(完整版)上海交大传热学考题(A)-答案
传热学试题(附答案)
传热学试题（附答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、在选择离心通风机时根据( )A、实际风量、实际风压B、实际风量、标准风压C、标准风量、实际风压D、标准风量、标准风压正确答案：B2、与平推流反应器比较，进行同样的反应过程，全混流反应器所需要的有效体积要( )A、大B、无法确定C、相同D、小正确答案：A3、某单程列管式换热器，水走管程呈湍流流动，为满足扩大生产需要，保持水的进口温度不变的条件下，将用水量增大一倍，则水的对流传热膜系数为改变前的( )A、1.149倍B、2倍C、不变D、1.74倍正确答案：D4、氯乙烯聚合只能通过( )A、阳离子聚合B、配位聚合C、自由基聚合D、阴离子聚合正确答案：C5、用离心泵向高压容器输送液体，现将高压容器改为常压容器，其它条件不变，则该泵输送液体流量( )，轴功率（）。
A、不确定、不变B、增加、增加C、减小D、增加正确答案：B6、列管换热器中下列流体宜走壳程的是( )A、腐蚀性的流体B、压力高的流体C、被冷却的流体D、不洁净或易结垢的流体正确答案：C7、某并流操作的间壁式换热气中，热流体的进出口温度为90℃和50℃，冷流体的进出口温度为20℃和40℃，此时传热平均温度差△tm=( )。
A、40℃B、30.8℃C、39.2℃正确答案：B8、工业上甲醇氧化生产甲醛所用的反应器为( )A、釜式反应器B、具换热式固定床反应器C、流化床反应器D、绝热式固定床反应器正确答案：D9、离心泵最常用的调节方法是 ( )A、安装回流支路，改变循环量的大小B、改变出口管路中阀门开度C、改变吸入管路中阀门开度D、车削离心泵的叶轮正确答案：B10、当壳体和管速之间温度大于50℃时，考虑热补偿，列管换热器应选用( )A、固定管板式B、套管式C、浮头式正确答案：C11、下面关于裂解气分离流程说法正确的是( )A、一套乙烯装置分离收率和分离流程顺序关系很大，顺序分离流程和前脱乙烷流程、前脱丙烷流程相比乙烯收率最高。
传热学考题A卷答案
(b) From energy balance, q = q′s′(πDL) = m C p (Tm2 − ) Tm1 .
Therefore, Tm2=352 K. Equation (8.53) gives NuD =4.36 and h=43.6 W/m2.K at x=20 m.
( ) Finally, the surface temperature at the exit is calculated by the relation q′x′ = h Ts2 − Tm2 .
Therefore,
h = NuD ⋅ k = 3.66 × 0.2 = 7.32W / m2 K
D
0.1
For the constant surface temperature,
Ts − Tm (x) Ts − Tm,i
=
exp −
Px m c p
h
Substitute,
200 −100 200 − 50
Ans. b≅68 K.
PROMLEM 2: ANALYSIS:
(a)
Since
Re D
= 4m πDµ
= 127 , the flow is laminar.
From Eq. (8.55), NuD = NuD = 3.66 (fully developed).
By definition,
h
=
At the fluid-solid interface, the heat flux can also be calculated by q′′ = −k ∂T . ∂y y=0
Hence, the constant b is obtained from the equation q′′ = kbc .
(完整版)传热学试卷和答案
传热学（一）第一部分选择题1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( )A. 导温系数B. 导热系数C. 传热系数D. 密度2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?( )A. 雷诺数B. 雷利数C. 普朗特数D. 努谢尔特数3. 单位面积的导热热阻单位为 ( )A. B. C. D.4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 ( ) 自然对流。
A. 小于B. 等于C. 大于D. 无法比较5. 对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面，其对流换热的热流密度为（）A. B. C. D.6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热，如果流速等条件相同，则（）A. 粗管和细管的相同B. 粗管内的大C. 细管内的大D. 无法比较7. 在相同的进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差的关系为（）A. 逆流大于顺流B. 顺流大于逆流C. 两者相等D. 无法比较8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的（）A. 有效辐射B. 辐射力C. 反射辐射D. 黑度9. （）是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
A. 灰体B. 磨光玻璃C. 涂料D. 黑体10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应（）A. 大一点好B. 小一点好C. 大、小都一样D. 无法判断第二部分非选择题•填空题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）11. 如果温度场随时间变化，则为。
12. 一般来说，紊流时的对流换热强度要比层流时。
13. 导热微分方程式的主要作用是确定。
14. 当 d 50 时，要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。
15. 一般来说，顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。
16. 膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。
17. 普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。
18. 角系数仅与因素有关。
19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ，材料导热系数为 0.15 ，壁面两侧的温度差为 150 ℃，则通过该平壁导热的热流密度为。
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_上海交通大学2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
传热学_上海交通大学2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.与稳态问题相比，非稳态导热数值求解过程中，关键是：答案:非稳态项的离散2.显示格式的特点是：答案:与向前差分对应的3.在由表面1和表面2组成的封闭系统中，X1,2与X2,1有什么关系？答案:不确定4.第二类边界条件是什么?答案:已知物体边界上的热流密度5.一金属块的表面发射率为0．4，温度为227℃，它的表面热辐射力是多少?若表面氧化后发射率变成0.9，其表面热辐射力将如何改变?答案:1417.5W／m2，将增大6.有一个由六个平面组成的六边形长通道，其内表面分别以l、2、3、4、5、6表示，已知角系数X12＝0.1、X14＝0.25，X15＝0.25，X16＝0.12，则X13为？答案:0.287.在扩展表面中的导热问题中，只要扩展表面细长，就可按照一维问题处理.答案:错误8.普朗特数Pr不属于物性参数。
答案:错误9.将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是减小辐射传热。
答案:错误10.增厚圆管外的保温层，管道热损失将减小。
答案:错误11.浓度梯度是传质的一种推动力。
答案:正确12.对管槽内强制对流传热问题，在考虑入口段影响而进行修正时，应该对努赛尔数乘以一个大于1的修正系数，是否正确答案:正确13.集中参数法的概念是：当内外热阻之比趋于0时，影响换热的主要环节是在____的换热能力。
内部热阻很小而温度趋于均匀，不需要关心温度在____的分布，只是____的函数。
（答案格式：xxx；xxx；xxx）答案:边界；空间；时间14.回热器中由烟气向空气预热器传热的主要方式是。
（热对流，热传导，热辐射）答案:热对流15.普朗特数表征的物理意义为答案:流动边界层与热边界层的相对大小。
传热学考试真题试卷与解析
东南大学2006—2007学年第二学期期末考试《传热学》试题（A卷）答案一、填空题(每空1分，共20分)1、某物体温度分布的表达式为t=f(x ,y,τ),此温度场为二维（几维）、非稳态（稳态或非稳态）温度场。
2、当等温线图上每两条相邻等温线的温度间隔相同时，等温线的疏密可以直观地反映出不同区域导热热流密度的相对大小。
3、导热微分方程式是根据能量守恒定律和傅里叶定律建立起来的导热物体中的温度场应当满足的数学表达式。
4、工程上常采用肋片来强化传热。
5、换热器传热计算的两种方法是平均温差法和效能-传热单元数法。
6、由于流动起因的不同，对流换热可以区别为强制对流换热与自然对流换热。
7、固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层称为温度边界层或热边界层，其厚度定义为以过余温度为来流过余温度的99%处。
8、判断两个现象相似的条件是：同名的已定特征数相等；单值性条件相似。
9、凝结有珠状凝结和膜状凝结两种形式，其中珠状凝结有较大的换热强度，工程上常用的是膜状凝结。
10、遵循兰贝特定律的辐射，数值上其辐射力等于定向辐射强度的π倍。
11、单位时间内投射到表面的单位面积上总辐射能为投入辐射，单位时间内离开表面单位面积的总辐射能为该表面的有效辐射，后者包括表面的自身辐射和投入辐射被反射的部分。
二、选择题（每题2分，共16分）1、下列说法不正确的是（D ）A、辐射换热不依赖物体的接触而进行热量传递；B、辐射换热过程伴随着能量形式的两次转化；C、一切物体只要其温度T＞0K，都会不断地发射热射线；D、辐射换热的大小与物体温度差的四次方成正比。
2、大平板采用集总参数法的判别条件是（C）A．Bi>0.1 B．Bi=1 C．Bi<0.1 D．Bi=0.13．已知边界周围流体温度和边界面与流体之间的表面传热系数的称为( C )A.第一类边界条件B. 第二类边界条件C.第三类边界条件D. 初始条件4、在热辐射分析中，把光谱吸收比与波长无关的物体称为（c ）A、黑体；B、透明体；C、灰体；D、绝对白体。
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( )。
2007年上海交通大学传热学试题
上 海 交 通 大 学 试 卷（ A 卷）（ 2007 至 2008 学年 第__1__学期 ）班级号_______________________ 学号______________ 姓名 课程名称 传热传质学 成绩一、 概念题（35分，每题5分）1、 写出Nu 、Bi 的准则数表达式，并解释Nu 、Bi 数的物理意义及其不同之处。
2、 强制对流和自然对流分别存在哪两种流动形态？判断强制对流和自然对流流动形态的准则数分别是什么？ 3、 试说明在相变对流换热中，产生凝结换热和沸腾换热的必要条件。
4、 简述维恩位移定律，并由此分析为何炼钢时随着温度的升高，钢锭表面颜色由暗红逐渐变白？5、 试分别指出下列基尔霍夫定律表达式的应用层次及其成立的条件。
)()(),,(),(T T T T αελαλε==6、 漫灰表面间的辐射换热计算中采用有效辐射J 。
试结合投入辐射G 写出有效辐射J 的表达式，并说明有效辐射包含哪几部分辐射？ 7、 一管束式换热器，管内侧介质为水，管外侧介质为空气。
为强化传热，可采用提高管内水流速、将钢管改为铜管，以及管外加肋片等措施。
试从传热过程的观点出发，说明哪种措施最为有效，并加以解释。
二、 分析计算题（65分）1、 （6分）试画出饱和水在水平加热面上沸腾的典型曲线示意图，并结合曲线标注大容器饱和沸腾的四个区域及临界热流密度点。
2、 （6分）试从管内强制对流换热的实验关联式 出发，分析强化对流换热的有效措施。
0.80.40.023Re Pr Nu =3、 （6分）在一台缩小成实物1/3的模型中，用20℃的空气来模拟实物中平均温度为200℃的空气的加热过程。
(1) 若实物中空气的平均流速为6.03 m/s ，则模型实验中流速应为多大？(2) 若模型试验测量得到的平均表面传热系数为195 W/(m 2 K)，则实物的平均表面传热系数为多大？ (20℃，标准大气压下空气的导热系数为2.59 W/(m K)，运动粘性系数为15.06×10-6 m 2/s 200℃，标准大气压下空气的导热系数为3.93 W/(m K)，运动粘性系数为34.85×10-6 m 2/s ）题号 得分 批阅人(流水阅 卷教师签名处)我承诺，我将严格遵守考试纪律。
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2004－2005学年传热学考试试题（A ）答案
一 回答下列5题（25分）答：略
二 如右图所示，在图中画出节点（i ，j ）的控制区域，并试导出其二维稳态导热时的离散方程。
已知右侧壁绝热；顶端处于温度为的流体中，换热系数为，有内热源为；网f t h Φ
格均匀划分，且；材料的导热系数为。
（10分）y x ∆=∆λ解：
4
)(222,,1,,,1=Φ∆∆+-∆+∆-∆+∆-∆--
y x t t x h y t t x x t t y j i f j i j i j i j i λλ
时，y x ∆=∆0
4
)(2222,,1,,,1=Φ∆+-∆+-+---
x t t x h t t t t j i f j
i j i j
i j i λ
λ
也可以化简为：Φ
∆+∆++=∆+
--
λ
λλ
22(21,,1,x t x
h t t t x
h f j i j
i j i 三
由两种不同材料组成的一维复合平板如图1所示，左侧表面()保持恒温t 0，右侧
0=x 表面（）暴露于温度为（）、对流换热系数为h 的气流中，忽略复合B A L L x +=∞t ∞>t t 0平板与环境的辐射换热和接触热阻。
（15分）
1给出通过复合平板的稳态热流密度q 的计算
公式；
2推导稳态时，平板A 和B 分界面温度t 1的计算公式；
3
假设导热系数，画出x 从0到∞的B A λλ>稳态温度分布趋势。
解：令 h
R L R L R h B B B A A A 1
,,=
==λλ1 h
L L t t q B B A A 10++-=
∞
λλ2 A
A
A B B A A A A
B B A A qR t L
h
L L t t t t L t
t h L L t t q -=⨯++--
=⇒-=++-=
∞∞00011
0011λλλλλλ
t 0
或：h
B A A h B A
A
B B R R R t R t R R t L t t h L t t q ++++=
⇒-=+-=
∞
∞
011
01)(1λλ3如下图所示
四 对流换热（15分）
1. 如右图所示，温度为的冷气体以的流速平行地吹过一快平板（平K 300=∞T m/s 20=∞u 板一边与来流垂直），平板的长和宽均为2m ，采用一组非常薄的电加热器使平板维持均匀温度在。
流体的导热系数、密度、比热和运动粘度分别为：
K 500=w T ，，，。
试回答下列
)K m W 02.0⋅=λ3m kg 1=ρ)K kg (J 1000⋅=p C s m 10225-⨯=ν问题：
（1）计算普朗特数（Pr ）、雷诺数（Re ）；判断平板末端的流动是层流还是湍流，如果是湍流，请计算临界距离（注：临界雷诺数可取）c x 5105Re ⨯=c （2）计算气体带走的总热流量（q ）；
解： （1）1K kg J 1000m kg 1K
m W 02
.0s m 102Pr 32
5
=⋅⨯⨯⋅⨯===-p c a ρλνν
，因此末端流动处于湍流状态5625
105102s
m 102m 2s m
20
Re ⨯>⨯=⨯⨯==-∞νl u m 5.0s
m
20s m
102105Re 2
55=⨯⨯⨯=⨯=-∞u x c c ν（2）a 层流部分换热：
m 20K 300==∞∞u T 末端
起始端
52
.469m W
78.185.002.052.469 1)105(664.0 Pr
Re 664.02
333.05.053333
.05.0=⋅=⨯=⇒⨯⨯⨯==⨯=
K
h x h Nu c c c
c c λ
kW
756.3)300500(25.078.18)(=-⨯⨯⨯=-=∞T T A h q w c c c
b 湍流部分换热：
()
kW
79.215.021********.00296.020020296.0)(Pr Re 0296.0)
()
()(54545
455
43
154=-⨯⎪
⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝
⎛⨯⨯⨯-⨯=-⨯=-⨯=-=
-∞∞∞∞∞⎰
⎰
⎰
⎰
dx
x x u T T l dx
x
T T l dx
h T T l T T dx l h q l x w l
x x w l
x t w w l
x t t c
c
c
c
νλλ
c 总热流量：kW 55.2579.21756.3=+=+=t c q q q 也可以采用平均换热系数进行计算，即公式（5－42），p.150
kW
55.25200494.31)(=⨯⨯=-=∞T T A h q w m 五 一个逆流换热器，热工质在管内流动，冷却水在管外流动。
工质的进出口温度分别为：
，，质量流率为，比热；冷却水C t h
︒='80C t h ︒=''55min 1800kg q mh =)(0.2K kg kJ c h ⋅=的进口温度为，其质量流率为，；金属光C t c
︒='20min 1500kg q mc =)(18.4K kg kJ c c ⋅=管内径，壁厚为，导热系数为。
管内工质的对流换热系mm d i 50=mm 2=δ)(45K m W ⋅数，水侧的对流换热系数，请确定该换热器所需)(8002K m W h i ⋅=)(20002K m W h o ⋅=要的管外侧换热面积A o ？ （20分）
解：（1）换热量kW K K K kg s kg
T T c q h h h mh 1500)328353(kJ 2min
60min 1800
)(=-⨯⋅⨯=
''-'=Φ
（2）冷却水出口温度：c
t ''C
K K
K kg s kg kW
T c q T T T c q c c
mc c c c c mc ︒==+⋅⨯='+Φ
=
''⇒'-''=Φ35.3435.307293kJ 18.4min
60min 1500
1500)(（3）对数平均温差C
t t t t t m ︒=-----=∆∆∆-∆=
∆09.40)2055()
35.3480(ln )
2055()35.3480(ln
min
max min max （4）总传热系数k
)
(38.5270005
.000004618.000135.01
2000
1
05.0054.0ln 452054.005.0054.080011
1
ln 211
2K m W h d d d d d h k o
i o o i o i ⋅=++=
+
⨯+=
++=
λ（5）换热面积A o ： ⇒ m o t k A ∆=Φ2
2395.7009.4038.527101500m K
K
m W
W
t k A m
o =⨯⋅⨯=∆Φ
=
六 如右图所示，半球表面是绝热的，底面被一直径（）分为1、2两部分。
表m d 2.0=面1为灰体，，发射率；表面2为温度的黑体，回答下K T 5501=35.01=εK T 3302=列问题（15分）
（1）计算角系数，，，)21(,3+X 2,1X 3,1X 3
,2X （2）画出热网络图（注：热阻为无穷大时，相当于断路）（3）计算表面1和表面2之间的换热量
解：（1）；；5.02
422)
21(,321)21(,33==⇒=+++d d X A X A ππ13,23,1==X X 02,1=X （2）这是一个三表面组成的辐射换热系统，但由于表面2
为黑体，而且表面3为绝热
表面，因此，其热网络图如下所示，
1
23
1
1
111εεA R -=
1
b E 2
,112,11X A R =
1
J E J =3
3b
又由于 ，故此，此处相当于断路，这样，上图就可以表示为如下所示的二个表面网络图
（3）；；22.1188
35.035.01121111=⨯-=-=
d A R πεε02
=
R 66.6341
123,113,23,1====d X A R R πW
R R R E E b b 39.184
312
1=++-=Φ∞→=2,112,11X A R 1
J 1
b E 1
R 2
2b E J =33b E J =3
,2R 3
,1R。