传热学试题库

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50mm的大木板的热流密度为40W/m2,木板两侧的表面温度分别为40^和20C，则该木板的导热系数为;若将加热热流密度提高到80W/m2，该木板的一侧表面温度为25C，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t=c1x2+c2x+c3的形式，其中c1、%和匕为已知的常数，导热系数为人。此时可在x=10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50W/(m-K),测得在稳定情况下，其内部温度分布为：t=50-2500x2，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°C，周围气体温度为30°C，表面传热系数取20W/(m-K)。肋片表面积为m\测得该类片的效率为，则该肋片的实际散热量为W。10、 凡平均温度不高于350C是导热系数不大于W/(m-K)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Bi的表达式为，傅里叶数Fo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020、 流体流过弯曲管道或螺旋管时， 表面传热系数会，这是由于021、 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o24、 大空间饱和沸腾曲线可分为、、和 四个阶段。25、 当Pr>1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o29、 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，数学表达式为;，数学表达式为;，数学表达式为。31、 在工业上常见的温度范围内，H、HO、N、CO、CO、O、CH中2 2 2 2 2 4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500K，表面的发射率为，测得该平板得到的投入辐射为800W/m2，此时该平板的有效辐射为 W/m2o34、 半球内壁对底部半圆的角系数为o35、 如果测得通过一块厚为50mm的大木板的热流密度为40W/m2，木板两侧的表面温度分别为40^和20C，则该木板的导热系数为;若将加热热流密度提高到80W/m2，该木板的一侧表面温度为25。6则另一侧的表面温度应为o36、 强化遮热板作用的方法是和o37、 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o39、 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o40、 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°C，则炉膛火焰中最大光谱辐射能量所对应的波长约为o42、 一直径为d长圆管被置于边长为a方形通道的正中间，则角系数X12为o43、 临界热绝缘直径的定义式为，其意义为o44、 在换热器热力计算中，效能定义式为;传热单元数定义式为o45、 换热器热力计算的两种方法是和o46、 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P>1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6/60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°C,出口温度为50°C，热流体入口温度为100C,出口温度为60C，则该换热器的效能为。

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2第66题附图65、 黑体的黑度为所以它的表面热2第66题附图阻为。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X12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d=2人/h中，人表示的导热系数，h表示的表面传热系数。76、 无量纲数hl/人中人在及数中是指,在Nu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G,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25W/(m-K),比热480J/(kg-K),与所测流体的对流换热系数为20W/(m2•K)，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X=~um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 。、天然金刚石2、 下列工质任的数最小的是。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Nu=c(GrPr力中的指数n等于。A、B、1/4C、1/3D、1/24、 在研究混合对流换热问题时常用Gr/Re2来判断是否考虑自然对流的影响，通常认为Gr/Re2小于时可忽略自然对流的影响。A、B、100 C、10D、5、 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1B、小于1C、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5和温度边界层厚度5的关系是。tA、5优， B、5>5? C、5<5,11、 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、/J\ 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BA、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h相同 B、粗管内的h大C、细管内的h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T外壁T内壁T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l/d—时，要进行入口效应的修正。A、＞60 B、=80C、V60 D、=10023、 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：X12X21。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初CA、——=0

dx33、 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、max|t(k+1)+tQ)|<£ B、maxIt()|<£ C、maxL 七<£ii i tki36、 流体在泵、风机或水压头等作用下产生的流动称为。入、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d=4A中P表示 。eP 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lB、管内径d,C、管外径d。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、1~10B、10~20C、20~30D、30~5041、 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、1B、大于1C、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Re较小，流动保持层流，则—。A、局部对流换热系数J逐渐减小 B、局部对流换热系数气保持不变C、局部对流换热系数hx可能减小也可能增加53、 将初始温度为10的小钢球放入温度为18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七时，铜球的温度为—。A、t=G+1)/2 B、t=0.632t+0.368t C、t=0.368t+0.632t0 8 8 0 8 054、 饱和水蒸气在水平圆管外则凝结，Z>>d，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—。

=h^t^=h^t^-tw)B』?'7w=hl了一t)C、-4?7w58、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A、削弱凝结换热B、削弱沸腾换热C、削弱强制对流换热用来加热室内的空气，如果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。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C、在管外安装肋片A、在管内安装肋片 B、降低管道的厚度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，BiT0和BiT3各代表什么样的换热条件有人认为BiT0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e与其吸收比a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°C,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-6C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2C，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：一种流体清洁，一种流体不清洁；一种流体温度高，一种流体温度低；一种流体粘度大，一种流体粘度小；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T0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：T-T=AsinCk)，其中T为液体的平均温度，T^为液体的温度，A为温度变化的振幅，3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Nu=0.023Re0.8Pr〃。试问①流速增加一倍，其它条件不变，对流换热系数h如何变化②管径缩小一半，流速等其它条件不变h如何变化③管径缩小一半，容积流量等其它条件不变h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t^，电热器给出恒定的热流密度q(W/m2)。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R、发射率为8的金属棒，初始时与温度为T”的环境处于热平衡状态，后通过电流I，已知棒与环境的表面传热系数为h。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25(^5<x<5)的大平板，与温度为tf的流体处于热平衡。当时间t>0时，左侧流体温度升高并保持为恒定温度2tf。假定平板两侧表面传热系数相同，当Bi=h；Z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。第17题附图18、如图1所示，圆台上下表面分别维持在常温七和12，且t1>12，材料导热系数与温度的关系为人=人0<1+&t)GV0),圆台侧面绝热。设温度仅沿x方向发生变化。试分析热流密度q、导热系数人和温度变化率牛西是随x增大还是减小，或是不变。19、 某一厚为5的一维导热平板，已知平板表面的一侧进入的热流密度为q1，而温度则为T1。在这个温度范围内导热系数与温度的关系为人=1(pT)。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孔的空气中。物体中有强度为qv^^/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p，比热容为七，与周围环境的总换热系为h。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Tw而温度为T］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hc、空气和环境温度均为tf的环境中，并与环境发生辐射换热，表面的发射率为£。设%，y方向网格各自均分。试列出在二维、稳态条件下边界点G,j）的离散方程。第24题附图25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（设任=匀）。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tw，尸=［的表面绝热，其余表面与温度为t^的环境换热，

表面传热系数为久，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&和灿划分计算区域，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（有限差分方程式）。（不要求整理）h,t^n三△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G,J）的离散方程。设%，J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m和端部节点M的离散方程式。已知圆截面直径为d。（节点方程不必整理）29、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he、空气和环境温度均为tf的环境中，并与环境发生辐射换热，表面的发射率为E。设X,y方向网格各自均分。试列出在二维、稳态条件下边界点Gj)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Q(W/m3),一个边界绝热,另一边界与温度为tf的液体发生对流换热，换热系数为h(W/m2.K),试列出节点1和节点2的离散方程式。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°C的流体中，内热源。由=0.3x106W/m3。对流换热表面的传热系数为450W,(m2•K)，平壁的导热系数为18W.(m•K)。试确定平壁中的最高温度及其位置。2、 将初始温度为80C、直径为20mm的铜棒突然横置气温为20C、流速为12ms的风洞中，5分钟后温度降到34C。计算空气与铜棒间换热系数。铜棒物性为：P=8954kg/m3、比热容为c=383.1J/(kg/K)、导热系数人=386W/(m•K)。3、 有一圆柱体，如图2所示，表面1温度T=550K，发射率「=0.8，表面2温度T=275K,发射率e2=0.4,圆柱面3为绝热表面，角系数X31=0.308。求：⑴表面1的净辐射损失；⑵绝热面3的温度。4、 为了得到热水，0、361MPa(ts=140C)的水蒸汽在管外凝结(如图3所示)，其表面传热系数9500W..・'(m2.K)。冷却水在盘管内流动，流速为0.8m/s黄铜管外径为18mm壁厚为1.5mm导热系数为132W..；(m・K),盘管的弯曲半径为90mm)冷水进换热器时的温度为25°C，加热到95°C。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。附注：⑴管内湍流强制对流换热实验关联式为：Nu=0.023Re0.8Pm c=1+10.3(d)3ff r R5、 一个厚度7cm的平壁，一侧绝热，另一侧暴露于温度为30C的流体中，内热源。由=0.3x106W/m3。对流换热表面的传热系数为450W.(m2.K)，平壁的导热系数为18W..(m•K)0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，10C的水以的速度1.6ms流入内径为28mm、外径为32mm、长为1.5m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KW，通过绝热层的散热损失为2%，管材的导热系数为18W..(m•K)。试确定：⑴管子出口处的温度。(2)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£3=0.475，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£1=0.35，温度孔=555K，而圆盘的另一半表面既表面2为T=333K的黑体。半球的直径为0.3m。试求：⑴画出该系统的辐射网络图：(2)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』=150mm，表面黑度和温度分别为8=0.8,\=60°C周围环境和空气的温度tf=20°C,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20C的小金属球，放入800C的炉中加热，10秒后该球温度为200C,试确定该球的时间常数；并计算金属球温上升到300C所需时间11、 压力为1.013x105Pa的饱和水蒸气在高0.4m的竖壁上两面凝结，壁面温度保持80C，凝结量为60kg/h时，壁面应有多宽12、 有一烟筒的表面发射率为，表面温度为80C，外径为0.1m。该烟筒垂直穿过室温为20C，墙壁的温度为17C的大房间，烟筒在大房间内的长度为2m。试计算烟筒在大房间的总散热量。13、 水以0.8kg/s的流量在内径为25mm的管内流动，管子内表面温度为100C,进口处水的温度为40C。试求水被加热到80C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20C，出口温度为40C,流量为3kg/s；热油入口温度为120C，出口温度为60C,传热系数为500W...(m2•K)，温差修正系数v=0.97。若水和油的比热分别为4174J/(kg•K)和2148J/(kg•K)。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40cm，墙壁材料的导热系数为0.25W.(m•K)，要求室内的空气温度在18C，墙壁外侧和内侧的表面传热系数分别为34W(m2•K)和8W(m2•K),计算下面两种情况下通过墙壁的热流密度为多少⑴在白天，室外空气的平均温度为-5°C,该墙壁外侧实际吸收环境的总辐射能为80W/m2；⑵在夜晚，室外空气的平均温度为-10C,天空的有效辐射温度为-30C,墙壁的发射率为。16、 某220t/h高压锅炉的低温省煤器采用叉排、逆流布置，管子为25X3mm,横向节距[=70mm,纵向节距七=30mm，总的受热面积为570m2，已知烟气的入口温度为384C，通过省煤器的实际烟气流量为142m3/s，烟气平均流速(最小截面处)为8.5m/s，给水的入口温度为215C,给水流量为59.6kg/s。管材的导热系数为30W.(m-K),壁面的灰污热阻取0.002.2.K)W，忽略烟气侧辐射换热的影响和管内侧对流换热热阻。⑴计算烟气侧的表面传热系数；⑵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245C17、 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-196C,外通壁的温度为30C,内外筒的面积分别近似为0.03m2和0.035m2,内、外通表面的发射率为。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〈=360C和t；=300C,冷流体的进出口温度分别为12=30C和12=200C,热流体的热容量qmiC]=2500W/K，换热器的面积为0.892m2。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162C，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227C，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21C和17C。已知板的面积是0.3x0.3m2，厚度为15mm，表面发射率为。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。⑴计算在冷却的最初时刻，表面换热系数为多少⑵计算在冷却的最初时刻，它的冷却速度为多少20、 一个厚度60mm的无限大平板，其导热系数为21W..(m・K)，内热源为<^=0.3MW/m3,板的一面绝热，另一面暴露于温度为93°C的环境中，平板与环境之间的对流换热表面的传热系数为570W...(m2.K),计算平板内的最高温度值。21、 在一外径为100mm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0.06W.(m-K)，另一种材料的导热系数为0.18W/r