传热学期末考试试题

传热学〔一〕第一局部选择题单项选择题〔102分，共20分〕在每题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。B)导温系数B.导热系数 C.传热系数D.密度?(C)雷诺数B.雷利数C.D.努谢尔特数B)B. C. D.(C)自然对流。B.C.D.无法比较对流换热系数为100B.

、温度为20℃的空气流经50℃的壁面，其对流换热的热流密度为〔D〕C. D.流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热，假设流速等条件一样，则〔C〕粗管和细管的 一样B.粗管内的 大 C.细管内的 大D.无法比较在一样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.无法比较单位时间内离开单位外表积的总辐射能为该外表的〔A〕有效辐射B.辐射力 C.反射辐射D.黑度〔D〕是在一样温度条件下辐射力气最强的物体。灰体B.磨光玻璃 C.涂料D.黑体减弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板外表的黑度应〔B〕大一点好B.小一点好 C.大、小都一样D.无法推断其次局部非选择题填空题〔102分，共20分〕假设温度场随时间变化，则为。非稳态温度场一般来说，紊流时的对流换热强度要比层流时。强导热微分方程式的主要作用是确定。导热体内温度分布当d50时，要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。小于15一般来说，顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。小普朗克定律提示了按波长和温度的分布规律。黑体单色辐射力角系数仅与因素有关。几何15mm0.151500W/m2

150℃，则通过该某流体流过固体壁面时被加热，并且80

， 40℃，则壁面名词解释〔54分，共20分〕黑度:物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比。有效辐射:单位时间内离开单位外表积的总辐射能。28分,共16分)〔1〕〔2〕非稳态导热过程中导热体自身参与吸热〔或放热〕，即导热体有储热现象，所以即使对通过平壁的非稳态导热来说，在与热流方向相垂直的不同截面上的热流量也是处处不等的，而在一维稳态导热中通过各层的热流量是相等的。〔3〕非稳态导热过程中的温度梯度及两侧壁温差远大于稳态导热。〔1〕对应于总热阻为微小值时的隔热层外径称为临界热绝缘直径。〔2到达减弱传热的目的。〔3〕圆筒壁外敷设保温材料不愿定能起到保温的作用，虽然增加了一项热阻，但外壁的换热热阻随之减小，所以总热阻有可能减小，也有可能增大。计算题〔212分，共24分〕一内径为300mm、厚为10mm的钢管外表包上一层厚为20mm的保温材料，钢材料及保温材料的导热系数分别为48 和0.1 ，钢管内壁及保温层外壁温度分别为220℃及40℃，管长为10m。试求该管壁的散热量。解：d1=300mmd2=300+2×10=320mmd3=320+2×20=360mm mtw1=220℃tw2=40℃=9591.226W一内径为75mm、壁厚2.5mm的热水管，管壁材料的导热系数为60 ，管内热水温度为90℃，管外空气温度为20℃。管内外的换热系数分别为 解：d1=75mm=0.075md2=75+2×2.5=80mm=0.08mf2 =20℃

。试求该热水管单位长度的散热量。tf1=90t=572.2W/m传热学〔二〕第一局部选择题一、单项选择题〔10220分〕在每题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。．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 A．复合换热、导热、对流换热BCD．温度对辐射换热的影响对对流换热的影响。〔B 〕A．等于 B．大于 C．小于 D．可能大于、小于1000W/(m2·K)7727〔D〕A．8104W/m2B6104W/m2C7104W/m2D5104W/m2．流体流过管内进展对流换热时，当l/d时，要进展入口效应的修正。〔C A．＞50B．＝80C．＜50D．＝100．炉墙内壁到外壁的热传递过程为〔D〕ABCD．导热6．下述哪个参数表示传热过程的猛烈程度？〔A〕A．kB．λC．αcD．α7？〔B〕AB．惯性和粘性力CD．浮升力和粘性力8CA．磨光的银B．无光泽的黄铜 C．各种颜色的油漆D．粗糙的沿〔C〕ABCD．五种具有实际意义的换热过程为：导热、对流换热、复合换热、传热过程和〔A A．辐射换热B．热辐射C．热对流D．无法确定其次局部非选择题二、填空题〔本大题共10220〕10mm45W/(m·K)，则通过该平壁单位导热面积的导热热阻为。2.22104〔m2·k〕/W〔0.5〕0.0003〔m2·K〕，340W〔m2·K〕，308.5W/〔m2·k〕[或309W/〔m2·k〕或308W/〔m2·k〕]〔0.5〕〔或αc均可〕．热对流时，能量与同时转移。质量〔物质〕．导热系数的大小表征物质力气的强弱。导热．是在一样温度下辐射力气最强的物体。黑体三、名词解释〔本大题共5420〕．稳态导热：发生在稳态温度场内的导热过程称为稳态导热。〔或：物体中的温度分布不随时间而变化的导热称为稳态导热。〕．稳态温度场：温度场内各点的温度不随时间变化。〔或温度场不随时间变化。〕．热对流：依靠流体各局部之间的宏观运行，把热量由一处带到另一处的热传递现象。．传热过程：热量由固体壁面一侧的热流体通过固体壁面传递给另一侧冷流体的过程。．肋壁总效率：肋侧外表总的实际散热量与肋壁测温度均为肋基温度的抱负散热量之比四、简答题〔本大题共2816分〕．不分散气体含量如何影响了蒸汽分散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？〔1〕因在工业凝汽器设备的分散温度下，蒸汽中所含有的空气等气体是不会分散的，故称这些气体成分为不分散αc〔3分〕〔2〕1%40%左右，后果是很严重的。〔3分，答50%左右也可〕〔3〕这是凝汽器必需装设抽气器的主要缘由之一。〔2分〕．写出直角坐标系中导热微分方程的一般表达式，它是依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？〔1〕直角坐标系中导热微分方程的一般表达式为： 〔3分〕〔2〕它是依据导热根本定律〔或傅里叶定律〕和能量守恒定律建立起来的。〔2分〕〔3〕作用：确定导热体内的温度分布〔或温度场〕。〔3分〕五、计算题〔本大题共21224〕1和2t1=177℃、t2=27ε1=0.8、·2=0.4X1，2＝0.2。试用网络法求：两平板之间的辐射换热量；假设两平板均为黑体外表，辐射换热量又等于多少？〔1〕 (3(2=1105.65W〔1分〕假设两外表为黑体外表，则〔3〕〔2〕=1492.63W〔1分〕假设不写单位，扣0.5分假设直接把值代入而没写出公式，也可给分。2.5kg/s15℃和604174J/(kg·k)110和70，比热为2190J/(kg·k)。传热400W〔m2·k〕。试计算所需的传热面积。：qm2=2.5kg/s计算平均温差〔5〕〔2〕计算水所吸取的热量〔3〕〔3〕计算传热面积由 得(4分)假设不写单位，扣0.5分假设没写公式，直接把值代入，也可给分。传热学〔三〕第一局部选择题一、单项选择题〔本大题10220分〕在每题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确项前的字母填在题后的括号内。A】导热，对流换热，辐射换热对流换热泪盈眶，复合换热，导热复合换热，对流换热，导热由外表1和外表2组成的封闭系统中：X1,2 C

X2,1A.等于B.C.D.大于B】A.=1B.>1C.<1D.=0A】B.水C.D.油DB.水C.油D.钢板Gr准则反映了

D重力和惯性力B.惯性力和粘性力C.D.角系数外表辐射热阻与

无关。DB.外表温度C.D.气体的导热系数随温度的上升而【C】B.不变C.D.无法确定D】A.1-2B.2-4型管壳式换热器C.D.回转式空气预热器热传递的三种根本方式为【C】导热、热对流和传热过热导热、热对流和辐射换热导热、热对流和热辐射导热、辐射换热和对流换热其次局部非选择题二、填空题〔本大题共10220〕180和10040和80，则对数平均温差为

。61.7一灰体外表的温度为127，黑度为0.5，则其车辆射力为

。725.76为了到达降低壁温的目的，肋片应装在

一侧。冷流体灰体就是吸取率与

无关的物体。波长冬季室内暖气壁面与四周空气之间的换热属于

换热。复合传热系数的物理意义是指

间温度差为１时的传热热流密度。冷热流体黑度是说明物体

力气强弱的一个物理量。辐射肋壁总效率为

与肋壁侧温度均为肋基温度时的抱负散热量之比。肋壁实际散热量在一个传热过程中，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。大１－２型管壳式换热器型号中的“２”表示

。管程数三、名词解释〔本大题５小题，每题４分，共２０分〕换热器的效能〔有效度〕：换热器的实际传热量与最大可能传热量之比大容器沸腾：高于液体饱和温度的热壁面沉醉在具有自由外表的液体中所发生的沸腾。准稳态导热：物体内各点温升速度不变的导热过程。1的物体。复合换热：对流换热与辐射换热同时存在的综合热传递过程。四、简答题〔本大题共２小题，每题８分，共１６分〕气体辐射有哪些特点？〔1〕气体的辐射〔和吸取〕对波长有猛烈的选择性，即它只能辐射和吸取某些波长范围内的能量。〔2〕气体的辐射〔和吸取〕是在整个容积中进展的。固体和液体不能穿透热射线，所以它们的辐射〔和吸取〕只在外表进展。为什么高温过热器一般承受顺流式和逆流式混合布置的方式？〔1〕由于在确定的进出口温度条件下，逆流的平均温差最大，顺流的平均温差最小，即承受逆流方式有利于设备的经济运行。〔2〕但逆流式换热器也有缺点，其热流体和冷流体的最高温度集中在换热器的同一端，使得该处的壁温较高，即这一端金属材料要承受的温度高于顺流型换热器，不利于设备的安全运行。〔3在烟温较低区域承受逆流布置。五、计算题〔本大题２小题，每题１２分，共２４分〕200mm和80mm0.8W/(m.K)和0.11W/(m.K)600。C和70。C。求炉墙单位面积的热损失和两层材料间的温度。以0.8m/s2.5cm的直管内流淌，管子内外表温度为60。C，水的平均温度为30。管长２m〔30CCp=4.17KJ/(kg.K),λ=61.8×10-2W/(m.K),ρ=995.7kg/m3μ=0.80510-6m2/s,〕Pr=5.42,60。C时的υ=469.910-6kg/(m.s))。水在管内流淌时的准则方程式为〔１〕Nuf=0.027Ref0.8Prf0.4·1εR适用条件：Ref=104—1.2×105,Rrf=0.6-120,t≤30C°〔２〕Nu适用条件：Reff=0.027Ref=104~1.750.2Prf1/3×106,Pr(μf/μw)0.11ε1εRf=0.6~700,t>３０以上两个准则方程式的定性温度均为流体的平均温度〔μw的定性温度为管内壁温度〕,特性尺度为管内径。一、填空题〔每题115分〕W/〔m2·k〕二维稳态温度场，在直角坐示系中，可表示为。t=f(x,y)对于一个传热过程，假设固体壁面两侧与流体之间的外表传热数相差比较悬殊，为增加传热效果，承受助壁的形式，常常装在外表传热系数的一侧。较小F0为。付立叶准则06在流场中的内存在较大的速度梯度。边界层Nu必定相等。相像管的弯曲半径越小，二次不流的影响就。越大一般工业设备中的分散换热形式均为。膜状分散高于饱和温度的热壁面沉醉在具有自由外表的液体中所进展的沸腾，称为。大容器沸腾凡波长λ=0.38~0.76μm实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比，称为物体的。黑体在辐射换热系统中称 为。便面热阻由两根同心圆管组成的间壁式换热器称为。套管式换热器二、单项选择题〔125码写在题后面的括号中。〕Φ=aA△t〔W〕〔2〕①Aa② ③④a一般而言，金属比非金属〔介电体〕〔1〕〔2〕① ② ③ ④假设温度场不随时间而变化，即〔4〕① ② ③ ④在非稳态导热时，物体的温度随着〔3〕写出 的名称〔3〕〔3〕① ②③ ④①或③流体在泵、风机或水压头等作用下产生的流淌称为〔3〕Pr〉1时，则〔1〕①δ>δ1②δ<δ1③δ≈δ1④δ/δ10Gr越大，则表征〔1〕当量直径 中U表示〔4〕横掠单管时的对流换热中，特性尺度取〔3〕Ldidi④d0-di水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取〔2〕膜状分散换热中的定性温度取〔3〕饱和沸腾时，壁温与饱和温度之差称为〔4〕定向辐射强度与方向无关的规律称为〔4〕灰体的吸取率是〔3〕11对于灰体，吸取率愈大，其反射率〔1〕角系数是纯几何因素，与物体的黑度〔1〕由辐射物体外表因素产生的热阻称为〔3〕二氧化碳和水蒸汽在光带内都能够〔1〕按传热系数的符号单位，从以以下举中选择〔3〕① ② ③ ④管壳式换热器归类于〔1〕〔2〕表示A组分质量浓度的符号是〔2〕CA②ACB④B三、名词解释〔每题24〕温度场：温度场是指某一瞬间物体中各点温度分布的总称吸取率：外界投射到某物体外表上的辐射能，被该物体吸取的百分数。四、简答题〔每题39分〕43〔1〕导热系数大，则流体内部、流体与壁面间的导热热阻小，外表传热系数就大。〔2〕粘度大，流速就低，外表传热系数就小。蒸汽分散换热中有不分散气体存在时，对分散换热有什么影响？形成气体热阻，使外表传热系数大大减少。角系数有哪些特性？〔1〕角系数的相对性 〔2分〕〔2〕角系数的完整性 〔1分〕〔3〕角系数的可加性 〔1