(完整word版)《传热学》考研试卷题库
传热学试题库含参考答案
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。
四、简答题1．试述三种热量传递基本方式的差别，并各举1～2个实际例子说明。
（提示：从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式）2．请说明在传热设备中，水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止?（提示：从传热过程各个环节的热阻的角度，分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况）3.试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别，它们各自的单位是什么?（提示：写出三个系数的定义并比较，单位分别为W/(m·K)，W/(m2·K)，W/(m2·K)）4．在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义?（提示：分析热阻与温压的关系，热路图在传热过程分析中的作用。
《传热学》考试试题库汇总
《传热学》考试试题库汇总第一章概 论名词解释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 位为W / (m 2 K)。
对流传热系数表示对流传热能力的大小。
&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 位为W / (m 2 K)。
辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。
面积在单位时间内的传热量。
填空题，单位是(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)，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 /(m 2K))1K 是的对流传热量, 1K 是的辐射传热量,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 位为W / (m 2K)。
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 是的复合传热量, 1K 时，单位传热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0热流密度是(单位时间内所传递的热量,W ，单位传热面上的热流量， W/m 2)3. 总传热过程是指，它的强烈程度用来衡量。
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解：已知 d 1 =200mm d 2 =200+2 × 5=210mm d 3 =210+2 × 5=220mm
m
一、单项选择题
1. 在引力场的作用下单存导热只发生在
A．密实的固体中 B．液体中 C． 气体中 D． 流体中
2.大平板采用集总参数法的判别条件是 p121
A．Bi>0.1 B． Bi=1 C． Bi<0.1 3.无相变对流换热分为
D． Bi=0.1
A. 强迫对流和 自然对流 B. 沸腾换热和凝结换热
的壁面，其对流换热的热流密度为
A.1×104W/m2
B.2×104W/m2
C.2×103W/m2 D.3×103W/m2
二、判断题 1. 温度不同的等温面或等温线彼此能相交。 2. 热辐射和流体对流及导热一样，需有温差才能发射辐射能。 3. 通过圆筒壁的一维稳态导热时，单位面积上的热流密度不一定处处相等的。 4. 导温系数在某种意义上等同于导热系数，其物理意义也相同。 5. 热量传输一般有导热，热对流及热辐射三种基本形式。 6. 雷诺数表征了浮生力与粘性力之比的一种度量。 7. 沸腾换热和凝结换热属于无相变对流换热。 8. 正常情况下，对流换热中流体的速度边界层和温度边界层可以等效。 9. 通常情况下固体的导热系数比液体和气体的导热系数大。
s
t n
w
h
tw
tf
2. 简述角系数的定义及性质
答：定义：表面1发出的辐射能中落到表面2上的百分数称为表面1对表面2的角系数，记为 。（1.5 分） 性质：（1）相对性，（2）完整性，（3）可加性（1.5 分）
（整理）传热学试题库含参考答案2新版.
（整理）传热学试题库含参考答案2新版.精品⽂档1、外径为200mm 采暖热⽔输送保温管道，⽔平架空铺设于空⽓温度为-5℃的室外，周围墙壁表⾯平均温度近似为0℃，管道采⽤岩棉保温⽡保温，其导热系数为λ（W/m ℃）＝0.027+0.00017t （℃）。
管内热⽔平均温度为100℃，由接触式温度计测得保温层外表⾯平均温度为45℃，表⾯发射率为0.9，若忽略管壁的导热热阻，试确定管道散热损失、保温层外表⾯复合换热系数及保温层的厚度。
解：管道散热损失包括⾃然对流散热损失和辐射散热损失两部分。
确定⾃然对流散热损失：定性温度℃则确定辐射散热损失：属空腔（A 2）与内包壁（A 1）之间的辐射换热问题，且。
单位管长管道散热损失确定保温层外表⾯复合换热系数：确定保温层的厚度：由傅⽴叶定律积分⽅法获得。
，分离变量得：，即：精品⽂档得管道外径保温层的厚度为2、⼀所平顶屋，屋⾯材料厚δ＝0.2m，导热系数λw=0.6W/(m·K)，屋⾯两侧的材料发射率ε均为0.9。
冬初，室内温度维持tf1＝18℃，室内四周墙壁亦为18℃，且它的⾯积远⼤于顶棚⾯积。
天空有效辐射温度为-60℃。
室内顶棚表⾯对流表⾯传热系数h1＝0.529W/(m2·K)，屋顶对流表⾯传热系数h2=21.1W/(m2·K)，问当室外⽓温降到多少度时，屋⾯即开始结霜(tw2＝0℃)，此时室内顶棚温度为多少?此题是否可算出复合换热表⾯传热系数及其传热系数? 解：⑴求室内顶棚温度t w1稳态时由热平衡，应有如下关系式成⽴：室内复合换热量Φ’=导热量Φ=室内复合换热量Φ”；因Φ’=Φ，且结霜时℃，可得：，即解得：℃。
⑵求室外⽓温tf2精品⽂档因Φ”=Φ，可得：，即：℃⑶注意到传热⽅向，可以求出复合换热系数h f1、hf2依据，得依据，得⑷求传热系数K3、⼀蒸汽冷凝器，内侧为ts=110℃的⼲饱和蒸汽，汽化潜热r=2230，外侧为冷却⽔，进出⼝⽔温分别为30℃和80℃，已知内外侧换热系数分别为104，及3000，该冷凝器⾯积A=2m2，现为了强化传热在外侧加肋，肋壁⾯积为原⾯积的4倍，肋壁总效率η=0.9，若忽略冷凝器本⾝导热热阻，求单位时间冷凝蒸汽量。
传热学考研真题试卷
传热学考研真题试卷一、选择题1. 传热的基本方式有哪些？A. 导热B. 对流C. 辐射D. 所有选项都是2. 以下哪个不是影响导热系数的因素？A. 材料的组成B. 材料的厚度C. 材料的密度D. 温度3. 对流换热与导热换热的主要区别是什么？A. 对流换热需要介质B. 对流换热是热能的传递C. 对流换热是分子运动的结果D. 对流换热需要温度差二、填空题1. 傅里叶定律表明，单位时间内通过单位面积的热流量与______成正比，与材料的______成反比。
2. 牛顿冷却定律指出，物体表面与周围环境之间的热交换速率与它们之间的______成正比。
三、简答题1. 简述导热、对流和辐射的基本原理。
2. 描述稳态导热和非稳态导热的区别。
四、计算题1. 已知一个长方体材料的尺寸为：长度L=0.5m，宽度W=0.3m，高度H=0.2m。
材料的导热系数为k=50W/m·K，材料两侧的温度差为ΔT=50K。
计算通过材料的总热流量。
2. 一个长直管道内流动的流体与管道壁面之间的对流换热系数为h=1000W/m²·K，管道内流体的平均温度为Tf=300K，管道壁面的温度为Tw=320K。
若管道的直径为D=0.1m，求单位长度管道的热交换量。
五、论述题1. 论述辐射换热在不同材料表面的特性及其在建筑节能中的应用。
2. 讨论在实际工程中，如何根据材料的热物理性质选择合适的保温材料。
六、案例分析案例：在一个冬季的寒冷夜晚，一个房间的窗户玻璃突然破裂。
请分析可能的物理原因，并讨论在这种情况下，房间内的热量损失情况。
参考答案一、选择题1. D2. C3. A二、填空题1. 温差，导热系数2. 温差四、计算题1. 总热流量Q = k * A * ΔT / L = 50 * 0.3 * 0.2 * 50 / 0.5 = 600 W2. 单位长度管道的热交换量q = π * D * h * (Tf - Tw) = π * 0.1 * 1000 * (300 - 320) = -314.16 W/m五、论述题1. 辐射换热不依赖于介质，可以在真空中进行。
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南京工业大学硕士研究生入学考试复试题库（2008)一、填空题1、膜状冷凝换热的主要热阻是 。
2、 的物体叫做黑体； 的物体叫做白体; 的物体叫做透明体。
3、强化传热通常是对整个传热过程中的 最小亦即 最大的传热环节进行强化，这样得到的效果最为显著。
4、工程上的冷凝器通常设计成将饱和蒸汽在水平或近于水平放置的传热管的管外被冷凝,这是因为 。
5、导热系数是衡量 的物性参数。
6、普朗特数Pr= ，是流体的物性参数，反映了流体的 能力与 能力的对比。
当流体沿与之温度不等的固体壁面流动时，它又反映了 厚度与 厚度的相对大小. 7、工程上的蒸汽发生器,一般都设计在 沸腾的范围,在这个范围内，由于 的剧烈扰动，使得沸腾换热系数和热流密度都明显大于单相流体介质的对流换热系数和热流密度。
8、在非稳态导热过程中，无因次准则数Bi 的物理意义是 。
若Bi →∞,说明 热阻可以忽略，即在导热过程的一开始，物体的表面温度接近于流体的温度；若Bi →0,说明 热阻可以忽略，即在导热过程的任意时刻,物体内部各处的温度均匀，物体的整体温度随时间的推移逐渐趋近于流体的温度。
9、 影响对流换热的因素有以下五个方面：（1） ;（2） ;(3） ；（4） ;（5） 。
.10、 无量纲准则数λhLNu =表示流体层的 与相同温差条件下流体层的之比。
11、黑体是一种理想物体，其对外界来的投入辐射的吸收比α 1.人工黑体模型，是指该模型对外来辐射吸收的总效果,但就其局部表面而言，α 1.12、实际物体的发射率是一种物性参数，取决于物体材料的、、及，与外界条件无关;而实际物体的吸收比取决于和。
二、选择题1、烟气在管内流动时将热量最终传递到管外环境空气的各传热环节中包含的传热方式有( ）A、导热和对流;B、对流和辐射；C、导热和辐射；D、导热、对流和辐射2、具有发射和吸收辐射能的能力的气体有（）A、空气和氢气；B、氮气和氧气；C、水蒸气；D、二氧化碳； F、烟气3、导热系数是表明物质导热能力的物性参数，通常由（）等因素决定。
A、物质的种类；B、温度；C、结构；D、同时包括A,B,C4、影响单相流体对流换热系数的因素和（）有关。
A、流体流动的起因;B、流体的流动状态；C、换热表面的几何因素；D、流体的物理性质; F、换热表面的导热系数5、用热电偶测量炉膛烟气温度时,常在热电偶外加一遮热罩，同时在热电偶与遮热罩间采用抽气装置，这样的目的是（）,以使得热电偶的指示温度更接近于烟气的真实温度。
A、减弱热电偶与水冷壁管间的辐射换热;B、增强热电偶与水冷壁管间的辐射换热;C、减弱热电偶与烟气间的对流换热；D、增强热电偶与烟气间的对流换热6、 辐射换热系统的辐射换热量等于零时是指（ ）A 、物体辐射出的能量为零；B 、吸收其它物体发射来的能量为零；C 、物体之间相互辐射和吸收能量的总效果为零三、简答题1、热量从平壁的左侧流体传到右侧流体的总传热系数21111h h K ++=λδ，试列出K ≈h 1的条件，并举例说明此时的情况。
2、在深秋晴朗无风的夜晚，草地上会披上一层白霜，可是气象站的天气报告中却说清晨最低温度是零上2℃。
试解释这种现象。
3、边界层理论不能用于分析充分发展的管内强迫流动，这是为什么?4、简述竖壁面在其它条件相同时的膜状凝结和珠状凝结的不同之处。
5、在采用同一装置测量干砖和湿砖的导热系数时，发现有如下结果：⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=)(0.35k m W 干砖λ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=)(1.05k m W 湿砖λ,已知水的导热系数⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=)(0.6k m W 水λ,干砖水湿砖＋λλλ>。
试解释这种现象。
6、 简述边界层理论的四个基本要点.7、 冬天，隔着玻璃晒太阳感觉更暖和，为什么? 8、 两滴完全相同的水珠分别落在120℃和400℃的铁板上,哪一滴先汽化掉？为什么？四、计算题1、一根铝导线外径为2mm ，处于15℃的空气流中。
导线表面温度为72℃，壁面对环境的总换热系数为9.6 W/（m 2·℃）。
如果在此导线外包以1。
2mm 厚、导热系数为0。
14 W/(m ·℃)的橡胶，问在同样的电流下，导线的表面温度是多少？假定此时橡胶表面对环境的总换热系数为7。
4 W/（m 2·℃)。
2、初温为30℃的水，以1。
8kg/s 的流量流经一套管式换热器的环形空间.水蒸气在该环形空间的内管中凝结，使内管的外壁温度维持在100℃。
换热器外壳绝缘良好。
环形空间的内管外径为40 mm,外管内径为60mm.试确定把水加热到70℃时的套管长度。
水被加热的过程遵循的关联式为:Nu=0.023Re 0。
8Pr 0。
4.水的物性参数为：比热 4.174KJ/（kg ·℃)，导热系数0。
648W/(m ·℃），密度988kg/m 3，动力粘度549。
4×10—6kg/(m ·s)。
3、初始温度为t i 的流体流入壁温为t 0=常数的平行板通道，通道的长为L ,流体的质量流量为q m ，比热为C p ，设流体与平板间对流换热的表面传热系数h 为常数,试证明流经该通道后流体与平板间单位宽度的换热量为)1)((20pm C q hLi p m et t C q Q ---=.4、在某一产品的制造过程中，厚为1.0mm 的基板上紧贴一层透明的0.2mm 厚的薄膜。
薄膜表面上有一股冷气流流过，其温度为20℃，对流换热表面传热系数为40 W/(m2·℃）.同时，有一股辐射能透过薄膜投射到薄膜与基板的结合面上，生产工艺要求薄膜与基板结合面的温度t0应为60℃，基板的另一面维持在t =30℃。
试确定辐射热流密度q 应多大。
薄膜的导热系数为 0。
02 W/（m ·℃）,基板的导热系数为 0.06 W/（m ·℃)，投射到结合面上的辐射热流全部为结合面所吸收,薄膜对60℃的热辐射是不透明的。
5、使用13℃的水冷却从分馏器出来的80℃的饱和苯蒸汽.水的流量为s kg5，水的比热为)(174.4K kg kJ C p ⋅=，苯的汽化潜热为kg kJ 5.394，苯液的比热为)(758.1K kg kJC p ⋅=。
已知换热器的总传热系数为)(11402K m W⋅。
试求使s kg1的饱和苯蒸汽凝结并过冷到47℃分别采用顺流和逆流两种方式所需的换热面积.6、当粘性流体的流动处于湍流粗糙管平方阻力区时，用边长为a 的矩形管道取代相同长度的直径为d 的圆形管道，两管道的相对粗糙度不变,且使得体积流量Q 和沿程阻力损失fh 不变,试求a 与d 的关系.7、 原子反应堆的棒束元件被纵向水流所冷却（如图为其中的某个单元)。
已知元件的外直径mm d 9=，相邻元件的中心间距mm s 13=,被冷却面的平均热流密度26107.1m Wq ⨯=，冷却水的平均温度200=f t ℃，平均流速s m u 8=。
已知水的物性参数为：)(174.4K kg kJ C p ⋅=，)(108.612K m W ⋅⨯=-λ，37.995mkg=ρ，s m 2610805.0-⨯=ν.水流和被冷却面之间的对流换热服从准则方程:4.08.0Pr Re 023.0f Nu =.试求元件被冷却面的平均放热系数和平均壁面温度。
8、初温为40℃，质量为1kg/s 的水流经一外管内径为60mm ，内管外径为40mm 的偏心套管换热器内，换热器的环形空间偏心度S 为5mm.内管内为水蒸汽凝结，使内管外表面壁温维持在100℃，换热器外壳绝热良好。
求把水加热到60℃所需的套管长度. 附注:（1）管槽内强制对流换热实验关联式层流：湍流：, 加热流体时； 冷却流体时（2）饱和水的热物理性质:40 992。
2 4。
174 63。
5 653。
3 4.31 50 988.1 4。
174 64。
8 549.4 3.54 60983.1 4.17965.9469.42。
999、 温度为，总质量流量为的热油被分配到两台换热器中加热冷水。
进口温度为，质量流量为的冷水串联流过二台换热器,最后被热油加热到，第一台为逆流换热器，其将热油冷却到，并在第一台换热器后引出质量流量为，温度为的水作其他使用。
第二台为顺流式，试求二台换热器的面积和第二台换热器的出口油温。
已知：水的比热容，油的比热容为，两台换热器的总换热系数k均为。
10、在两块平行的无限大黑体平板1、3之间置入一块透明平行平板2。
板1、2、3的表面温度已知，分别为T1、T2、T3且都维持不变，板2的发射率、反射比、穿透比分别为ε、ρ、τ。
试确定表面1单位面积上净辐射换热量的表达式。
11、水以s kg 8.0的流量在内径cm d 5.2=的管内流动,管子内表面温度为90℃,进口处的水温为20℃，水与壁面间的换热遵守4.08.0Pr Re 023.0f Nu =,试求水被加热至40℃时所需的管长。
已知水的物性参数为：)(174.4K kg kJC p ⋅=，)(108.612K m W ⋅⨯=-λ，37.995mkg=ρ,s m 2610805.0-⨯=ν. 12、饱和苯液被水从77℃冷却到47℃，苯的流量为s kg 1,比热为)(758.1K kg kJ C p ⋅=。
冷却水进口温度为13℃，流量s kg 63.0，比热为)(174.4K kg kJ C p ⋅=。
已知换热器的总传热系数为)(3102℃m W⋅，试确定在苯液和冷却水逆流、顺流两种情况下的换热器面积。
13、变压器的钢片束由)1(>>n n 片钢片组成，每一钢片的厚度mm 5.01=δ，钢片之间敷设有厚度mm 05.02=δ的绝缘纸板。
钢的导热系数)(15.581K m W ⋅=λ,绝缘纸的导热系数)(115.02K m W ⋅=λ。
试求热流垂直通过整个钢片束时的当量导热系数m λ.。