传热学试题库.doc

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的大木板的热流密度为，木板两侧的表面温度分别为和，则该木板的导热系数为 _ ；若将加热热流密度提高到，该木板的一侧表面温度为，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的形式，其中c1、c2和c3 为已知的常数，导热系数为。 此时可在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 ，测得在稳定情况下，其内部温度分布为：，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。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 。10、凡平均温度不高于350是导热系数不大于 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、毕渥数的表达式为_，傅里叶数的表达式为_。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。19、蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时有两种不同的凝结方式，它们分别是 和 。20、流体流过弯曲管道或螺旋管时，表面传热系数会 ，这是由于 。21、大空间自然对流换热处于 流态时有自模化特征，此时表面传热系数与 无关。22、判别两个同类现象相似的条件是 相等， 相似。23、影响膜状凝结传热的主要热阻是 。24、大空间饱和沸腾曲线可分为_、_、_和_四个阶段。25、当Pr1时，热边界层的厚度 流动边界层的厚度。26、漫射表面（兰贝特表面）的辐射强度与 无关，灰体的 _与投射波长无关，具有这两个性质的固体表面通常叫漫灰表面。27、固体辐射表面的有效辐射J由 和 两部分组成。28、气体辐射具有 和 。29、黑体的温度越高，其最大辐射力波长越 ，描述这一性质的物理定律叫 定律。30、黑体辐射的角系数具有三个性质，它们是 （1） ，数学表达式为 ； （2） ，数学表达式为 ； （3） ，数学表达式为 。31、在工业上常见的温度范围内，、中不参与辐射换热的气体 。32、4个等温、常物性表面构成的封闭系统，此系统一共有 个角系数。33、一个可近似认为是漫灰体的表面，其温度为500，表面的发射率为0.5，测得该平板得到的投入辐射为800，此时该平板的有效辐射为_。34、半球内壁对底部半圆的角系数为 。35、如果测得通过一块厚为的大木板的热流密度为，木板两侧的表面温度分别为和，则该木板的导热系数为 _ ；若将加热热流密度提高到，该木板的一侧表面温度为，则另一侧的表面温度应为 _。36、强化遮热板作用的方法是 和 。37、临界热绝缘直径与 和 两个参数有关。38、加肋后的总面积与未加肋的表面之比称为 。39、如果在一根换热管里（管内是水被加热）结了一层水垢，其他条件不变时，管壁温度与无水垢时相比将 。40、同温度下黑体的辐射力 灰体的辐射力。41、若炉膛内的火焰温度在1400，则炉膛火焰中最大光谱辐射能量所对应的波长约为 。42、一直径为长圆管被置于边长为方形通道的正中间，则角系数为 。43、临界热绝缘直径的定义式为 ，其意义为 。44、在换热器热力计算中，效能定义式为 ；传热单元数定义式为 。45、换热器热力计算的两种方法是 和 。46、在求解导热热阻时，常碰到变导热系数的情况。当材料的导热系数为温度的线性函数时，常取 下的导热系数作为平均导热系数。47、描述导热物体内部温度扯平能力的物性量叫 ，其定义式为 。48、流体刚流入恒壁温的管道作层流换热时，其局部对流换热系数沿管长 ，这是因为 。49、同一壳管式换热器， 布置时对数平均温差最大， 布置时对数平均温差最小。50、动量传递和热量传递的雷诺比拟的解为 ，适用条件是_。51、换热器热力计算的主要基于 方程式。52、通过平壁的传热过程的传热系数表达式 。53、气体具有辐射能力的波长段称为 。54、距离间隔和时间间隔在数值计算方法中称为 。55、干燥红砖的导热系数比湿透红砖的导热系数 。56、在热辐射分析中，把 _称为灰体。57、强化换热的原则是_。58、时间常数为 _。59、加热壁面沉浸在具有自由表面的液体中所发生的沸腾称为 。60、当时，热边界层的厚度 流动边界层的厚度。61、基尔霍夫定律数学表达式为 。62、一维非稳态导热的分析解可以整理成无量纲过余温度与 、 和 三个无量纲数的关系式。63、一台换热器，冷流体的入口温度为20, 出口温度为50，热流体入口温度为100, 出口温度为60，则该换热器的效能为 。21第66题附图64、若上题中的换热器采用的是纯逆流布置方式，则冷热流体的对数平均温差为 。65、黑体的黑度为 所以它的表面热 阻为 。66、如本题附图所示，1，2分别表示两个相 对的半球表面，则角系数为 。67、在常物性一维稳态导热时，长圆筒壁随半径增加，热流密度 ，大平壁随厚度增加，热流密度 。68、按引起流动原因,对流换热可分为 和 。69、导热集总参数系统的热惯性可由时间常数来描述，其影响因素为 。70、定性温度是 ，特性尺度是 。71、导热系数是材料 的指标，大小等于 。72、导热微分方程的推导依据是 和 。73、流体横掠管束时，计算表面传热系数（换热系数）时，其特征尺寸一般取 ，当纵向流过管束时，其特征尺寸一般取 。74、在计算导热热阻时，若导热系数是温度的线形函数，则其定性温度取为 最准确。75、管道的临界热绝缘直径计算式中，表示 的导热系数，表示 的表面传热系数。76、无量纲数中在数中是指 ，在数中是指 。77、强迫对流换热系数微分方程是根据 、 、 、三大定律获得的。78、纵掠平板紊流对流换热的雷诺比拟式为 。79、格拉晓夫准则是反映 、 与粘滞力的平方之比。80、热电偶测点可以看成球体，已知其直径为0.5mm，导热系数为25，比热480，与所测流体的对流换热系数为20，其时间常数为 ，当测量稳定温度时，约需要 分钟才能准确显示所测温度。81、由两根同心圆管组成的间壁式换热器称为 。 82、凡波长0.380.76的电磁波，属于 。83、建立有限差分离散议程的常用方法之一是用 代替微商。84、二维稳态温度场，在直角坐标系中，可表示为 。 85、采用集总参数法的物体，其内部温差趋近于 。 86、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。 87、采用小管径的管子是 对流换热的一种措施。 88、一般来说，顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时 。 89、一般来说，紊流时的对流换热强度要比层流时 。 90、导热微分方程式的主要作用是确定 。二、选择题1、下列材料在常温下导热系数最大的是_。A、纯铜 B、纯铁 C、黄铜 D、天然金刚石2、下列工质的数最小的是_。A、水 B、空气 C、液态金属钠 D、变压器油3、大空间等温竖壁湍流自然对流换热的准则关系式中的指数等于_。A、0.8 B、1/4 C、1/3 D、1/24、在研究混合对流换热问题时常用来判断是否 考虑自然对流的影响，通常认为小于_时可忽略自然对流的影响。A、0.1 B、100 C、10 D、0.015、对于管内湍流换热的实验关联式，当管长较短时，需要进行入口效应修正，其修正系数是一个_的值。 A、大于1 B、小于1 C、等于16、水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取 。 A、圆筒的长度 B、圆筒外径C、圆筒内径 D、圆筒壁厚度 7、二氧化碳和水蒸汽在光带内都能够 。 A、吸收辐射 B、反射辐射 C、重辐射 D、不能辐射 8、下列_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 9、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10、对于粘度很大的油，当进行外掠平板的对流换热时，在同一位置，其流动边界层厚度和温度边界层厚度的关系是_。A、 B、 C、11、下列 材料表面的法向黑度为最大。A、磨光的银 B、无光泽的黄铜 C、各种颜色油漆 D、粗糙的铅12、为了强化换热器的换热效果，应主要降低表面传热系数_的一侧的热阻。 A、大 B、小 C、任何13、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 14、下列_ 准则数反映了流体物性对对流换热的影响。A、雷诺数 B、贝克来数 C、普朗特数 D、努谢尔特数 15、绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数_自然对流的对流换热系数。 A、小于 B、等于 C、大于 D、无法比较 16、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 17、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 18、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 19、 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 20、对于过热器中：高温烟气外壁内壁过热的传热过程次序为 。 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 21、温度对辐射换热的影响 对对流换热的影响。 A、等于 B、大于 C、小于 D、可能大于、小于 22、流体流过管内进行湍流对流换热时，当 时，要进行入口效应的修正。A 、 60 B、 80 C 、 60 D、 100 23、雷诺准则反映了 的对比关系。 A、重力和惯性力 B、惯性和粘性力 C、重力和粘性力 D、浮升力和粘性力 24、在热平衡的条件下，任何物体对黑体辐射的吸收率 同温度下该物体的黑度。A、大于 B、小于 C、恒等于 D、无法比较 25、由表面 1 和表面 2 组成的封闭系统中： _。 A、等于 B、小于 C、可能大于等于或小于 D、 大于 26、在其他条件相同的情况下 , 下列 物质的导热能力最差 。 A、空气 B、水 C、氢气 D、 油 27、下列 物质中不可能产生热对流。A、 空气 B、 水 C、 油 D、 钢板 28、Gr 准则反映了_ 的对比关系。 A、重力和惯性力 B、惯性和粘性力 C、重力和粘性力 D、浮升力和粘性力 29、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 30、气体的导热系数随温度的升高而 。A、减小 B、不变 C、增大 D、无法确定 31、一般而言，金属比非金属（导电体）的导热系数值是 。A、较高的 B、较低的 C、相等的 D、接近的 32、如果温度场不随时间而变化，即 。 A、 B、 C、 D、33、对漫射表面，下列表述正确的是 。A、光谱吸收比等于光谱发射率 B、吸收比等于发射率C、定向辐射强度与空气方向无关34、二氧化碳和水蒸汽只对某些特定波长下的热辐射才有明显的吸收作用。因此，对于 ，可以忽略吸收。A、低温辐射源 B、太阳辐射 C、红外辐射35、结束导热问题数值计算迭代过程的判据之一是 。 A、 B、C、36、流体在泵、风机或水压头等作用下产生的流动称为 。 A、自然对流 B、层流 C、强制对流 D、湍流 37、一根放在空气中的电缆，其电阻为R，通过强度为I的电流，外面有一层绝缘材料。如果减小绝缘材料的厚度，则 。A、电缆的表面温度会提高 B、电缆表面的温度会降低C、电缆表面温度可能升高也可能降低38、当量直径中表示 。 A、长度 B、宽度 C、周长 D、润湿周长39、横掠单管时的对流换热中，特性尺度取 。 A、管长 B、管内径 C、管外径 40、空气自然对流换热的表面传热系数在以下的那个范围 。A、110 B、1020 C、2030 D、305041、膜状凝结换热中的定性温度取 。 A、蒸汽温度 B、凝结液温度 C、凝结液膜层平均温度 D、饱和温度 42、饱和沸腾时，壁温与饱和温度之差称为 。 A、平均温度 B、绝对温差 C、相对温差 D、沸腾温差 43、定向辐射强度与方向无关的规律称为 。A、普朗克定律 B、四次方定律 C、维恩定律 D、兰贝特定律 44、灰体的吸收率是 。 A、1 B、大于 1 C、定值 D、变量 45、对于灰体，吸收率愈大，其反射率 。 A、愈小 B、愈大 C、适中 D、不变 46、角系数是纯几何因素，与物体的黑度 。A、无关 B、有关 C、有较大关系 D、关系很大 47、由辐射物体表面因素产生的热阻称为 。A、导热热阻 B、对流热阻 C、表面热阻 D、空间热阻 48、二氧化碳和水蒸汽在光带内都能够 。A、吸收辐射 B、反射辐射 C、重辐射 D、不能辐射 49、管壳式换热器归类于 。A、间壁式 B、回热式 C、混合式 D、再生式 50、在一般换热器设计中，考虑表面污染情况用 。 A、利用系数 B、污垢系数 C、传热系数 D、表面传热系数51、冬季室内气温高于室外气温，如果用裸露的热电偶测量室内空气的温度，则温度计的读数应 。A、高于空气实际温度 B、等于空气实际温度 C、低于空气实际温度52、空气横向掠过等温圆柱，从圆柱前驻点开始向后热边界层厚度在不断增加，如果较小，流动保持层流，则 。A、局部对流换热系数逐渐减小 B、局部对流换热系数保持不变C、局部对流换热系数可能减小也可能增加 53、将初始温度为的小钢球放入温度为的水槽中，如果用集总参数法来分析，则再经过的时间等于时间常数时，铜球的温度为 。A、 B、 C、54、饱和水蒸气在水平圆管外则凝结，圆管的壁温恒定，以下的方案 可以增加单位时间内的凝结水量。A、将圆管垂直放置 B、将圆管倾斜放置 C、在圆管外面加装低肋管55、根据兰贝特定律，黑体的定向辐射强度在各个方向都是相同的，这表明 。A、穿过微元黑体表面正上方的单位面积的辐射能与测上方单位面积上的辐射能相等B、穿过微元黑体表面正上方的半球面上单位面积的辐射能最大C、穿过微元黑体表面正上方的半球面上单位面积的辐射能最小56、在高温蒸气管道外包敷两种不同的保温材料，一种导热系数较小，另外一种导热系数稍大，如果包敷的厚度相同，以下说法 是正确的。A、减少传热量，导热系数较小的材料应包在内层B、为减少传热量，导热系数稍大的材料应包在内层C、如何包敷材料对传热量没有影响57、物体被加热时，其第三类边界条件可表示为 。A、 B、 C、58、季室内气温高于室外气温，如果用裸露的热电偶测量室内空气的温度，则温度计的读数应 。A、高于空气实际的温度 B、等于空气实际的温度 C、低于空气实际的温度59、不凝结气体的存在，将 。A、削弱凝结换热 B、削弱沸腾换热 C、削弱强制对流换热60、一根未保温的钢管内通入100oC的饱和水蒸汽，用来加热室内的空气，如果需要增加传热量，则可以通过 方法来实现。A、在管内安装肋片 B、降低管道的厚度 C、在管外安装肋片三、名词解释1、接触热阻 2、对流换热 3、换热器 4、光谱辐射力 5、传热系数 6、导热基本定律 7、热对流 8、接触热阻9、对流换热 10、传热过程 11、传热系数 12、温度场13、稳态温度场 14、稳态导热 15、非稳态导热 16、凝结换热17、大容器沸腾 18、黑度 19、自然对流 20、吸收率21、黑体 22、辐射力 23、复合换热 24、重辐射面25、换热器 26、肋面总效率 27、换热器效能 28、保温效率29、温度梯度 30、肋效率 31、遮热板 32、过余温度33、肋片 34、显式格式 35、定性温度 36、热边界层37、入口效应 38、内部流动 39、外部流动 40、膜状凝结41、珠状凝结 42、灰体 43、角系数 44、基尔霍夫定律45、投入辐射 46、有效辐射 47、污垢热阻 48、肋化系数49、临界热绝缘直径 50、传热单元数四、简答题1、对于室内安装的暖气设施，试说明从热水至室内空气的热量传递过程中，包含哪些传热环节？2、对于非黑体之间的辐射，角系数成为纯几何量的条件是什么？3、在工程辐射换热计算中引入灰体概念有何意义？4、试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种传递方式之间的联系与区别？6、试举5个隔热保温的措施，并用传热学理论阐明其原理?7、采用温度计套管测量气体温度时，辐射和导热会引起测温误差，请提出提高测温精度的措施？8、试比较竖壁上自然对流与膜状凝结的异同？9、简述非稳态导热的基本特点？ 10、换热微分方程与导热问题的第三类边界条件表达式有什么区别？11、试用简明的语言说明强化单相强制对流换热、核态沸腾及膜状凝结的基本思想？12、不凝结气体含量如何影响了蒸汽凝结时的对流换热系数值？其影响程度如何？凝汽器如何解决这个问题？ 13、写出直角坐标系中导热微分方程的一般表达式，它是根据什么原理建立起来的？它在导热问题的分析计算中有何作用？ 14、气体辐射有哪些特点？ 15、为强化传热，可采用那些措施？16、简述影响导热系数的因素。17、黑体具有什么样的性质？18、试说明Bi书的物理意义，和各代表什么样的换热条件？有人认为代表绝热工况，你是否赞同这一观点，为什么？19、解释螺旋管、短管和小管径管强化传热的原理？20、由三个表面组成了一个封闭的系统，其中表面3为重辐射面，花车该系统辐射换热的网络图，注明各热阻的表达式。21、解释定向辐射强度和辐射力，对于黑体，给出两者的关系式。22、一外掠平板的对流换热为例，对流换热问题的数学描述包括哪些方程（只需要文字叙述即可）？理论上如何求得表面传热系数？23、为强化一台冷油器的传热，有人采用提高冷却水流速的方法，但发现效果并不显著。试分析原因。24、太阳能集热器的结构通常是将一组集热管放在一个密封的箱体内，上面是透明的玻璃板。解释为何采用这样的结构，对集热管表面的涂层有什么样的要求？ 25、为什么高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式？ 26、简述物性参数导热系数和粘度对表面传热系数的影响。 27、在用热电偶测定气流的非稳态温度场时，怎样才能改善热电偶的温度响应特性？28、分别写出Re、Nu、Gr各准则的表达式，并说明各物理含义。29、实际物体的发射率与其吸收比从影响因素上看有何区别？30、当采用肋片增强传热时，应把肋片加装在哪一侧？为什么？31、试解释为什么高温过热器一般采用顺流与逆流的混合布置？32、导热系数和热扩散系数各自从什么公式产生？他们各自反映了物质的什么特性？并指出它们的差异？33、非周期性的加热或冷却过程可以分为哪两个阶段，它们各自有什么特征？34、与完全能量方程相比，边界层能量方程的最重要的特点是什么？35、什么是沸腾换热的临界热流密度？当沸腾换热达到临界热流密度时，在什么条件下才会对换热设备造成危害？为什么？36、什么是定向辐射强度？满足兰贝特定律的辐射表面是什么样的表面？试列举2种这样的表面。37、按照基尔霍夫定律地要求，物体表面的黑度等于其吸收率应该在什么条件下成立？灰体是否需要这些条件？为什么？38、什么是显示格式？什么是显示格式计算中的稳定性问题？39、试简要说明对导热问题进行有限差分数值计算的基本思想与步骤？40、对流换热问题完整的数学描写应包括什么内容？既然对大多数实际对流换热问题尚无法求得精确解，那么建立对流换热问题的数学描写有什么意义？五、试从传热学的观点解释下列现象1、冰箱里结霜后，耗电量增加？2、某厂一条架空敷设的电缆使用时发现绝缘层超温，为降温特剥去一层绝缘材料，结果发现温度更高？3、某办公室由中央空调系统维持恒温，人们注意到尽管冬夏两季内都是20，但感觉却不同？4、大气中的CO2含量增加，导致地球温度升高？5、同样是-6的气温，在南京比在北京感觉要冷一些？6、用铝制的水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶安然无恙，但一旦壶内的水烧干后，水壶很快被烧坏分析这一现象？7、放置于大容器的小容器中的水能否发生沸腾现象？8、试用传热学来解释由于大气污染造成地球气温上升加速的原因？9、有人说：“常温下呈红色的物体表示该物体在常温下红色光的光谱发射率较其它单色光（黄、绿、蓝等）的光谱发射率高”。你认为这种说法正确吗？ 10、在深秋晴朗无风的夜晚，草地会结霜，可气象台的天气预报却说清晨最低温度为2，试解释这种现象（假设草地与地面之间绝热）。六、分析求解1、肋片高度增加引起两种效果：肋效率下降及散热表面积增加。因而有人认为，随着肋片高度的增加会出现一个临界高度，超过这个高度后，肋片导热热流量反而会下降。试分析这一观点的正确性。2、利用遮热板可以减少两个辐射表面之间的辐射量。若保持两侧平板温度不变所放遮热板的位置对减弱辐射换热量的效果有无影响？若遮热板两侧的发射率不同，正向与反向放置对减弱辐射换热量又有无区别？遮热板的温度有无区别？3、有人说，在电子器件的多种冷却方式中，自然对流是一种最可靠（最安全）、最经济、无污染（噪音也是一种污染）的冷却方式。试对这一说法作出评价，并说明这种冷却方式有什么不足之处？有什么方法可作一定程度的弥补？4、空调和制冷用的冷却器，其管外装的肋片往往制成百叶窗式肋片。试问肋片做成这种形式的意义？第4题附图5、饱和水在水平加热表面上沸腾（壁面温度可控）时，随着壁面过热度的增加，沸腾换热表面传热系数是否也增加?为什么？6、在寒冷的北方地区，建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好？为什么？7、设计管壳式换热器时，指出分别在下列各种情况下，那种流体在管内流动：(1) 一种流体清洁，一种流体不清洁；(2) 一种流体温度高，一种流体温度低；(3) 一种流体粘度大，一种流体粘度小；(4) 一种流体流量大，一种流体流量小。8、平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用，为什么？ 9、在圆管外敷设保温层与在圆管外侧设置肋片从热阻分析的角度有什么异同？在什么情况下加保温层反而会强化其传热而加肋片反而会削弱其传热？10、指出热射线主要由哪两种射线组成？为什么钢锭在炉中加热时，随着温度升高，钢锭颜色依次会发生黑、红、橙、白的变化？11、一个原来温度为的铜球突然浸入液体中，该液体温度是由电热器控制，其变化关系式为：，其中为液体的平均温度，为液体的温度，A为温度变化的振幅，为角频率。今假设球及液体的温度均可认为是集总的，且球与液体间的换热系数为常数，试建立铜球温度随时间变化的微分方程式，并解方程得出球的温度与时间的函数关系。12、管内湍流强迫对流换热时，换热准则关系式为 。试问流速增加一倍，其它条件不变，对流换热系数如何变化？管径缩小一半，流速等其它条件不变如何变化？管径缩小一半，容积流量等其它条件不变如何变化？13、圆管外包上保温材料当其小于某一外直径时会使热流量增加，导出这一临界直径的表达式。球壁外包保温材料会有这种现象吗？如果有也请导出其表达式。14、一块大平板，一侧被点加热器均匀加热，另一侧为第三类边界条件，通电前平板处于环境温度，电热器给出恒定的热流密度。现突然合上开关。画出初始状态和最后稳定以及中间两个时刻平板内的温度分布曲线。15、直径为、单位长度电阻为、发射率为的金属棒，初始时与温度为的环境处于热平衡状态，后通过电流，已知棒与环境的表面传热系数为。试导出通电流期间金属棒温度随时间变化的规律，并写出处于新的热平衡状态的条件。（不用求解）16、一块厚度为的大平板，与温度为的流体处于热平衡。当时间 时，左侧流体温度升高并保持为恒定温度。假定平板两侧表面传热系数相同，当时，试确定达到新的稳态时平板中心及两侧表面的温度，画出相应的板内及流体侧温度分布的示意性曲线，并做简要说明。17、试根据速度边界层和热边界层的概念，用量级分析的方法，从对流换热的能量微分方程导出二维稳态、常物性、不可压缩流体外掠平板层流边界层流动时的边界层能量微分方程。1 2 3 4 51 2 3 4 5 6第17题附图18、如图1所示，圆台上下表面分别维持在常温和，且，材料导热系数与温度的关系为,圆台侧面绝热。设温度仅沿方向发生变化。试分析热流密度、导热系数和温度变化率是随x增大还是减小，或是不变。绝热T2, Ax第18题附图T1, A19、某一厚为的一维导热平板，已知平板表面的一侧进入的热流密度为，而温度则为 。在这个温度范围内导热系数与温度的关系为 。求平板内的温度分布和平板另一侧的温度表达式。20、物体长期置于温度恒为的空气中。物体中有强度为 的内能热源，并在某一时刻开始产生热量。内热源一开始产生热量，物体就在空气中升温。物体的体积为V ，表面积为F，密度为，比热容为 ，与周围环境的总换热系为。如该物体内部导热热阻可以忽略，试列出该物体升温过程中的导热微分方程，并求解。21、一根内直径为d的长管温度保持在 而温度为的水以m的质量流量从管内流过，今假设使水与管壁间的换热系数保持不变，试导出水温沿管长方向的变化关系。22、如图2所示一个常物性、无内热源的二维稳态导热问题，列出图中角部节点A的差分方程式。23、一常物性、无内热源的二维非稳态导热问题，在直角坐标系中利用数值解法进行求解，试列出内部节点的显示格式差分方程。24、如图1所示，常物性、无内热源的导热体，左边界表面暴露在对流换热表面传热系数为、空气和环境温度均为的环境中，并与环境发生辐射换热，表面的发射率为。设，方向网格各自均分。试列出在二维、稳态条件下边界点的离散方程。25题图图1yxyxi-1,ji,j+1i,ji,j-1h,t第24题附图25、图示出了常物性、有均匀内热源 、二维稳态 导热问题局部边界区域的网格配置，试用热平衡法建立节点0的有限差分方程式（设）。26、图为一扇形区域中的二维、稳态、无内热源的导热问题，其一侧平直表面维持均匀恒定温度的表面绝热，其余表面与温度为的环境换热，表面传热系数为，为用数值法确定区域中的温度分布，在径向和周向分别用定步长和划分计算区域，节点布置如图1所示。假定区域的物性参数已知且为常数，试用热平衡法建立节点1和7的离散方程（有限差分方程yxyxi-1,jI+1,ji,ji,j-1h ,t第27题附图绝热式）。（不要求整理） 第26题附图27、有一个二维、稳态、无内热源、常物性的导热体，边界如图所示；试列出图1中边界节点的离散方程。设，方向的网格各自均分。28、对下图中所示的圆截面直肋的一维稳态、无内热源、常物性导热问题，试分别列出内节点和端部节点的离散方程式。已知圆截面直径为d。（节点方程不必整理）yxyxi-1,jI+1,ji,ji,j-1h,t29、如下图所示，常物性、无内热源的导热体，左边界表面暴露在对流换热表面传热系数为h、空气和环境温度均为t的环境中，并与环境发生辐射换热，表面的发射率为。设，方向网格各自均分。试列出在二维、稳态条件下边界点的离散方程。30、对下图所示的二维导热区,其内有均匀的内热源 (),一个边界绝热,另一边界与温度为的液体发生对流换热,换热系数为(),试列出节点1和节点2的离散方程式。 123456789yX绝热，七、计算题1、一个厚度7cm的平壁，一侧绝热，另一侧暴露于温度为30的流体中，内热源。对流换热表面的传热系数为，平壁的导热系数为。试确定平壁中的最高温度及其位置。2、将初始温度为80 、直径为20mm的铜棒突然横置气温为20、流速为 的风洞中，5分钟后温度降到34。计算空气与铜棒间换热系数。铜棒物性为：、比热容为、导热系数。 3、有一圆柱体，如图2所示，表面1温度，发射率，表面2温度，发射率，圆柱面3为绝热表面，角系数。求： 表面1的净辐射损失； 绝热面3的温度。4、为了得到热水，0、361MPa (ts=140) 的水蒸汽在管外凝结（如图3所示），其表面传热系数。冷却水在盘管内流动，流速为，黄铜管外径为，壁厚为，导热系数为，盘管的弯曲半径为。冷水进换热器时的温度为25，加热到95。试求所需的换热面积及盘管长度。不计管内入口效应修正及温差修正。冷却水附注： 管内湍流强制对流换热实验关联式为： 5、一个厚度7cm的平壁，一侧绝热，另一侧暴露于温度为30的流体中，内热源。对流换热表面的传热系数为，平壁的导热系数为。试确定平壁中的最高温度及其位置。6、在一次对流换热实验中，10的水以的速度流入内径为、外径为、长为的管子。管子外面均匀的缠绕着电阻带作为加热器，其外还包有绝热层。设加热器总功率为42.05，通过绝热层的散热损失为2，管材的导热系数为。试确定： 管子出口处的温度。 管子外表面的平均壁温。7、表示一个半球表面表示一个半球表面3，其黑度为，并且处于辐射平衡中。被半球表面所覆盖的圆盘的一半为灰体表面，记作表面1，其黑度，温度，而圆盘的另一半表面既表面2为的黑体。半球的直径为。试求： 画出该系统的辐射网络图： 计算表面1和表面2之间的辐射换热量。8、室外横放的一根煤气管道，直径，表面黑度和温度分别为，周围环境和空气的温度，空气处于自由运动状态。试计算每 米管长的散热损失。9、两根不同直径的蒸汽管道，外面都覆盖一层厚度相同、材料相同的热绝缘层。如果管子表面以及热绝缘层外表面的温度都相同，试问：两管每米长度的热损失相同吗？若不同，哪个大？试证明之。10、有一可忽略其内部导热热阻，初始温度为20的小金属球，放入800的炉中加热，10秒后该球温度为200，试确定该球的时间常数；并计算金属球温上升到300所需时间？11、压力为的饱和水蒸气在高的竖壁上两面凝结，壁面温度保持80，凝结量为时，壁面应有多宽？12、有一烟筒的表面发射率为0.9，表面温度为80，外径为。该烟筒垂直穿过室温为20，墙壁的温度为17的大房间，烟筒在大房间内的长度为。试计算烟筒在大房间的总散热量。13、水以的流量在内径为的管内流动，管子内表面温度为100，进口处水的温度为40。试求水被加热到80时每米管长所需热量。（不考虑修正）14、有一台壳管式换热器用来冷却润滑油。冷却水在管内流动，水的入口温度为20，出口温度为40，流量为；热油入口温度为120，出口温度为60，传热系数为，温差修正系数。若水和油的比热分别为和。试求油的流量和所需的传热面积。15、在考虑一建筑物冬天的采暖设计中，需要确定墙壁的散热情况，已知墙壁的厚度为40，墙壁材料的导热系数为，要求室内的空气温度在18，墙壁外侧和内侧的表面传热系数分别为和，计算下面两种情况下通过墙壁的热流密度为多少？ 在白天，室外空气的平均温度为，该墙壁外侧实际吸收环境的总辐射能为80； 在夜晚，室外空气的平均温度为，天空的有效辐射温度为，墙壁的发射率为0.85。16、某220 t/h 高压锅炉的低温省煤器采用叉排、逆流布置，管子为253，横向节距，纵向节距，总的受热面积为，已知烟气的入口温度为384 ，通过省煤器的实际烟气流量为，烟气平均流速（最小截面处）为，给水的入口温度为215 ，给水流量为。管材的导热系数为，壁面的灰污热阻取，忽略烟气侧辐射换热的影响和管内侧对流换热热阻。 计算烟气侧的表面传热系数； 计算受热面的总传热系数，为何忽略管内侧对流换热热阻？该受热面积能否将给水温度加热到245？17、储存液氨的钢瓶采用中间抽真空的双层结构。若刚装入液氨后，内筒壁的温度为-196，外通壁的温度为30，内外筒的面积分别近似为和，内、外通表面的发射率为0.45。计算此时单位时间钢瓶的散热量？为进一步减少散热损失，可采用哪些方法？18、一台逆流式换热器刚投入工作时，测得的运行参数如下：热流体的进出口温度分别为和，冷流体的进出口温度分别为和，热流体的热容量，换热器的面积为。计算该换热器在岗投入工作时的传热系数？若运行一年后，在冷热流体的进口温度及热容量保持不变的情况下，测得冷流体只能被加热到162，计算此时该换热器的传热系数？19、有一块铝合金，表面温度被均匀加热到227,然后垂直地悬挂在一房间内进行冷却，室内环境空气温度和周围墙壁温度分别为21和17。已知板的面积是，厚度为，表面发射率为0.25。假定在冷却过程中任何时刻，板的内部温度均匀，建立一个表示板的温度随时间而变化的关系式。 计算在冷却的最初时刻，表面换热系数为多少？ 计算在冷却的最初时刻，它的冷却速度为多少？20、一个厚度的无限大平板，其导热系数为，内热源为，板的一面绝热，另一面暴露于温度为93的环境中，平板与环境之间的对流换热表面的传热系数为，计算平板内的最高温度值。21、在一外径为的热力管道外准备包两层保温材料，一种材料的导热系数为，另一种材料的导热系数为，两种材料的厚度都为，试通过计算回答：将哪种材料紧贴管壁保温效果更好？对平板是否存在影响？假定绝热层内、外表面的总温差保持不变。22、有一边长为的正方形空腔，其顶面温度为，表面黑度，其底面温度为，表面黑度，而其四周表面均绝热。已知顶面辐射出的能量有40%落到底面上，求顶面的净辐射换热量。23、水流过的直管时，从25被加热到35，管子内径为，水在管内的流速为，求管壁的平均温度是多少？24、有一直径为的钢球，其密度为，比热容，导热系数。今钢球在炉内加热至500后，突然放置在20的环境中冷却，测得钢球与环境间的换热系数为，试计算钢球冷却到100所需的时间。25、一热电偶的体积为，表面积为，密度为，定压比热容为，初始温度为，用它来测量温度为的流体温度，已知流体与热电偶表面的对流换热系数为，求热电偶温度随测量时间变化的规律，并说明提高热电偶测温响应速度的方法？26、用一个半径为的薄壁铜管来输送温度为的低温制冷剂，低于子周围的大气温度，用泡沫玻璃隔热层对其进行保温，泡沫玻璃的导热系数为，外表面的对流换热系数为，是否能起到保温效果？请通过热阻分析予以说明。27、两块尺寸都为的平板置于温度的大房间内，假设平板的背面不受热。已知两板的温度和黑度分别为、，、，已知板1辐射出的能量有28.5%落到板2上，求每块板的净辐射散热量及厂房壁得到的辐射热量。28、一冷凝器的换热管采用直径为的坯管制造而成，长度，管内采用强化传热措施。水在管内流过，在一次实验中测得冷却水进出口温度分别为24.6和29.7，水在管内的平均流速为，按坯管尺寸计算的管内平均表面换热系数是，管外凝结换热的表面传热系，管材是铜，导热热阻可以忽略。试计算按坯管外表面计算的总传热系数值，并分析管内水测采用强化表面后的强化效果。29、2.5的水从加热到的蛇形管型式的换热器。让160的机油在蛇形管束外流过换热器来完成这一加热过程。已知管外侧油的平均表面传热系数为，在垂直于