传热学考试题目及答案

传热学考试题目及答案

一、单项选择题（每题2分，共10题）1.热量传递的三种基本方式是（）A.导热、对流、辐射B.吸热、放热、导热C.导热、蓄热、放热D.对流、辐射、蓄热答案：A2.以下哪种物质的导热系数最小（）A.铜B.空气C.水D.铁答案：B3.对流换热系数的单位是（）A.W/(m²·K)B.W/m²C.J/(m²·K)D.J/m²答案：A4.热辐射的能量传递不需要（）A.介质B.温度差C.热源D.冷源答案：A5.当物体的黑度增大时，其辐射能力（）A.减小B.不变C.增大D.不确定答案：C6.平壁稳定导热时，通过平壁的热流密度（）A.处处相等B.与厚度成正比C.与导热系数成反比D.与两侧温差成反比答案：A7.强迫对流换热的对流换热系数比自然对流换热系数（）A.小B.相等C.大D.不确定答案：C8.以下哪种不是影响辐射换热的因素（）A.物体的温度B.物体的形状C.物体的颜色D.物体的质量答案：D9.导热微分方程是基于（）定律建立的。A.牛顿冷却B.傅里叶导热C.斯蒂芬-玻尔兹曼D.能量守恒答案：D10.对流换热过程中，流体的流速增大，对流换热系数（）A.减小B.不变C.增大D.先增大后减小答案：C二、多项选择题（每题2分，共10题）1.以下哪些是导热的特点（）A.必须有温差B.不需要介质C.依靠分子、原子等微观粒子的热运动传递热量D.热量传递方向由高温到低温答案：ACD2.对流换热的影响因素包括（）A.流体的流速B.流体的物性C.壁面的形状D.温差答案：ABCD3.热辐射的特点有（）A.不需要介质B.有能量形式的转换C.与温度的四次方成正比D.辐射力与黑度有关答案：ABCD4.对于多层平壁的稳态导热，以下说法正确的是（）A.各层的热流密度相等B.各层的温差与导热系数成反比C.总热阻等于各层热阻之和D.导热系数大的层温差小答案：ACD5.以下关于对流换热的说法正确的是（）A.自然对流是由于流体密度差引起的B.强迫对流是由外力引起的C.层流时对流换热系数小于湍流时的D.流体的导热系数越大，对流换热系数越大答案：ABC6.影响物体表面黑度的因素有（）A.物质种类B.表面温度C.表面粗糙度D.辐射波长答案：ABCD7.以下哪些情况会增强辐射换热（）A.提高高温物体的温度B.增大低温物体的黑度C.减小两物体间的距离D.减小高温物体的黑度答案：AC8.在计算导热问题时，以下哪些是需要已知的条件（）A.物体的几何形状B.边界条件C.物体的导热系数D.初始温度分布答案：ABCD9.以下关于热交换器的说法正确的是（）A.可以实现热量从一种流体传递到另一种流体B.按工作原理可分为间壁式、混合式等C.间壁式热交换器中冷热流体不直接接触D.混合式热交换器效率较低答案：ABC10.以下属于非稳态导热的有（）A.物体的加热过程B.物体的冷却过程C.平壁稳定导热D.周期性变化的导热过程答案：ABD三、判断题（每题2分，共10题）1.导热只能在固体中发生。（×）2.对流换热是流体与固体壁面之间的热量传递过程。（√）3.所有物体都在不断地发射热辐射。（√）4.多层平壁导热时，各层的热阻是串联关系。（√）5.自然对流换热只与温度差有关。（×）6.物体的黑度在0到1之间。（√）7.导热系数是物质的固有属性，与温度无关。（×）8.热辐射的能量传递是双向的。（√）9.在对流换热中，流体的粘性越大，对流换热系数越大。（×）10.稳态导热时，物体内各点的温度不随时间变化。（√）四、简答题（每题5分，共4题）1.简述导热、对流、辐射三种传热方式的区别。答案：导热是依靠分子、原子等微观粒子的热运动传递热量，在固体、液体、气体中均可发生，不需要介质的宏观运动；对流是流体与固体壁面间或流体内部由于流体的宏观运动引起的热量传递，需要流体的流动；辐射是通过电磁波传递能量，不需要介质，且有能量形式的转换。2.写出牛顿冷却公式，并说明各参数的意义。答案：公式为q=hΔT，其中q为热流密度，单位为W/m²；h为对流换热系数，单位为W/(m²·K)；ΔT为流体与壁面的温差，单位为K。3.什么是物体的黑度？它有什么影响因素？答案：黑度是物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比。影响因素有物质种类、表面温度、表面粗糙度、辐射波长等。4.简述多层平壁稳态导热的热流密度计算方法。答案：先计算各层的热阻，总热阻等于各层热阻之和。根据傅里叶定律，热流密度q=ΔT总/R总，其中ΔT总为多层平壁两侧的总温差，R总为总热阻。五、讨论题（每题5分，共4题）1.讨论如何提高热交换器的换热效率。答案：可以增大传热温差、增大传热面积、提高传热系数。如采用高效的换热表面结构、提高流体流速、采用合适的流体等。2.分析在实际工程中，哪些情况下需要考虑非稳态导热。答案：如物体的加热或冷却过程、周期性工作的设备、材料的热处理等情况，物体内温度随时间变化，需要考虑非稳态导热。3.探讨对流换热系数的确定方法及其在工程中的应用。答案：确定方法有理论分析