柱，水平放置在空气中冷却，已知空气的表面传热系数为h ，导热系数为1λ，圆柱体的导热系数为2λ，请写出此时的毕渥数与努塞尔数。
5. 有一表面为灰体的物体放在一个大房间中，试画出由该物体表面与房间内表面构成的封闭空间的辐射换热网络图。
（房间面积与物体表面积相比可以认为无限大） 6. 暖气片的肋片加在空气侧，请解释原因？7. Bi 数满足什么条件，就可以使非稳态导热问题按第三类边界条件所求解的结果转化为第一类边界条件的解？为什么？8. 已知某黑体向外发出的定向辐射强度为)/(100002sr m W I b ⋅=，求该黑体的温度为多少？（写出计算依据）9. 肋效率是不是越高越好？当肋效率1=f η时，肋高是多少？10. 有两块平行放置的大平壁，其中之一是黑体，另一块是灰体。
若两者温度相等。
试问黑体与灰体中哪个辐射力大？黑体与灰体之中哪个有效辐射大？为什么？ 二、实验题（共10分）写出水自然对流换热实验的数据整理成的公式形式，实验中如何实现自然对流换热？实验装置中的冷却管和辅助加热管有什么作用？三、计算题（每题10分，共50分，计算结果小数点后保留2位）1. 在一台1-2型壳管式冷却器中，管内冷却水从16℃升高到35℃，管外空气从119℃下降到45℃。
空气流量为min /6.19kg ，温差修正系数92.0=ψ，换热器的总传热系数为)/(842K m W k ⋅=。
试计算所需的传热面积。
（已知水)/(2.4K kg kJ c p ⋅=，空气)/(009.1K kg kJ c p ⋅=）。
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。
【传热学《传热学B》期末考试试题及答案14152
吉林大学汽车工程学院本科课程考试试卷考试课程与试卷类型：传热学B —A 姓名： 学年学期：2014-2015-2 学号： 考试时间：2015-06-07 班级： 一、选择题(每小题2分，共10分) 1．下列哪个表达式是正确的（ ）A.1,212,12X A X A =B.2,111,22X A X A =C.3,32,31,33,1X X X X ++=D.3,23,1)21(,3X X X +=+2．除了温度因素外，大空间小物体辐射换热过程中对辐射换热量的大小起到关键作用的是（ ）A.大空间B.小物体C.大空间和小物体D.不确定3．两个同类现象是否相似需要根据同名的已定特征数相等和单值性条件相似判断，下列哪个不属于单值性条件（ ）A.初始条件B.边界条件C. 参数条件D.物理条件 4．管槽内强制对流过程中入口段部分（ ）A.换热效果较好，边界层厚度较薄B.换热效果较好，边界层厚度较厚C.换热效果较差，边界层厚度较不变D.换热效果较差，边界层厚度较薄5．非稳态导热过程中，物体初始温度分布影响逐渐消失，此后不同时刻温度主要受到边界条件的影响，非稳态导热的这个阶段属于（ ）A. 非正规状况阶段B.周期性非稳态导热C.稳态导热D. 正规状况阶段 二、判断题（每小题2分，共10分） 1．角系数大小与物体温度有关。
（ ）2．雷诺数可用于判断任何一个对流过程的流体流态情况。
（ ）3．当符合大空间小物体辐射换热模型时，大空间小物体的辐射换热量与大空间表面积的数值无关。
（ ）4．多层圆筒壁稳态导热过程中，各层圆筒壁导热热流密度和导热热流量都相等。
（ ） 5．无限大平板的非稳态导热过程中θθm 与Bi 、Fo 和δx有关。
（ ）三、实验题（10分）水自然对流表面传热系数测定实验中，要求把Nu 数整理成什么形式的准则方程？定性温度和特征长度是如何规定的？ 四、简答题（每小题6分，共30分）1．一块金属与一块塑料板，哪个导热系数大？写出导热面积热阻的表达式和单位。
传热学考试答案
一、填空题（题数：15，共 27.0 分）1流体在在管内流动的流态一般有、，一般换热设备内多为。
（3.0分）3.0分正确答案第一空：层流；紊流；湍流；层流态；紊流态；湍流态第二空：层流；紊流；湍流；层流态；紊流态；湍流态第三空：紊流；湍流；紊流态；湍流态我的答案:第一空：层流第二空：湍流第三空：湍流答案解析：2晴朗秋日的早晨，露珠会在也植物叶面形成。
（上或下）（1.0分）1.0分正确答案第一空：上我的答案:第一空：上答案解析：3大于，会形成珠状凝结。
（2.0分）2.0分正确答案第一空：表面张力第二空：附着力我的答案:第一空：第二空：附着力答案解析：4粗糙内璧面的水壶和光滑内璧面的水壶，在相同加热条件下，内璧面最先沸腾。
（1.0分）1.0分正确答案第一空：粗糙；粗糙内；粗糙内壁；粗糙内壁面我的答案:第一空：粗糙答案解析：5导热微分方程式是在定律和定律基础上建立起来的。
（2.0分）2.0分定律和定律基础上建立起来的。
' />正确答案傅里叶；傅里叶定律第二空：热力学第一；能量守恒与转化；热力学第一定律；能量守恒与转化定律；能量守恒我的答案:第一空：傅里叶第二空：能量守恒答案解析：6角系数的三个特性分别为、、。
（3.0分）2.0分正确答案第一空：互换性；相对性；互换；相对第二空：完整性；完整第三空：分解性；分解第一空：相对性第二空：完整性第三空：可加性答案解析：7换热器按原理种类可分为，，。
（3.0分）2.0分正确答案第一空：间壁式；间壁式换热器；间壁第二空：混合式；混合式换热器；混合；蓄热式；蓄热；蓄热式换热器第三空：回热式；回热式换热器；回热我的答案:第一空：间壁式换热器蓄热式换热器第三空：混合式换热器答案解析：8管内受迫对流换热常物性流体在热充分发展阶段的表面传热系数。
（变大、变小、不变）（1.0分）0.0分。
（变大、变小、不变）' />正确答案第一空：不变我的答案:第一空：变小答案解析：9红外线的热射线波长比可见光的波长。
传热学B卷-2009-标准答案
南京工业大学2009—2010学年度第一学期（期末）考试标准答案《传热学》试卷（闭卷）（B卷）出卷人：李维（考试时间：120分钟，供环设07使用）一、简答题（每小题2分,共10分）1、热流密度------单位时间单位面积上所传递的热量1.饱和沸腾------加热面温度和流体温度均大于该流体相应压力下的饱和温度的沸腾。
2.热边界层：------流体流过物体表面时，由于主流与壁面间存在温差，在贴壁处所形成的有显著温度变化的流体薄层。
2、物理现象相似------在同一类物理现象中，凡相似的现象，在对应时刻，各对应空间位置点的各同名物理量分别对应成一定的比例。
3、发射率------实际物体的辐射力与同温度下黑体的辐射力之比。
二、填空题（每空1分,共15分）1.热力学第一定律能量方程2.导热系数相差不大3.振幅衰减度热扩散系数温度波的波动周期传递深度4.相关联的速度场温度场5.0（零）不再随x改变保持不变三、选择题（每小题2 分，共10分）1.AD 2、BD 3、C 4、BC 5、A四、简答题（每小题5分，共15分）1、答：边界层理论的基本论点主要有：⑴.边界层为一薄层，其厚度远小于定型尺寸；⑵.在边界层内存在较大的速度和温度变化；⑶.边界层流态分为层流和紊流，紊流边界层内贴壁处附近仍为层流（层流底层）；⑷.速度场和温度场可划分为主流区和边界层区。
（5分）。
2、答：时间常数越小，热电偶越能迅速反映流体温度的变化。
时间常数取决于几何参数V/A、物理性质ρc和换热条件h。
（2分）热电偶的自身热容ρcV越大，温度变化越慢；表面换热条件越好（hA越大），单位时间内传递的热量越多，热电偶的温度越能迅速接近被测流体的温度。
（3分）3、答：由于该采暖房间地板表面1的温度为t1，仅有的一面外墙内壁面2的温度为t2，其余墙的内壁面温度为t，且这三个温度各不相同，故可视该采暖房间其余墙的内壁面为一个表面3，3其辐射换热为三个表面间的辐射换热问题，其辐射换热网络图如下图所示（3分）。
传热学期末考试答案---文本资料
传热学期末考试答案---⽂本资料2006—2007学年第⼆学期期末考试《传热学》试题（B 卷）答案⼀、填空题(每空1分，共20分)1、当凝结过程在冷壁⾯上进⾏时，视凝结液体依附壁⾯的不同．可分为膜状凝结和珠状凝结两种。
2、格拉晓夫准则的物理意义表⽰浮升⼒与粘性⼒的相对⼤⼩；表达式23γαtl g G r ?=3、根据物体温度与时间的关系，热量传递过程可分为两类：稳态传热过程和⾮稳态传热过程。
4、把吸收率等于1的物体称⿊体，把光谱吸收⽐与波长⽆关的物体称为灰体。
5、同⼀温度下⿊体的辐射能⼒最⼤，吸收能⼒最⼤。
6、⾓系数的性质有相对性、完整性、可加性。
7、⾮稳态导热定解条件有两个，边界条件和初始条件。
8、影响对流换热的主要因素有流动的起因、流动状态；流体的热物理性质；流体的相变；和换热表⾯⼏何因素。
⼆、选择题（每题2分，共18分）1、.下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响?( C )A.雷诺数B.格拉晓夫数C.普朗特数D.努谢尔特数2、物体给定辐射⽅向上，物体在与发射⽅向垂直的⽅向上的单位投影⾯积，在单位时间和单位⽴体⾓内所发射全波长的能量，称为（ A ）A 、辐射强度；B 、辐射⼒；C 、光谱辐射强度；D 、光谱辐射⼒。
3．彼此相似的现象，它们的同名准则数（ C ）A.相似B.不等C.必定相等D.之间⽆关4、温度梯度的⽅向是指向温度（A ）A ．增加⽅向B ．降低⽅向C ．不变⽅向D ．趋于零⽅向5、实际物体的辐射⼒⽐同温度下⿊体的辐射⼒（ B ）A.⼤B.⼩C.⼀样D.差不多 6、热量传递的三种基本⽅式是( A )A. 热对流、导热、辐射B. 复合换热、热辐射、导热C. 对流换热、导热、传热过程D. 复合换热、热辐射、传热过程7. ⽆量纲组合hLλ⽤于对流换热时称为( C )准则。
A. Re(雷诺)B. Pr(普朗特)C. Nu(努谢尔特)D. Gr(格拉晓夫)8. 对流换热以( B )作为基本计算式A. 傅⽴叶定律B. ⽜顿冷却公式C. 普朗克定律D. 热路欧姆定律9. 公式Φ=kA Δt 称为( C )。
建环期末考试传热学-答案B
一、选择1.下列（D)准则反映了流体物性对对流换热的影响。
a。
雷诺数b。
瑞利数 c.普朗特数d。
努谢尔特数2.绝大多数下强制对流换热的换热系数（A)自然对流。
a。
大于b。
小于c。
等于d。
无法比较3.(B）反映了物质的导热能力的大小。
a。
热流密度b。
导热系数 c.对流换热系数 d.温度梯度4.当Fo数（A）0.2时,瞬态温度场的变化进入正常情况阶段.a.大于b.小于c。
等于d。
无法比较5.在相同进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差关系为（A)a.逆流大于顺流b。
顺流大于逆流 c.二者相等 d.无法比较6。
(C)传热不需要冷热物体直接接触?a。
导热b。
热对流c。
热辐射d.以上几种都不是7.如果在水冷壁的管子里结了一层水垢,其他条件不变，管壁温度与无水垢时相比将(B）a。
不变b。
提高c.降低d.随机改变8.某一传热过程的热流密度q=500W/m²，冷、热流体间的温差为10℃，其传热系数和单位面积的总传热热阻各为多少?（C）a。
K=50W/（m²·K)r=0。
05m²·K/W b.K=0。
02W/（m²·K）r=50m²·K/Wc..K=50W/（m²·K）r=0。
02m²·K/W d。
K=50W/（m²·K)r=0.05K/W9。
黑体表面的有效辐射（D）对应温度下黑体的辐射力。
a.大于b。
小于c。
无法比较 d.等于10。
下列各种方法中,属于削弱传热的方法是（D）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。
采用导热较小的材料使导热热阻增加二、填空题1.传热学是研究在温差作用下热量传递_过程规律的科学.2。
热传递的三种方式分别为热对流、导热和热辐射.3。
兰贝特余弦定律是指黑体在任何方向上的定向辐射强度与方向无关，符合兰贝特余弦定律的表面有黑体、漫灰表面。
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一、选择
1.下列（D）准则反映了流体物性对对流换热的影响。
a.雷诺数
b.瑞利数
c.普朗特数
d.努谢尔特数
2.绝大多数下强制对流换热的换热系数（A）自然对流。
a.大于
b.小于
c.等于
d.无法比较
3.（B）反映了物质的导热能力的大小。
a.热流密度
b.导热系数
c.对流换热系数
d.温度梯度
4.当Fo数（A）0.2时，瞬态温度场的变化进入正常情况阶段。
a.大于
b.小于
c.等于
d.无法比较
5.在相同进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差关系为（A）
a.逆流大于顺流
b.顺流大于逆流
c.二者相等
d.无法比较
6.（C）传热不需要冷热物体直接接触?
a.导热
b.热对流
c.热辐射
d.以上几种都不是
7.如果在水冷壁的管子里结了一层水垢，其他条件不变，管壁温度与无水垢时相比将（B）
a.不变
b.提高
c.降低
d.随机改变
8.某一传热过程的热流密度q=500W/m²，冷、热流体间的温差为10℃，其传热系数和单位面积的总传热热阻各为多少?（C）
a.K=50W/（m²〃K）r=0.05m²〃K/W
b.K=0.02W/（m²〃K）r=50m²〃K/W
c..K=50W/（m²〃K）r=0.02m²〃K/W
d..K=50W/（m²〃K）r=0.05K/W
9.黑体表面的有效辐射（D）对应温度下黑体的辐射力。
a.大于
b.小于
c.无法比较
d.等于
10.下列各种方法中，属于削弱传热的方法是（D）
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.采用导热较小的材料使导热热阻增加
二、填空题
1.传热学是研究在温差作用下热量传递_过程规律的科学。
2.热传递的三种方式分别为热对流、导热和热辐射。
3.兰贝特余弦定律是指黑体在任何方向上的定向辐射强度与方向无关，符合兰贝特余弦定律的表面有黑体、漫灰表面。
4.按照导热机理，水的汽液固三种状态中，气态状态下导热系数最小。
5.肋片效率ηf的定义是肋片实际散热量与肋片处于肋基温度下的比值。
6.一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），平比厚度5mm，则该平壁的导热系数为__，导热热阻为__。
三、判断
1.手摸在铜板和木板上，很快就会感到铜板比木板冷的多，这是由于铜的导热系数大于木板的导热系数的缘故。
F
2.用套管温度计测量温度时，为减小测量误差，常采用导热系数较小的材料作套管。
F
3.黑体就是可以全部吸收透射到其表面上的所有波长的辐射能量。
T
4.对一维肋片，导热系数越高，沿肋高方向的热阻越小，因而沿肋高方向的温度变化越小。
T
5.同一块砖，在受潮时候的导热系数大于干燥时的导热系数T
四、名词解释
1.热边界层：当壁面与流体间有温差时，会产生温度梯度很大的热边界层。
2.黑体：能吸收外来的全部电磁辐射，并且不会有任何的反射和投射
3.热流密度：单位时间单位面积上所传递的热量。
五、简答
1.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?
当其他条件相同时，冰箱的结霜相当于在冰箱蒸发器和冰箱冷冻室（或冷藏室）之间增加了一个附加热阻，因此要达到相同的制冷室温度，必然要求蒸发器处于更低的温度，所以，结霜的冰箱耗电量更大
2.强化管内受迫对流换热的途径有哪些?（至少3）
1、将光管改为内螺纹管，可以加强管内端流，破坏传热过界层，对流换热系数得以大幅度增加。
2、通过将光管改为内翅片管，可以大幅度提高换热面积。
3、增大流速、
4、采用弯管
5、采用扭曲管。
3.毕渥数的定义式及物理意义。
固体内部导热热阻与其界面上换热热阻之比。
六、计算
1.已知：冷藏室墙有三层结构成，钢皮厚度为0.794mm，导热系数为45W/（m〃K）；矿渣棉厚度为152mm，导热系数为0.07W/（m〃K）；石棉板厚度为9.5mm，导热系数为0.1W/（m〃K）。
墙面面积为37.2m²，内侧空气温度为-2℃，外侧空气温度为30℃。
墙内表面与室内空气的对流表面传热系数为1.5W/（m²〃K），墙外表面与室外空气的对流表面传热系数为
2.5W/（m²〃K）。
求每小时损失的热量。
2.已知一个边长为0.2m的正立方体，下底面被加热，温度保持427℃，底面材料发射率为0.8；顶面温度为27℃，顶面材料发射率为1；侧面绝热，为了保持下底面的温度不变，对底面单位面积的加热功率应为多少?（用网络法求解）
3.在一冷凝器中，冷却水以1m/s的流速过内径d为10mm、长度I为3m的铜管，冷却水的进出口温度分别为15℃和65℃，试计算管内的表面传热系数。
附：30℃时水的物性参数为：λ=0.618W/m〃K，v=0.805㎝*10∧-6m²/s，Pr=5.42，40℃时水的物性参数为：λ=0.635W/m〃K，v=0.659㎝*10∧-6m²/s，Pr=
4.31 管内强制对流换热换热湍流关联式：Nu=0.023Re∧0.8Pr∧0.4 管内强制对流换热层流关联式：Nu=1.86Re∧1/3Pr∧1/3（d/l）∧1/3（uf/uw）∧0.14。
（按下图方法计算，数值不同）。