传热学期末复习试题库含参考答案

1、传热学试题 第一章概 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

2、传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。 单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为 对流传热系数表示对流传热能力的大小。 单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为 辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为 复合传热系数表示复合传热能力的大小。 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。 1K是的对流传热量，单 7. 对流传热系数： 位为 W (m2 K)。 1K是的辐射传热量，单 8. 辐射传热系数： 位为 W (m2 K)。 1K是的复合传热量，单 9. 复合传热系数： 位为

3、 W (m2 K)。 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。 填空题 热量传递的三种基本方式为 (热传导、热对流、热辐射) 热流量是指，单位是 位是。 1. 2. 。热流密度是指 ，单 3. 4. 5. 6. (单位时间内所传递的热量，W单位传热面上的热流量，w/m) 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) 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) 导热系数的单位是 ;对流传热系数的单位

4、是 ;传热系数的单 位是。 (W(m K)，W(m2 K)，W(m2 K) 复合传热是指，复合传热系数等于 是。 (对流传热与辐射传热之和，对流传热系数与辐射传热系数之和，W (m2 K) 单位面积热阻rt的单位是;总面积热阻R的单位是。 (m K/W，K/W) 之和，单位 7. 8. 单位面积导热热阻的表达式为_ (S / 入) 9. 单位面积对流传热热阻的表达式为 (1/h ) 10. 总传热系数K与单位面积传热热阻rt的关系为。 (rt=1/K) 11. 总传热系数K与总面积A的传热热阻R的关系为。 (R=1/KA) 12. 稳态传热过程是指。 13. (物体中各点温度不随时间而改变的热

5、量传递过程。) 非稳态传热过程是指。 14. (物体中各点温度随时间而改变的热量传递过程。) 某燃煤电站过热器中，烟气向管壁传热的辐射传热系数为30W/(m.K)，对流传热系数 为70W/(m.K),其复合传热系数为。 (100 W/(m2.K) 15 .由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是 。 (热辐射) 16. 由烟气向空气预热器传热的主要方式是 。 (热对流) 17. 已知一传热过程的热阻为0.035K/W,温压为70r，则其热流量为 (2kW 18. 一大平壁传热过程的传热系数为100W/(m.K)，热流体侧的传热系数为200W/(m.K)，冷流 体侧的传热系数为250修(m2.K)，平

6、壁的厚度为5mm则该平壁的导热系数为 ，导 热热阻为。 (5 W/(m.K)，0.001(m2.K)/W) 或q= 19. 总传热方程式可表示为 = (KAAt，KA t) 20. 已知平壁厚0.02m，热阻为0.02m.K/W，其导热系数为 (1 W/(m K) 、选择题 1 .下列哪几种传热过程不需要有物体的宏观运动？ (1)导热 (2) 对流 辐射 2. 热流密度q与热流量的关系为(以下式子 数): (1)q = A(2)q = /A (3)q=入 . 2 复合传热 (4)q= h A为传热面积，入为导热系数，h为对流传热系 3. 如果在水冷壁的管子里结了一层水垢，其他条件不变，管壁温度

7、与无水垢时相比将： (1) 不变提高降低随机改变 4. 下列哪一种表达式是错误的？() (4)q = rt A t (1)q=入 A t/ S (2)q= h A t (3)q= k A t 5. 导热系数的单位是：() 2 .K/W ?() (4)传热热阻 2 2 (1)W/(m .K) (2)W/mW/(m - K) (4)m 6. 在传热过程中，系统传热量与下列哪一个参数成反比 (1) 传热面积 (2) 流体温差 (3) 传热系数 7. 在稳态传热过程中，传热温差一定，如果希望系统传热量增大，则不能采用下述哪种手段 () (1) 增大系统热阻 (2)增大传热面积 (3)增大传热系数 (4

8、)增大对流传热系数 8. 试判断下述几种传热过程中哪一种的传热系数最小？ (1)从气体到气体传热(2) 从气体到水传热 (3)从油到水传热 (4)从凝结水蒸气到水传热 9若已知对流传热系数为78弘(m2.K)，则其单位面积对流传热热阻为多少？ (1)78W/(m K) (2)1/78m- K/W (3)1/78m 2 - K/W 78W / (m2 K) 10单位时间通过单位面积的热量称为什么 ？一般用什么符号表示？ (1)热流密度，q (2)热流密度， (3)热流量，q (4)热流量， 11 .太阳与地球间的热量传递属于下述哪种传热方式？ (1)导热 (2) 热对流 (3)热辐射 (4) 以

9、上几种都不是 12. 热流量与温差成正比，与热阻成反比，此规律称为什么 ? (1)导热基本定律 (2)热路欧姆定律 (3)牛顿冷却公式 (4)传热方程式 13. 传热过程热路图的原理是什么？ (1)傅里叶定律 (2)牛顿冷却公式 (4)热路欧姆定律 (3)斯蒂芬-波尔兹曼定律 14. 某一传热过程的热流密度 q = 500W/m,冷、热流体间的温差为10C，其传热系数和单位 面积的总传热热阻各为多少？() (1) K = 50W/(m.K)，rt = 0.05m2.K/W (2) K = 0.02W/(m2.K)，rt = 50m.K/W (3) K = 50W/(m.K)，n = 0.02m

10、2.K/W WK = 50W/(m.K)，rt = 0.05K/W 15. 平板的单位面积导热热阻的计算式应为哪一个 ？ (1) S / 入 (2) S /(KA)(3)1/ h (4)1/(KA) 四、简答题 1. 试述三种热量传递基本方式的差别，并各举12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？ (

11、提示：写出三个系数的定义并比较，单位分别为W/(m- K)，W/(m K)，W/(mK) 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。) 5结合你的工作实践，举一个传热过程的实例，分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。 (提示：学会分析实际传热问题，如水冷式内燃机等) 6在空调房间内，夏季与冬季室内温度都保持在22 r左右，夏季人们可以穿短袖衬衣，而冬 季则要穿毛线衣。试用传热学知识解释这一现象。 (提示：从分析不同季节时墙体的传热过程和壁温，以及人体与墙表面的热交换过程来解释 这一现象（主要是人体与墙面的辐

12、射传热的不同） 第二章热传导 一、名词解释 1. 温度场：某一瞬间物体内各点温度分布的总称。一般来说，它是空间坐标和时间坐标的函 数。 2. 等温面（线）：由物体内温度相同的点所连成的面（或线）。 3. 温度梯度：在等温面法线方向上最大温度变化率。 4. 热导率：物性参数，热流密度矢量与温度降度的比值，数值上等于1 K/ m的温度梯度作用 下产生的热流密度。热导率是材料固有的热物理性质，表示物质导热能力的大小。 5. 导温系数：材料传播温度变化能力大小的指标。 6. 稳态导热：物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。 7. 非稳态导热：物体中各点温度随时间而改变的导热过程。 8. 傅里叶定律：

13、在各向同性均质的导热物体中，通过某导热面积的热流密度正比于该导热面 法向温度变化率。 9. 保温（隔热）材料：X 0.12 W/（m K）（平均温度不高于350r时）的材料。 10. 肋效率：肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。 11. 接触热阻：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙，给导热过程带 来额外热阻。 12. 定解条件（单值性条件）：使微分方程获得适合某一特定问题解的附加条件，包括初始条件 和边界条件。 二、填空题 1. 导热基本定律是定律，可表述为 i at 7 = - A （傅立叶，） 2. 非稳态导热时，物体内的 （温度，时间） 3. 场和热流量随 而变化

14、。 4. 5. 6. 7. 8. 9. 导温系数的表达式为，单位是，其物理意义为 （a= X /c p ,m7s,材料传播温度变化能力的指标） 肋效率的定义为。 （肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。） 按照导热机理，水的气、液、固三种状态中 下的导热系数最小。 （气） 一般，材料的导热系数与_ （种类，温度） 保温材料是指的材料. （X RX 2、R 入3=1: 2: 3,则各层的温度降为 。 (1)60 C、40C、20C(2)70 C、40C、10 C 40C、70C (3) 20C、40C、60C (4)10 C、 0 23材料的导热能力与吸热能力之比称为 (1)放热系数(2)传热

15、系数 24蒸汽管道的内外直径分别为 140C。今采用玻璃棉垫料保温， 50C,且蒸汽管道允许的热损失 (1)41mm(2)54mm (3) 导热系数(4)导温系数 68mm和100mm导热系数入1=63W/(m. E)，内表面温度为 入2=0.053W/ (m. C)。若要求保温层外表面的温度不超过 ql=50W/m,贝U玻璃棉垫料保温层的厚度至少为。 (3) 91mm (4) 104mm 25. 导热体中不同温度的等温面将_ (1)互相相交(2)互不相交(3)互相相切(4) 不定 26. 材料的导温系数是材料 和的比值。 (1)吸热能力/导热能力 (2)导热能力/吸热能力(3)比热容/导热系

16、数 导热系数 /比热容 27. 固体壁面上敷设肋片后，其实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量的 比值为。 (1)肋壁效率(2)肋化系数(3)肋片效率(4) 无明确的专用名称 28. 忽略物体内部导热热阻的分析方法称为。 (1)正规状况法 数学分析法(3)数值解法(4)集总参数法 29. 下列哪个是非稳态导热的表达式？ (1)t=f(X,y，z)(2)t=f(y， t)(3)t=f(x，y)t=f(z，x) 30. 下列那个表示非稳态导热过程的无因次时间？ (1)BiFo(3)R e (4) P r 四、简答题 1. 试解释材料的导热系数与导温系数之间有什么区别和联系。 (提示：从两

17、者的概念、物理意义、表达式方面加以阐述，如从表达式看，导温系数与导热 系数成正比关系(a=入/c P)，但导温系数不但与材料的导热系数有关，还与材料的热容量 储热能力)也有关；从物理意义看，导热系数表征材料导热能力的强弱，导温系数表征材料传 播温度变化的能力的大小，两者都是物性参数。) 2. 试用所学的传热学知识说明用温度计套管测量流体温度时如何提高测温精度。 (提示：温度计套管可以看作是一根吸热的管状肋(等截面直肋)，利用等截面直肋计算肋端 温度th的结果，可得采用温度计套管后造成的测量误差 A t 为 t=t f-t h=_，其中 ch(mH) mH =、性 =Jh，欲使测量误差 t下降，

18、可以采用以下几种措施： V aA 怎 (1) 降低壁面与流体的温差(tf-t。)，也就是想办法使肋基温度to接近tf，可以通过对流体 通道的外表面采取保温措施来实现。 (2) 增大(mH)值，使分母ch(mH)增大。具体可以用以下手段实现：增加 H,延长温度计 套管的长度；减小入，采用导热系数小的材料做温度计套管， 如采用不锈钢管，不要用铜管。 因为不锈钢的导热系数比铜和碳钢小。降低 S，减小温度计套管的壁厚，采用薄壁管。提 高h增强温度计套管与流体之间的热交换。) 3. 试写出直角坐标系中，一维非稳态无内热源常导热系数导热问题的导热微分方程表达式； 并请说明导热问题常见的三类边界条件。 2

19、戲c t =a 2 exex 第一类边界条件: 第二类边界条件: T 0,t W=f w(X, 0丿w T 0,-人 T ) fw(X, T) 第三类边界条件: 覚心tf） （提示：直角坐标系下一维非稳态无内热源导热问题的导热微分方程式 4. 在一根蒸汽管道上需要加装一根测温套管，有三种材料可选：铜、铝、不锈钢。问选用哪 种材料所引起的测温误差最小，为什么 ？为减小测量误差，在套管尺寸的选择上还应注意 哪些问题？ （提示：与简答题2的第（2）点类似，套管材料应选用不锈钢，因给出的三种材料中，不锈钢 的导热系数最小） 5. 什么是接触热阻？减少固体壁面之间的接触热阻有哪些方法 ？ （提示：材料表

20、面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙，给导热过程带来额 外热阻称为接触热阻，接触热阻的存在使相邻的两个表面产生温降（温度不连续）。接触热阻主 要与表面粗糙度、表面所受压力、材料硬度、温度及周围介质的物性等有关，因此可以从这些 方面考虑减少接触热阻的方法，此外，也可在固体接触面之间衬以导热系数大的铜箔或铝箔等 以减少接触热阻。 第三章对流传热 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 、名词解释 速度边界层： 温度边界层： 定性温度：确定换热过程中流体物性的温度。 在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。 在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。 9. 10. 11. 1

21、2. 特征尺度：对于对流传热起决定作用的几何尺寸。 相似准则（如Nu,Re,Pr,Gr,Ra）:由几个变量组成的无量纲的组合量。 强迫对流传热：由于机械（泵或风机等）的作用或其它压差而引起的相对运动。 自然对流传热：流体各部分之间由于密度差而引起的相对运动。 大空间自然对流传热：传热面上边界层的形成和发展不受周围物体的干扰时的自然对流传 热。 珠状凝结：当凝结液不能润湿壁面（0 90?时，凝结液在壁面上形成许多液滴，而不形成 连续的液膜。 膜状凝结：当液体能润湿壁面时，凝结液和壁面的润湿角（液体与壁面交界处的切面经 液体到壁面的交角）0 70(2)Re 104 (3)l/dv50 l/dv10

22、4 对流传热以作为基本计算式。 (1)傅里叶定律(2)牛顿冷却公式 (3)普朗克定律(4)欧姆定律 从传热角度看，下面几种冷却方式中，哪种方式的冷却效果会最好 18. （1）蒸汽流速（2）不凝结气体（3）表面粗糙度（4） （1） + （2） 19. 20. (1)水冷 (2) 氢冷(3)气冷 相变传热的特征为 (1)工质比体积变化较大(2) 汽化潜热(1)+(2)(4)工质比体积较大 冷却液润湿壁面的能力取决于 (1)液体的表面张力(2)液体与壁面间的附着力 (4)水沸腾冷却 +(1) 或 个换热规律全然不 在饱和沸腾时，随着 的增高，将会出现 同的区域。 (1)壁面过热度，4(2)壁面过热度

23、，6(3) 热流密度，4 (4) 热流密度, 22. 对流传热微分方程组共有几类方程？ (1) 2 3 4(4)5 23. 凝结液能很好的润湿壁面，形成完整的膜向下流动，称为 (1)凝结 (2)膜状凝结(3)珠状凝结(4)稳态凝结 24 .下列哪个不是影响对流传热的主要因素？ (1) 流动起因； (2) t w； (3) 21. (4) 换热面的几何形状。 25. 对于Pr数，下列说法哪个是错误的？ (1) 它是动力粘度与热扩散率的比值； (2) 它是研究对流传热最常用的重要准则； (3) 对于层流流动，当 Pr=1时，S =S t ； (4) 它反映了流体中热量扩散和动量扩散的相对程度。 2

24、6. 自由对流传热的流态主要取决于 (1) Pr (2)Fo(3)Re 的数值。 (4)Gr 27. 如果流体的流动是由流体内部温差产生的密度差引起的，称为 (1)强迫对流(2)自由运动(3)湍流对流(4)层流对流 28. 对流传热微分方程组包括 。 I、付立叶定律 n、对流传热微分方程m、基尔霍夫定律W、连续性方程 量微分方程 W、能量微分方程 (1) nmwv (2) inmw nwvrn (4) 29. Nun其特征温度为。 (1)流体温度(2)平均温度(3)壁面温度不定 30. 当流体外掠圆管时，10 50（或60）时，短管的上述 影响可忽略不计，当I /dv 50（或60）时，则必须

25、考虑入口段的影响。 7. 层流时的对流传热系数是否总是小于湍流时的对流传热系数？为什么？ （提示：该问题同样可以从入口效应角度加以阐述。在入口段边界层厚度从零开始增厚， 若采用短管，尽管处于层流工况，由于边界层较薄，对流换热系数可以大于紊流状况。） 8. 什么叫临界热流密度？为什么当加热热流大于临界热流密度时会出现沸腾危机 ？ （提示：用大容器饱和沸腾曲线解释之。以大容器饱和沸腾为例，（1）沸腾过程中，随着壁 面过热度t的增大，存在自然对流、核态沸腾、不稳定膜态沸腾和膜态沸腾四个阶段，临界 热流密度是从核态沸腾向膜态沸腾转变过程中所对应的最大热流密度；（2）当加热热流大于临 界热流密度时，沸腾

26、工况向膜态沸腾过渡，加热面上有汽泡汇集形成汽膜，将壁面与液体隔开， 由于汽膜的热阻比液体大得多，使换热系数迅速下降，传热恶化；（3）汽膜的存在使壁温急剧 升高，若为控制热流加热设备，如电加热设备，贝旦加热热量大于临界热流密度，沸腾工况 从核态沸腾飞跃到稳定膜态沸腾，壁温飞升到 1000 r以上（水），使设备烧毁。） 9. 试述不凝性气体影响膜状凝结传热的原因。 （提示：少量不凝性气体的存在就将使凝结换热系数减小，这可以从换热热阻增加和蒸 汽饱和温度下降两方面加以阐述。（1）含有不凝性气体的蒸汽凝结时在液膜表面会逐渐积聚起 不凝性气体层，将蒸汽隔开，蒸汽凝结必须穿过气层，使换热热阻大大增加；（2

27、）随着蒸汽的 凝结，液膜表面气体分压力增大，使凝结蒸汽的分压力降低，液膜表面蒸汽的饱和温度降低， 减少了有效冷凝温差，削弱了凝结换热。） 第四章辐射传热 一、名词解释 1. 热辐射：由于物体内部微观粒子的热运动状态改变，而将部分内能转换成电磁波的能量发 射出去的过程。 2. 吸收比：投射到物体表面的热辐射中被物体所吸收的比例。 3. 反射比：投射到物体表面的热辐射中被物体表面所反射的比例。 4. 穿透比：投射到物体表面的热辐射中穿透物体的比例。 5. 黑体：吸收比a = 1的物体。 6. 白体：反射比P =1的物体（漫射表面） 7. 透明体：透射比T = 1的物体 8. 灰体：光谱吸收比与波长

28、无关的理想物体。 9. 黑度：实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值，即物体发射能力接近黑体的程度。 10. 辐射力：单位时间内物体的单位辐射面积向外界 （半球空间）发射的全部波长的辐射能。 11. 漫反射表面：如果不论外界辐射是以一束射线沿某一方向投入还是从整个半球空间均匀投 入，物体表面在半球空间范围内各方向上都有均匀的反射辐射度Lr，则该表面称 为漫反射表面。 12. 角系数：从表面1发出的辐射能直接落到表面2上的百分数。 13. 有效辐射：单位时间内从单位面积离开的总辐射能，即发射辐射和反射辐射之和。 14. 投入辐射：单位时间内投射到单位面积上的总辐射能。 15. 定向辐射度：单

29、位时间内，单位可见辐射面积在某一方向 P的单位立体角内所发出的总辐 射能（发射辐射和反射辐射），称为在该方向的定向辐射度。 16. 漫射表面：如该表面既是漫发射表面，又是漫反射表面，则该表面称为漫射表面。 17. 定向辐射力：单位辐射面积在单位时间内向某一方向单位立体角内发射的辐射能。 18. 表面辐射热阻：由表面的辐射特性所引起的热阻。 19. 遮热板：在两个辐射传热表面之间插入一块或多块薄板以削弱辐射传热。 20. 重辐射面：辐射传热系统中表面温度未定而净辐射传热量为零的表面。 二、填空题 热辐射是由于 产生的电磁波辐射。热辐射波长的单位是 业范围内，热辐射的波段主要集中于 区段。 热的原

30、因，卩m红外） 太阳与地球间的热量传递属于 （辐射） 黑体是指的物体，白体是指 物体。灰体是的物体。 1. ( 2. 3. ，在工 传热方式。 的物体，透明体是指 （吸收比为0,反射比为0,投射比为0,光谱吸收比与波长无关的） 基尔霍夫定律表明，善于辐射的物体也善于，在同温度下，黑体具有 辐射力，实际物体的吸收率永远1。 （吸收，最大，小于） 有效辐射是 （发射辐射和反射辐射） 一个由两个表面所构成的封闭系统中，若已知 A=0.5A2,X1,2=0.6，则冷1三 （0.3） 4. 5.之和。 7. 0 9. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 1

31、9. 20. 1. 2. 将任意形状气体的辐射折合成一个假想的当量半球，半球内气体与所研究的气体具 有，球内气体对球心的辐射效果等于 ，该当量半球的 半径称为。 （相同的温度、压力和成份，所研究的气体对指定地点的辐射，平均射线行程） 物体的光谱辐射力与同温度下之比，称为物体的光谱发射率。 （黑体的光谱辐射力） 角系数具有、. （相对性、完整性、分解性） 表面辐射热阻应用于 为 的特性。 辐射传热计算，其值可用数学式表示 （灰漫表面（或灰表面即可），） zA 气体辐射具有2个特点： :。 （气体的辐射和吸收对波长具有明显的选择性，气体的辐射和吸收在整个容积中进行） 基尔霍夫定律指出了物体的 与之

32、间的关系。 （辐射力，吸收碧） 辐射传热的空间热阻主要与 （两个表面之间的角系数及辐射换热面积） 辐射减弱系数是指射线经过单位长度时 之比。 （被气体所吸收，投射） 辐射传热的表面热阻主要与 （表面黑度和辐射换热面积） 普朗克定律揭示了黑体光谱辐射力按 （波长与热力学温度） 热辐射能量投射到物体表面上时，_ （穿透物体的辐射能） 有关。 有关。 的能量与 的能量 变化的分布规律。 占投入辐射的百分比称为投射比。 在热平衡条件下，任何物体对黑体辐射的吸收比恒等于 （同温度下该物体的黑度） 角系数相对性用公式可写成 （A1X1,2= A2X2,1 ） 增强或削弱辐射传热的原则是改变 （系统黑度，温

33、度条件） 、选择题 有一个由六个平面组成的六边形长通道，其内表面分别以I、2、3、4、5、6表示，已知 角系数 X12= 0.1、X14= 0.25，X5= 0.25，X16= 0.12，贝U X13为：（） （1）0 . 35（2）0. 72（3）0. 37（4）0 . 28 一金属块的表面发射率为 0. 4,温度为227C，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？ （1）1417.5W/m，将增大 1417.5W /m,将减小 （3）60.22W / m，将增大 （4）60.22W/ m,将减小 影响物体表面黑度的主要因素是： （1）物质种类、表面

34、温度、表面状况（2） 表面温度、表面状况、辐射强度 3. 物体的辐射能力越强其吸收比越大 物体的吸收比越大其反射比越大_ 物体的吸收比越大其黑度越小 物体的吸收比越大其辐射透射比越大 7. 8. 9. 10. 11. 12. 下列哪个定律可用来计算黑体光谱辐射力？ (1)斯蒂芬一波尔兹曼定律(2)基尔霍夫定律 (3)斯蒂芬公式(4)普朗克定律 单位时间内离开单位表面积的总辐射能称为什么？ (1)有效辐射(2) 辐射力 (3)辐射强度(4)反射辐射 由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是： (1)热辐射 (2) 热对流 (3) 导热(4)都不是 将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是什么？ 减少导

35、热(2)减少对流传热 减少对流与辐射传热(4)减少导热与对流传热 在保温瓶内胆上镀银的目的是什么？() 削弱导热传热 (2)削弱辐射传热 削弱对流传热(4)同时削弱导热、对流与辐射传热 有一个由两个圆筒表面组成的环形长通道，其外筒的内径是d1，内筒的外径是d2,且 (1) (1) (3) 物质种类、表面温度、表面颜色(4)表面颜色、表面温度、表面光洁度 4. 在两块平行的黑度相同的大平板之间插入一块同样黑度的遮热板后，两平板之间的辐射传 热量与未加遮热板时相比减少了：() (1)0.2 倍 (2)0.5 倍(3)2 倍(4)3 倍 5. 对于边长为15m的立方体内的气体辐射，气体对整个包壁辐射

36、的平均射线行程等于： (1) 15m(2)7.5m(3)9m(4) 4.5m 6. 在同温度条件下的全波谱辐射和吸收，下列哪种说法是正确的 (1) (2) (3) (4) 17、 d1/d2=2,问角系数X1,2与X2,1，分别为多少？() (1)X v = 0.5 ,程1= l(2)X1,2 = 0.25 , X2,1 = 0.5 (3)X 1,2 = 1, X2,1 =0.25(4)X1,2 = 0.5 ,冷1 = 0.25 13. 物体能够发射热辐射的最基本条件是下述哪一个？ (1)温度大于0K (2)具有传播介质 (3)真空状态(4) 表面较黑 14. 下述哪种气体可以看作热辐射透明体

37、(T = l的气体)?() (1)二氧化碳(2)空气(3)水蒸气(4)二氧化硫气体 15. 下列各种辐射中哪种辐射的光谱不能看作是连续的？() (1)灰体辐射(2)黑体辐射(3)发光火焰辐射 (4)气体辐射 ) Fl 1 + T L1幻 (1)1 1(3) 斗 (4)0 16. 烟道中有一支热电偶，热电偶(黑度 1)与烟道内壁面(黑度 2)辐射传热的系统黑度 s表 达式应为下述哪一个？( 某一封闭系统只有 (1)X2, 1= 0. 5, X 2= 0. 25(2)X (3)X2，!= 0. 5,2= 0. 5 X l、2两个表面，A=2A, X,2 = 0. 25,则 冷1及冷2各为多少？ 2

38、,1 = 0. 25,冷2 = 0. 5 2,1 = 0. 25, X = 0. 75 18下述关于辐射传热的表面热阻的表达方式中正确的是哪一个 A1X1,2(2) i 11 名 %2-1 r 19、 I (其中C0=5.67W/(m2K4)是什么定律的表达式？其中 &指的是什么？ 1100 丿 ) 基尔霍夫定律，黑体辐射力 斯蒂芬一波尔兹曼定律，黑体辐射力 20、 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 1. ( (1) (3) 普朗克定律，光谱辐射力 (4) 四次方定律，背景辐射力 一般不能将气体当作灰体处理的原因是什么？ 因为气体含灰 因为气体辐射在整个容

39、积中进行 因为气体辐射对波长有选择性 (1) 因为气体的辐射能力很弱，可以看作热辐射的透明体 能够全部吸收各种波长辐射能的理想物体称为 (1)黑体(2)白体(3)灰体(4)透明体 单位时间内离开表面单位面积的总辐射能被定义为 (1)投入辐射 (2)吸收辐射(3)有效辐射(4)反射辐射 对于气体来说，吸收能力差的物体能力 (1)反射，差(2)反射，好(3)穿透，差(4)穿透，好 黑体的绝对温度之比为3,则其辐射力之比为 (1) 1(2) 3 (3) 9(4) 81 黑度分别为0. 3和0. 8相距甚近的两块大平行平板之间进行辐射传热，试问当其间 设置黑度为0. 04的磨光铝制遮热板后，传热量减小

40、为原来传热量的百分比最接近于下列 那数？ (1) 5%(2) 10% (3) 15% (4) 20% 对于固体和液体来说，吸收能力大的物体 能力。 (1)反射，差(2)反射，好(3)穿透，差(4)穿透，好 描述黑体表面辐射能量按空间方向的分布规律称为 (1)普朗克定律(2)兰贝特定律(3)斯帝芬-玻尔兹曼定律(4)基尔霍夫定律 描述黑体的光谱辐射力与波长和绝对温度之间的函数关系称为 。 (1)普朗克定律(2)维恩定律(3)斯帝芬-玻尔兹曼定律(4)基尔霍夫定律 下列哪个属于表面辐射热阻？ (1)1/ (AX(2) (1- ) / ( A )(3) / (入 A)(4) 1/( a A ) 一般

41、工程上所用的管道，当L/d时，可以不考虑入口效应的影响。 (1)20(2) 30(3) 40(4)5 四、简答题 试用所学的传热学知识说明用热电偶测量高温气体温度时，产生测量误差的原因有哪些 可以采取什么措施来减小测量误差？ （提示：用热电偶测温时同时存在气流对热电偶换热和热电偶向四壁的散热两种情况， 热电偶的读数小于气流的实际温度产生误差。所以，引起误差的因素：烟气与热电偶间的复 合换热小；热电偶与炉膛内壁问的辐射换热大。减小误差的措施：减小烟气与热电偶间的 换热热阻，如抽气等；增加热电偶与炉膛间的辐射热阻，如加遮热板；设计出计算误差的 程序或装置，进行误差补偿。） 2. 试用传热原理说明冬

42、天可以用玻璃温室种植热带植物的原理。 （提示：可以从可见光、红外线的特性和玻璃的透射比来加以阐述。玻璃在日光（短波辐 射）下是一种透明体，透过率在90%以上，使绝大部分阳光可以透过玻璃将温室内物体和空气 升温。室内物体所发出的辐射是一种长波辐射一一红外线，对于长波辐射玻璃的透过串接近于 零，几乎是不透明（透热）的，因此，室内物体升温后所发出的热辐射被玻璃挡在室内不能穿过。 玻璃的这种辐射特性，使室内温度不断升高。） 3. 试分析遮热板的原理及其在削弱辐射传热中的作用。 （提示：可从遮热板能增加系统热阻角度加以说明。（1）在辐射换热表面之间插入金属 （或固体）薄板，称为遮热板。（2）其原理是，遮

43、热板的存在增大了系统中的辐射换热热阻， 使辐射过程的总热阻增大，系统黑度减少，使辐射换热量减少。（3）遮热板对于削弱辐射换热 具有显著作用，如在两个平行辐射表面之间插入一块同黑度的遮热板，可使辐射换热量减少为 原来的1/2,若采用黑度较小的遮热板，则效果更为显著。） 4. 什么叫黑体、灰体和白体？它们分别与黑色物体、灰色物体、白色物体有什么区别 ？在辐射 传热中，引入黑体与灰体有什么意义？ （提示：可以从黑体、白体、灰体的定义和有关辐射定律来阐述。根据黑体、白体、灰体的 定义可以看出，这些概念都是以热辐射为前提的。灰色、黑色、白色是针对可见光而言的。所 谓黑体、白体、灰体并不是指可见光下物体的

44、颜色，灰体概念的提出使基尔霍夫定律无条件成 立，与波长、温度无关，使吸收率的确定及辐射换热计算大为简化，因此具有重要的作用；黑 体概念的提出使热辐射的吸收和发射具有了理想的参照物。） 5. 玻璃可以透过可见光，为什么在工业热辐射范围内可以作为灰体处理？ （提示：可以从灰体的特性和工业热辐射的特点来论述。所谓灰体是针对热辐射而言的， 灰体是指吸收率与波长无关的物体。在红外区段，将大多数实际物体作为灰体处理所引起的误 差并不大，一般工业热辐射的温度范围大多处于 2000K以下，因此其主要热辐射的波长位于红 外区域。许多材料的单色吸收率在可见光范围内和红外范围内有较大的差别，如玻璃在可见光 范围内几

45、乎是透明的，但在工业热辐射范围内则几乎是不透明的， 并且其光谱吸收比与波长的 关系不大，可以作为灰体处理。） 6. 什么是“温室效应” ？为什么说大气中的CC2含量增加会导致温室效应？ （提示：可以从气体辐射的特点和能量平衡来加以说明。CO气体具有相当强的辐射和吸收 能力，属于温室气体。根据气体辐射具有选择性的特点，CO气体的吸收光带有三段：2. 65 是不透明的。在正常情况下，地球表面对能量的吸收和释放处于平衡状态， CQ含量增加会使大气对地面辐射的吸收能力增强，导致大气温度上升，导致 ） 2. 8 4. 154. 45、13. 017. 0卩m主要分布于红外区域。太阳辐射是短波辐射，波长

46、范围在0. 38一 0. 76卩m因此，对于太阳辐射CQ气体是透明的，能量可以射入大气层。地 面向空间的辐射是长波辐射，主要分布于红外区域，这部分辐射在CO气体的吸收光带区段CQ 气体会吸收能量， 但如果大气中的 了所谓温室效应。 第五章传热过程与传热器 名词解释 1. 2. 3. 4. 5. 6. 传热过程：热量从高温流体通过壁面传向低温流体的总过程 复合传热：对流传热与辐射传热同时存在的传热过程. 污垢系数:单位面积的污垢热阻. 肋化系数：肋侧表面面积与光壁侧表面积之比. 顺流:两种流体平行流动且方向相同 逆流：两种流体平行流动且方向相反 7. 效能:换热器实际传热的热流量与最大可能传热的

47、热流量之比. 8. 传热单元数：传热温差为1K时的热流量与热容量小的流体温度变化 1K所吸收或放出的 热流量之比.它反映了换热器的初投资和运行费用，是一个换热器的综合经济技术指标. 9. 1. ( 2. 临界热绝缘直径：对应于最小总热阻(或最大传热量)的保温层外径. 填空题 与 对流传热，辐射传热) 的综合过程称为复合传热。 3. ( 4. 某燃煤电站过热器中，烟气向管壁传热的辐射传热系数为20 W(m2. K)，对流传热系 数为40 W/7 (m2. K)，其复合传热系数为_ 2 (60W / (m . K) 肋化系数是指与 加肋后的总换热面积，未加肋时的换热面积) 之比。 一传热过程的热流

48、密度 q = 1. 8kW/m，冷、热流体间的温差为30C，则传热系数 为，单位面积的总传热热阻为 。 2 2 (60W /(m . K)，0. 017(m.K) /W) 5. (0 6. (6 7. (0 8. (6 9. 一传热过程的温压为20C，热流量为IkW，则其热阻为 .02KZ W) 已知一厚为30mmi勺平壁，热流体侧的传热系数为100 W/(m2. K)，冷流体侧的传热系 数为250W/(m2. K)，平壁材料的导热系数为0. 2W/(m - K)，则该平壁传热过程的传 热系数为。 .1W/ (m2. K) 在一维稳态传热过程中，每个传热环节的热阻分别是 0. 01KZW0.

49、35K/W和0. 009IK /W在热阻为的传热环节上采取强化传热措施效果最好。 .35KZW) 2 某一厚20mmi勺平壁传热过程的传热系数为45W/(m . K)，热流体侧的传热系数为70W / (m2 K)，冷流体侧的传热系数为200W/ (m2. K)，则该平壁的导热系数 为。 .81W/ (m K) 圆管的临界热绝缘直径dc的计算式为_ 保温材料的散热量达到。 ,它表示当保温材料外径为de时，该 (de=2入/h,最大值) 10. 传热系数是指，单位是 (冷热流体温度差为 C时的传热热流密度(或表示传热过程强烈程度的物理量),W / (m2. K) 11. 污垢热阻是指，单位是。 (

50、污垢换热面的传热热阻与洁净换热面的传热热阻之差，m2.K/W) 12. 传热器是。 (冷、热流体进行热量交换以满足工艺要求的设备 (装置) 13. 肋壁总效率是指 ，其数学表达式 。 (肋侧表面总的实际换热量与肋侧壁温均为肋基温度的理想散热量之比) 14. 传热器的热计算方法有 和0 (平均温压法，传热单元数法) 15. 不论是顺流还是逆流型传热器，对数平均温差计算式都可以统一表示 成。 加 max 颅 min ) In仏 At min 16. 复杂流型传热器的平均温差 tm可以通过逆流布置时的平均温差 tm逆来计算，表 达式是，其中为。 W心tm(逆流)， 温差修正系数) Atm 17. (

51、热量从高温流体通过壁面传向低温流体的总过程) 18. 传热器的效能是指 。 (换热器实际传热的热流量与最大可能传热的热流量之比) 19 .间壁式传热器是指 。 (冷、热两种流体被固体壁面隔开，各自在一侧流动，热量通过固体壁面由热流体传给冷 流体的换热设备) 20.在冷、热流体的进出口温度一定的情况下，为了传递相同的热量，比较各种流动型式, 采用布置的对数平均温差最大，所需传热面积 。 (逆流,最小) 选择题 加热炉外壁面与环境间的传热属于下述哪种传热方式？ (1)辐射传热(2) 导热 (3) 热量传递的三种基本方式是什么？ (1)热对流、导热、辐射(2) (3)对流传热、导热、传热过程 传热过

52、程是指 1. 2. () 对流传热(4)复合传热 () 复合传热、热辐射、导热 (4) 复合传热、热辐射、传热过程 3. 4. 5. 下述几种方法中，强化传热的方法是哪一种 ？() (1)夹层抽真空(2)增大当量直径 (3)加肋片 (4) 加遮热板 当采用加肋方法强化传热时，肋片应加在会最有效。() (1)传热系数较大一侧(2)传热系数较小一侧 (3)随便哪一侧 公式=hAA t (1)傅里叶定律 (3)传热方程式 (4) 两例同样都加 的名称是什么？() (2)牛顿冷却公式 (4)热路欧姆定律 7. 6. 在某一传热过程中，热流给定，若传热系数增加1倍，冷热流体间的温差将是原来的多少 倍？

53、() (1)1倍 (2)2 倍(3)3 倍 0.5倍 强化传热时，增强传热过程中哪一侧的传热系数最有效？() (1)热流体侧(2)冷流体侧 8. 9. 10. 11. 12. 13. (1) (2) (3) (4) 14. 15. 16. 17. (3)传热热阻大的一侧(4)传热热阻小的一侧 若冷、热流体的温度给定，传热器热流体侧结垢后传热壁面的温度将如何改变？ (1)增加 减小(3) 不变有时增加，有时减小 有一板式传热器，热流体进口温度80C、出口温度50C，冷流体进口温度 度30 r，则顺流布置时和逆流布置时的对数平均温差分别为多少？() (1)45 . 0C, 45. 0r (2)42

54、. 5C, 40. 0C (3)44 . 8C, 39. 9r (4)39 . 9C, 44. 8C 用 NTU法进行换热器的校核计算比较方便是由于下述的哪个理由? (1)流体出口温度可通过查图得到(2)不需要计算传热系数 (3)不需要计算对数平均温差(4)不需要进行试算 在相同的进出口温度下，换热器采用哪种流动型式有可能获得最大平均温差 (1)顺流(2) 交叉流 逆流(4) 混合流 对于换热器的顺流与逆流布置，下列哪种说是错误的？ (1)逆流的平均温差大于等于顺流 (3)冷流体出口温度逆流可大于顺流 临界热绝缘直径是指：() 管道热损失最大时的热绝缘直径 管道热损失最小时的热绝缘直径 管道完

55、全没有热损失时的热绝缘直径 管道热阻最大时的热绝缘直径 增厚圆管外的保温层，管道热损失将如何变化？() (1)变大 (2) 变小 (3) 不变 (4)可能变大，也可能变小 试判断下述几种传热过程中哪一种的传热系数最大？() (1)从气体到气体传热(2)从气体到水传热 (3)从油到水传热(4)从凝结水蒸气到水 下列哪种传热器不是间壁式换热器？() (1)板翅式换热器(2)套管式换热器 (3)回转式换热器 (4)螺族板式换热器 高温换热器为了避免出现较高壁温，常优先考虑采用哪种流动型式？ (1)逆流 (2)顺流 叉排 顺排 10C、出口温 ?() () (2)逆流的流动阻力大于等于顺流 (4)换热

56、器最高壁温逆流大于等于顺流 换热器管内为被加热水；管外为烟气，水侧结垢后管壁温度将会如何改变？或烟侧积 灰后，管壁温度又将如何改变？() (1)增大，增大(2) 减小，减小 (3)增大，减小(4) 减小，增大 已知敷设在圆管外的保温材料的导热系数为0. 08 WZ(m.K),管外环境介质的传热系 数为8WZ (m2. K)，其临界热绝缘直径为： (1)0 . 02m 200m(3)0.005m 50m 2 已知一传热设备，新投入时传热系数为78WZ(m . K)，使用一年后其传热系数为 55W Z(m2. K)，则其污垢热阻： (1)0 . 018(m2.K) ZW (2)0.005(m 2.

57、K) ZW 0.0128(m 2.K) ZW 0.003(m 2.K) ZW 21.下列哪个是传热单元数？ 18. 19. 20. (1) Cmin/Cmax KA/C min (4)AmayAmin In :max a min 22. 下列哪个不是增强传热的有效措施？ (1)波纹管(2)逆流(3)板翅式换热器(4)在对流传热系数较大侧安装肋片 23. 试计算逆流时的对数平均温差，已知热流体由 300r冷却到150C，而冷流体由50C 加热到100C。 (1)124 r (2)134 r (3)144 C (4)154 C 19.热流体和冷流体交替地流过同一流道的换热器称为 。 (1)热管换热

58、器(2)间壁式换热器(3)回热式换热器(4)混合式换热器 四、简答题 1. 试举出3个隔热保温的措施，并用传热学理论阐明其原理？ (提示：可以从导热、对流、辐射等角度举出许多隔热保温的例子.例如采用遮热板，可以显著 削弱表面之间的辐射换热，从传热学原理上看，遮热板的使用成倍地增加了系统中辐射的 表面热阻和空间热阻，使系统黑度减小，辐射换热量大大减少；又如采用夹层结构并抽真空， 可以削弱对流换热和导热，从传热角度看，夹层结构可以使强迫对流或大空间自然对流成为有 限空间自然对流，使对流换热系数大大减小，抽真空，则杜绝了空气的自然对流，同时也防止 了通过空气的导热；再如表面包上高反射率材料或表面镀银

59、，则可以减小辐射表面的吸收比和 发射率(黑度)，增大辐射换热的表面热阻，使辐射换热削弱，等等。) 2. 解释为什么许多高效隔热材料都采用蜂窝状多孔性结构和多层隔热屏结构。 (提示：从削弱导热、对流、辐射换热的途径方面来阐述。高效隔热材料都采用蜂窝状多孔 性结构和多层隔热屏结构，从导热角度看，空气的导热系数远远小于固体材料，因此采用多孔 结构可以显著减小保温材料的表观导热系数，阻碍了导热的进行；从对流换热角度看，多孔性 材料和多层隔热屏阻隔了空气的大空间流动， 使之成为尺度十分有限的微小空间。 使空气的自 然对流换热难以开展，有效地阻碍了对流换热的进行；从辐射换热角度分析，蜂窝状多孔材料 或多层

60、隔热屏相当于使用了多层遮热板， 可以成倍地阻碍辐射换热的进行， 若再在隔热屏表面 镀上高反射率材料，则效果更为显著。) 3. 什么叫换热器的顺流布置和逆流布置 ？这两种布置方式有何特点？设计时如何选用？ (提示：从顺、逆流布置的特点上加以论述。冷、热流体平行流动且方向相同称为顺流，换 热器顺流布置具有平均温差较小、所需换热面积大、具有较低的壁温、冷流体出口温度低于热 流体出口温度的特点。冷、热流体平行流动但方向相反称为逆流，换热器逆流布置具有平均温 差大、所需换热面积小、具有较高壁温、冷流体出口温度可以高于热流体的出口温度的特点。 设计中，一般较多选用逆流布置，使换热器更为经济、有效，但同时也