天津大学-传热学-期末试题1999
传热学期末考试题
导热：一、（10分）如图所示的墙壁，其导热系数为50W /(m K)λ=⋅，厚度为100mm ，所处外界温度20℃，测得两侧外壁面温度均为100℃，外壁面与空气的表面传热系数为h 为1252W /(m K)⋅，壁内单位体积内热源生成热为Φ，假设墙壁内进行的是一维稳态导热，求Φ及墙壁厚度方向温度分布()t x ？二、（10分）如图所示一个半径为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wt 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？对流：三、（10分）20℃的空气，以10m/s 的速度纵向流过一块长200mm ，温度为60℃的平板。
求离平板前沿50mm ，100mm 处的流动边界层和热边界层厚度。
并求得平板与流体之间的换热量。
（平板宽为1m ，空气物性参数见表） 准则关联式：12130.664Re Pr Nu = 层流；4513(0.037Re 871)Pr Nu =- 湍流边界层厚度：x δ= 流动边界层与热边界层之比：1Pr t δδ=度为40℃，管内径d ＝20mm ，求对流换热系数和平均管壁温度。
为50℃，周围空气的温度为10℃。
计算蒸汽管道外壁面的对流散热损失。
准则关联式：Pr n Nu C Gr =（）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 =- 湍流空气热物理性质七、（10分）如图所示，半球表面是绝热的，底面一直径d=0.3m 的圆盘被分为1、2两部分。
表面1为灰体，T 1＝550K ，发射率ε1=0.6，表面2为温度T 2＝333K 的黑体。
传热学试题A及答案
《传热学》A卷闭卷站点：专业年级：姓名：学号：一、单项选择题（每小题2分，共20分）1．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（）A.复合换热、导热、对流换热B.导热、对流换热、复合换热C.对流换热、复合换热、导热D.复合换热、对流换热、导热2．导温系数的物理意义是( )A. 表明材料导热能力的强弱B. 反映了材料的储热能力C. 反映材料传播温度变化的能力D. 表明导热系数大的材料一定是导温系数大的材料3．热传递的三种基本方式为( )A.导热、热对流和传热过热B.导热、热对流和辐射换热C.导热、热对流和热辐射D.导热、辐射换热和对流换热4．对流换热系数为1000W/（m2•K）、温度为77℃的水流经27℃的壁面，其对流换热的热流密度为（）A.8×104 W/m2B.6×104 W/m2C.7×104 W/m2D.5×104 W/m25．空间辐射热阻与_________无关。
（）A．表面尺寸B．表面粗糙度C．表面间的相对位置D．表面形状6. 当管长远大于管径时，圆管横向布置时的管外膜状凝结换热系数与竖放时相比，( )A. 横放时小B. 横放时大C. 与横竖放无关D. 无法比较7．炉墙内壁到外壁的热传递过程为（）A.热对流B. 对流换热C.复合换热D.导热8. 下述哪种气体可以看作热辐射透明体(τ=1的气体)? ( )A. 二氧化碳B. 空气C. 水蒸汽D. 二氧化硫气体9.下列哪种设备不属于间壁式换热器? ( )A.1-2型管壳式换热器?B. 2-4型管壳式换热器C. 套管式换热器D. 回转式空气预热器10．高温过热器常采用_________布置方式。
（）A．顺流B．顺流和逆流混合C．逆流D．顺流和交叉流混合二、填空题(每小题2分，共20分)1. 已知一换热过程的温差为100℃，热流量为10kW，则其热阻为____________。
2.为了达到降低壁温的目的，肋片应装在一侧。
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。
传热学完整试题库
传热学试题库一、填空题1、根据导热机理，水的气、液和固三态中 状态下的导热系数最小。
2、导热系数的主要影响因素是 和 。
3、二维、常物性、无内热源、直角坐标系中稳态导热微分方程式为 。
4、傅里叶定律的数学表达式是 ，式中负号表示 。
5、如果测得通过一块厚为mm 50的大木板的热流密度为2/40m W ，木板两侧的表面温度分别为40℃和20℃，则该木板的导热系数为 _____________ ；若将加热热流密度提高到2/80m W ，该木板的一侧表面温度为25℃，则另一侧的表面温度应为_____________。
6、一无内热源的无限大平板中的温度分布可表示成3221c x c x c t ++=的形式，其中c 1、c 2和c 3 为已知的常数，导热系数为λ。
此时可在10=x 的表面处的热流密度为 。
7、通过单圆筒壁导热的热阻表达式为8、一个含有内热源的大平板，其导热系数为50 )/(K m W ⋅，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 。
9、一个肋片，测的其肋基处温度为80℃，周围气体温度为30℃，表面传热系数取20)/(K m W ⋅。
肋片表面积为0.2㎡,测得该类片的效率为0.6，则该肋片的实际散热量为 W 。
10、凡平均温度不高于350℃是导热系数不大于 )/(K m W ⋅的材料称为保温材料。
11、第一类边界条件是 。
12、第二类边界条件是 。
13、毕渥数Bi 的表达式为_________，傅里叶数Fo 的表达式为__________。
14、肋的实际换热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量之比称为 。
15、集总参数法的适用条件是 。
16、管槽内对流换热的入口效应是指 。
17、蒸汽在温度低于其饱和温度的壁面上有两种凝结形式，即珠状凝结和 ；通常其中 的表面传热系数大些。
18、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。
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。
传热学期末复习题
解 假定人体表面温度相同时，人体的散热在有风时相当于强制对流换热，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）。而空 气的强制对流换热强度要比自然对流强烈。因而在有风时从人体带走的热量 更多，所以感到更冷一些
1 炉墙由一层耐火砖和一层红砖构成，厚度都为250 mm，导热 系数分别为0.6 W/(mK)和0.4 W/(mK)，炉墙内外壁面温度分别 维持700 C和80 C不变。（1）试求通过炉墙的热流密度；（2） 如果用导热系数为0.076 W/(mK)的珍珠岩混凝土保温层代替红 砖层并保持通过炉墙的热流密度及其它条件不变，试确定该保
解：最大允许通过电流发生在绝缘层表面温度为 65 ℃ ，
最低温度 0℃ 的情形。此时每米导线的导热量：
最大允许通过电流满足
所以
(A)
3 某过热蒸汽管道的内、外直径分别为150 mm和160 mm ，管 壁材料的导热系数为45 W/(mK)。管道外包两层保温材料：第 一层厚度为40 mm，导热系数为0.1 W/(mK)；第二层厚度为50 mm，导热系数为0.16 W/(mK)。蒸汽管道内壁面温度为400 C， 保温层外壁面温度为50 C。试求：（1）各层导热热阻；（2） 每米长蒸汽管道的散热损失；（3）各层间的接触面温度。
(b)、由相对性原理得到:
1,2 F1 2,1F2
2,1 1,所以,
1,2
F2 F1
(c)、在球上方对称放置与无限大平板 2
同样的无限大平板 3，则有
1,2 1,3 1 1,2 1,3
所以：1,2 0.5 (d)、由相对性原理得到:
,所以, 1,2 F1 F 2,1 2 2,1 1
天津大学《化工流体流动与传热》期末考试试卷及答案
（1）
m2
代入（1）式，得
解出 ℃
五、解：
根据欧拉观点选一流体微元，流体微元的边长分别为dx、dy、dz，流体微元的体积为dxdydz。对
流体微元进行热量衡算，得
（输入的热速率）-（输出的热速率）-（累积的热速率）+（生成的热速率）= 0
即（输出）-（输入）+（累积）-（生成）= 0（1）
1．总传热系数 ；
2．水的出口温度。
五、试采用欧拉（Euler）方法，推导沿x、y方向进行二维分子导热时的导热微分
方程。设系统内有内热源，单位体积释放的热速率为 J / (m3·s)。
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《化工流体流动与传热》期末考试试题答案
（2004～2005学年第1学期）
一、选择与填空
1.
2. C
3. C
3.答：单位时间获得的滤液体积称为过滤速率，单位为m3/s。
4.答：流体的主体温度称为混合杯温度，其定义式为
三、解：
选敞口储槽液面为1-1，截面，高位槽液面为2-2，截面，并以截面1-1，为基准水平面，在两截面间列机械能衡算方程，即
其中 m， ， Pa
m/s
湍流
J/kg
m
四、解：
1．总传热系数
W/(m2·℃)
A. 2；B. 6；C.4；D. 1。
3.流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为。
A.1.2m；B.0.6m；C. 2.4m；D.4.8m。
4.湍流速度边界层是由层构成的，它们分别是、和。
5.离心泵的效率η和流量Q的关系为。
A.Q增大，η增大；B.Q增大，η先增大后减小；
二、解释下列概念或术语
传热学期末考试试题及答案
传热学试题一、单项选择题（每小题 2 分，共 20 分）1. 在锅炉的炉墙中：烟气内壁外壁大气的热过和序为 : （）A. 辐射换热 , 导热 , 复合换热B. 导热，对流换热，辐射换热C. 对流换热泪盈眶，复合换热，导热D. 复合换热，对流换热，导热2. 由表面 1 和表面 2 组成的封闭系统中： X 1,2 （） X 2,1 。
A.等于B. 小于C.可能大于，等于，小于。
D.大于3. 流体流过短管内进行对流换热时其入口效应修正系数（）A.=1B. >1C. <1D. =04. 在其他条件相同的情况下 , 下列哪种物质的导热能力最差（）A. 空气B. 水C. 氢气D. 油5. 下列哪种物质中不可能产生热对流（）A. 空气B. 水C. 油D. 钢板6.Gr 准则反映了（）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. 角系数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. 气体的导热系数随温度的升高而（）A. 减小B. 不变C. 套管式换热器D. 无法确定9. 下列哪种设备不属于间壁式换热器（）A.1-2 型管壳式换热器B. 2-4 型管壳式换热器C. 套管式换热器D. 回转式空气预热器10. 热传递的三种基本方式为（）A. 导热、热对流和传热过热B. 导热、热对流和辐射换热C. 导热、热对流和热辐射D. 导热、辐射换热和对流换热二、填空题（每小题 2 分，共 20 分）1. 在一台顺流式的换热器中，已知热流体的进出口温度分别为 180 和 100 ，冷流体的进出口温度分别为 40 和 80 ，则对数平均温差为 ___________ 。
2. 已知一灰体表面的温度为 127 ，黑度为 0.5 ，则其车辆射力为____________ 。
3. 为了达到降低壁温的目的，肋片应装在 ________ 一侧。
4. 灰体就是吸收率与 ________ 无关的物体。