传热学--华电保定

传热学复习题---------复习题按章节分类第1章 绪论选择1．（华电，06）为了对一电厂省煤器的换热进行强化，提高 B 的表面传热系数效果会会最明显。

(A) 管内水侧 (B) 管外烟气侧 (C) 一样3．（华电，07）常温下，碳钢的导热系数()[]K m W ⋅/在下列哪个范围( B )(A) 0.1-10；(B) 20-60；(C) 100-150；(D) 150-1903．（华电，07）常温下，碳钢的导热系数()[]K m W ⋅/在下列哪个范围( B )(A) 0.1-10；(B) 20-60；(C) 100-150；(D) 150-190填空1．（华电，03）为了强化换热器的换热效果，应主要降低表面传热系数 小 （大；小）的一侧的热阻。

2．（华电，03）国家标准规定，凡平均温度不高于℃350时导热系数不大于0.12()K m W ⋅/ 的材料称为保温材料。

1．（华电，04）下列材料在常温下导热系数最大的是 a 。

(a). 纯铜；(b). 纯铁；(c). 黄铜；(d). 不锈钢1．（华电，05）下列物质在常温下导热系数最小的是（ B ）。

(A) 水 (B) 空气 (C) 玻璃 (D) 岩棉板简答计算第2章 稳态热传导选择1．（华电，08）对于描述温度场的等温线而言，以下正确的是（C ）2（A ） 不同温度的等温线可以相交 （B ）等温线不可以封闭（C ）可以终止于边界2．（华电，08）冬天，在室外放置时间很长的两个物体，一个为金属材料，一个为木质材料，两物体形状、大小相同，但手摸上去感觉的冷热程度不一样，这主要是由于（A ）2（A ）两种材料的导热系数不同 （B ）两种材料的密度不同7．（华电，08）某厂锅炉正常运行时，采用裸露的热电偶测量省煤器入口区域的烟气温度，如果测量系统工作正常，稳定后，测得的烟气温度（A ）2（A ）小于烟气实际温度 （B ）大于烟气实际温度 （C ）等于烟气实际温度填空3．（华电，08）一无内热源的无限大平板中的温度分布可以表示成3221c x c x c t ++=的形式，其中1c 、2c 和3c 为已知的常数，导热系数为λ。

此时刻在0=x 的表面处的热流密度为22/)(m W c λ-4．（华电，03）在圆筒壁稳态导热问题中, 当内壁温度 小于外壁温度 时, 其壁内温度分布应为下图中的 a ()c b a ;； 。

22.（华电，06）在圆筒壁稳态导热问题中, 当内壁温度1w t 小于外壁温度2w t 时，其壁内温度分布应为附图中的 A （A ；B ；C ）。

9．（华电，03）一无内热源的无限大平板中的温度分布可以表示成3221c x c x c t ++=的形式，其中21c c 、和3c 为已知的常数，导热系数为λ。

此时刻在0=x 的表面处的热流密度为2c λ-。

2 2．（华电，04）通过单层圆筒壁导热的热阻表达式为lr r πλ2ln 21。

3．（华电，04）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：2250050x t -=，则平板内的内热源生成率为35/W 105.2m ⨯。

29．（华电，04）一个肋片，测得其肋基处温度为℃80，周围气体温度为30℃，表面传热系数取()K m W ⋅2/20，肋片表面积为22.0m ，查得该肋片的效率为0.6，则该肋片的实际散热量为 W 120。

2 2．（华电，05）对于等截面的直肋片，沿着肋片的高度方向，肋片横截面上导热的热流量逐渐（ B ）。

(A) 变大 (B) 变小 (C) 不变 (D) 不确定4．（华电，05）对于等温线而言，以下不正确的描述是（ A ）。

(A)不同温度的等温线可以相交 (B) 等温线可以封闭 (C) 等温线可以终止于边界3．（华电，06）一个肋片，测得其肋基处温度为℃50，周围气体温度为℃20，表面传热系数取K) W/(m 152⋅，肋片表面积为22.0m ，查得该肋片的效率为0.5，则该肋片的实际散热量为 W 45。

4．（华电，06）壁面绝热的情况属于 B 边界条件。

(A) 第一类 (B) 第二类 (C) 第三类1．（华电，07）对于等截面的直肋，沿着肋片的高度方向，肋片横截面上导热的热流量逐（B ）(A) 变大（B ）变小（C ）不变（D ）不确定1．（华电，07）对于等截面的直肋，沿着肋片的高度方向，肋片横截面上导热的热流量逐（B ）(A) 变大（B ）变小（C ）不变（D ）不确定简答1．（华电，08）你是否做过测量材料导热系数的实验？若做过，简述其实验基本原理，若没有做过，自己设计一个测量材料导热系数的实验系统。

6答：做过测量材料导热系数的实验。

原理：将被测量的元件做成厚度为δ，半径为R 的圆片，其中δ>>R 。

将实验元件放在接触紧凑的两温度不同的被加热的平板之间，由于δ>>R 可以认为只有在厚度方向的传热。

测量出其换热量Φ及两平板的温度1t 和2t ，由公式：221214R t t A t t λπδλδ-=-=Φ可以得出()2214R t t πδλ-Φ=1．（华电，07）用文字语言说明下面用数学描述给出的导热问题。

2⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧-=-=>==>=≤≤=∂∂=∂∂)(,,00,0,0,0,0022f t t h dx dt x dx dt x t t x x t t c λδττδτλτρ 常物性、无内热源、一维非稳态、无限大平板导热问题。

平板一侧绝热，另一侧为第三类边界条件，对流传热系数为h ，流体温度为f t ，初始时刻温度为0t 。

1．写出傅立叶导热定律的数学表达式，式中没有出现时间变量，为什么同样可以分析非稳态导热问题？（华电，02）5．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？在热水温度一定的情况下，你能提出一些提高暖气片散热量的措施吗？（华电，02）1．（华电，06）一火车车窗尺寸宽为m 8.0，高m 6.0，玻璃的厚度是mm 5，假如在冬天，室内和室外的温度分别为和℃20和℃20-，内侧的表面传热传热系数K) W/(m 62⋅，外侧的表面传热传热系数为()K m W ⋅2/100。

玻璃的导热系数为K) W/(m 0.78⋅，不考虑内外侧与环境的辐射换热。

（1）计算通过此车窗的散热量；（2）若采用中间真空的双层玻璃窗，在其它条件不变的情况下，列出计算车窗的散热量的关系式。

[只列出关系式，不需要计算，玻璃的表面发射率为ε] 2解：⑴ 车窗的面积m A 48.08.06.0=⨯=，m 005.0=δ 通过此车窗的散热量()()W h h A t t o i oi 86.104100178.0005.06148.0202011=++⨯+=++-=Φλδ ⑵ 换热系数为：2,11111211X h h k o i +-+-+++=εεεελδ 车窗的散热量为： ()()()12,1-+++-=++++-=Φελδεελδo i o i o i o i h h A t t X h h A t t 1．（华电，06）一火车车窗尺寸宽为m 8.0，高m 6.0，玻璃的厚度是mm 5，假如在冬天，室内和室外的温度分别为和℃20和℃20-，内侧的表面传热传热系数K) W/(m 62⋅，外侧的表面传热传热系数为()K m W ⋅2/100。

玻璃的导热系数为K) W/(m 0.78⋅，不考虑内外侧与环境的辐射换热。

（1）计算通过此车窗的散热量；（2）若采用中间真空的双层玻璃窗，在其它条件不变的情况下，列出计算车窗的散热量的关系式。

[只列出关系式，不需要计算，玻璃的表面发射率为ε] 2解：⑴ 车窗的面积m A 48.08.06.0=⨯=，m 005.0=δ 通过此车窗的散热量()()W h h A t t o i oi 86.104100178.0005.06148.0202011=++⨯+=++-=Φλδ ⑵ 换热系数为：2,11111211X h h k o i +-+-+++=εεεελδ 车窗的散热量为： ()()()121211121212,1-+++-=+-+++-=Φελδεελδo i o i o i o i h h A t t X h h A t t计算四、（25分（华电，08））厂房内有一外径为140mm 蒸汽管道，其外部敷设有厚度为30mm 的保温材料，保温层内侧壁温为℃350，保温层外侧壁温为℃50，保温材料的导热系数为()K m W ⋅/1.0：61．试计算该蒸汽管道单位长度上的导热量。

解：m d m d 20.003.0214.0,14.021=⨯+==，该蒸汽管道单位长度上的导热量为：m W d d t 21.5281.014.3214.02.0ln 503502ln 12=⨯⨯-=∆=Φπλ1．（华电，05）一厚为cm 10的金属大平板，一侧绝热，另一侧暴露于温度为℃30的空气中，表面与空气之间的表面传热系数为K) W/(m 4502⋅，通电后平板内相当于有36 W/m 100.3⨯的均匀内热源，平板的导热系数为K) W/(m 18⋅。

（1）写出描述该问题的数学描述（导热微分方程和边界条件）；解：该问题导热微分方程和边界条件⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧-=-====Φ+∂∂∙)(00022f t t h dx dt x dx dt x x t λδλ，，（2）确定平板中的最高温度及其位置。

解：由导热微分方程和边界条件解得温度分布为：()f t h x t +Φ+-Φ=∙∙δδλ222 所以当0=x 时温度取得最大值，即：()℃180304501.0103.01.0182103.0262622=+⨯⨯+⨯⨯⨯=+Φ+-Φ=∙∙f t h x t δδλ1．（华电，07）一有4种材料组成的复合平面，其断面如附图3所示，复合壁的上下表面绝热，两侧与流体仅进行对流换热，取垂直于纸面方向单位长度进行分析。

⑴ 画出系统的热阻分析图；⑵ 若已知：复合壁的几何尺寸如下：0.1m;L2,0.05m L3L11.5m HC HB 3m,H ===⌝===m H 3=，四种材料的导热系数分别为：()K m W D A ⋅==/50λλ，()K m W B ⋅=/10λ，()K m W B ⋅=/1λ；两侧的流体温度和表面换热系数分别为：℃200=i t ，)/(502K m W h i ⋅=，℃250=t ，)/(1020K m W h ⋅=；计算通过该复合壁面的传热量；⑶ 该问题是否为严格的一维问题。

（1）（2） ()W K m H h A h R i i /006667.0350111211⋅=⨯===()W k m H L A R A A A A A /000333.035005.01⋅=⨯===λλδ ()W K m A R B B B B /006667.05.1101.0⋅=⨯==λδ ()W K m A R C C C /066667.05.111.0C ⋅=⨯==λδ ()W K m R /00606.099.14925.1491R 1R 11C B ⋅=+=+=并 ()W K m A R /000333.035005.0D D D D ⋅=⨯==λδ ()W K m H h A h R /03333.0310********⋅=⨯=== 0.04672D A 1=++++=R R R R R R 并总3747.32W 0467.0252000=-=-=Φ总R t t i （3）不一定，在B 与C 相接触的面上，是否发生传热与温度是否相同有关，而温度的分布与B 和C 的导温系数pc a ρλ=有关。