传热学试题A及答案
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《传热学》A卷闭卷
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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/m2
B.6×104 W/m2
C.7×104 W/m2
D.5×104 W/m2
5.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。
3.在一个传热过程中,当壁面两侧换热热阻相差较多时,增大换热热阻___________一侧的换热系数对于提高传热系数最有效。
4.已知一灰体表面的温度为127℃,黑度为0.5,则其辐射力为____________。
5.研究对流换热的主要任务是求解,进而确定对流换热的热流量。
6.任何物体只要其温度高于___________________,就会不停地向外进行热辐射。
7.灰体就是吸收率与___________________无关的物体。
8. 金属含有较多的杂质,则其导热系数将___________________。
9.膜态沸腾的主要热阻为_________________。
10.凝汽器通常都采用_________________的布置方案。
三、名词解释(每小题4分,共20分)
1.肋壁效率
2.速度边界层
3. 定性温度
4. 稳态温度场
5. 临界热绝缘直径
四、简答题(每小题8分,共16分)
1.辐射换热与导热和对流换热的区别。
2.影响凝结换热的因素有哪些?
五、计算题(每小题12分,共24分)
1. 某炉墙由耐火砖和保温板组成,厚度分别为200mm和80mm,导热系数分别为0.8W/(m. K) 和0.11W/(m. K),炉墙内外侧壁温分别为600℃和70℃。求炉墙单位面积的热损失和两层材料间的温度。
2. 两个直径为D1=0.8m和D2=1.2m的同心球,中间有空气隔开,两球的表面温度分别为T1=400K, T2=300K。
(1)若两球是黑体表面,它们之间的辐射换热量是多少?
(2)若两球表面是黑度为ε1=0.5,和ε2=0.05的灰体表面,它们之间的辐射换热量是多少?
(3) 若D2增加至20m,且ε1=0.5,和ε2=0.05和D1=0.8m,它们之间的辐射换热量又是多少?若其他条件不变,将外表面作为黑体表面,为所导致的误差是多少?
参考答案:
一、选择题(每小题2分,共20分)
1~5 AACDB 6~10 BCBDB
二、填空题(每小题2分,共20分)
1、0.01 ℃/W
2、冷流体
3、较大
4、725.76 W/m 2
5、对流换热系数
6、绝对零度(或0 K )
7、波长
8、下降(或减小)
9、液膜(或水膜)
10、水平管
三、名词解释(每小题4分,共20分)
1、整个肋壁在实际情况下的散热量与理想散热量的比值。
2、在壁面处,沿着壁面法向上流体速度剧烈变化的流体薄层。
3、用以决定各物性参数值的温度。
4、温度场内,某一时刻物体内部各点温度分布不随时间变化。
5、总热阻最小、热流最大的绝热层外径。
四、简答题(每小题8分,共16分)
1、答:①发生辐射换热时不需要中间介质,真空中也可以进行;(3分)
②物体在辐射换热过程中不仅有能量的交换,还有能量的转化;(3分)
③两个物体间的温差对辐射换热影响更剧烈。(2分)
2、答:①不凝气体的影响,不凝气体存在会大大减弱凝结换热;(2分)
②管子排列的影响,在排数相同时,叉排管束和辐向排列的平均换热系数比
顺排高;(2分)
③蒸汽流速的影响,换热系数随着蒸汽流速的增加而增大;(2分)
④表面状态的影响,表面粗糙、锈蚀或积有污垢,会增大热阻,减小换热系
数。(2分)
五、计算题(每小题12分,共24分)
1、解:(1)在第一类边界条件下通过平壁的导热方程: 131212w w t t q δδλλ-=+ ………………………………(3分)