2025年大学大二（能源与动力工程）传热学阶段测试题及答案

2025年大学大二（能源与动力工程）传热学阶段测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）每题只有一个正确答案，请将正确答案填在题后的括号内。(总共10题，每题3分，每题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的)w1.下列哪种传热方式不需要介质？（）A.导热B.对流C.辐射D.都需要介质w2.傅里叶定律描述的是（）。A.导热过程B.对流换热过程C.辐射换热过程D.热传递的基本规律w3.导热系数与下列哪个因素无关？（）A.物质种类B.温度C.压力D.密度w4.对流传热系数的影响因素不包括（）。A.流体的物性B.流动状态C.壁面形状D.辐射强度w5.下列哪种流体的导热系数最大？（）A.水B.空气C.金属D.油w6.两固体间的辐射换热与下列哪个因素无关？（）A.表面温度B.表面发射率C.表面形状D.介质特性w7.肋片效率是指（）。A.肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比B.肋片最大可能散热量与肋片实际散热量之比C.肋片实际传热量与肋片最大可能传热量之比D.肋片最大可能传热量与肋片实际传热量之比w8.下列哪种情况会使传热系数增大？（）A.增加壁厚B.减小管径C.提高流体流速D.降低流体温度w9.热阻的单位是（）。A.WB.W/m²C.m²·K/WD.K/Ww10.稳态导热时，物体内温度分布（）。A.随时间变化B.不随时间变化C.与位置无关D.与物性无关第II卷（非选择题，共70分）w11.（10分）简述导热、对流和辐射三种传热方式的特点。w12.（15分）推导平壁导热的热流量计算公式。w13.（15分）分析影响对流传热系数的因素，并说明如何提高对流传热系数。w14.（15分）材料：有一外径为50mm的蒸汽管道，外覆两层保温材料。第一层保温材料的导热系数为0.05W/(m·K)，厚度为30mm；第二层保温材料的导热系数为0.1W/(m·K)，厚度为20mm。管外壁温度为150℃，保温层外表面温度为30℃。求每米管长的热损失。w15.（15分）材料：某房间内有一散热器，其表面温度为80℃，表面发射率为0.8。房间墙壁温度为20℃。求散热器与墙壁间的辐射换热量。已知斯蒂芬-玻尔兹曼常数σ=5.67×10⁻⁸W/(m²·K⁴)答案：w1.Cw2.Aw3.Dw4.Dw5.Cw6.Dw7.Aw8.Cw9.Cw10.Bw11.导热是依靠物体内部粒子的热运动而进行的热量传递，不需要宏观的物质流动，在固体、液体和气体中均能发生。对流是流体各部分之间发生相对位移而引起的热量传递，必须有流体的流动。辐射是物体通过电磁波来传递能量，不需要介质，可在真空中进行，且物体的温度越高，辐射能力越强。w12.设平壁厚度为δ，两侧温度分别为t₁、t₂，导热系数为λ。根据傅里叶定律q=-λ(dt/dx)，在稳态导热时，热流量q为常数。对dt/dx从t₁到t₂积分可得q=λ(t₁-t₂)/δ。w13.影响对流传热系数的因素包括流体的物性（如密度、比热容、导热系数等）、流动状态（层流或湍流）、壁面形状和尺寸等。提高对流传热系数的方法有：增加流体流速，增强流体的扰动；采用短管或弯管，破坏层流底层；改变壁面形状，增加粗糙度等。w14.先求两层保温材料的总热阻R=δ₁/(2πλ₁L)+δ₂/(2πλ₂L)，其中δ₁=0.03m，λ₁=0.05W/(m·K)，δ₂=0.02m，λ₂=0.1W/(m·K)，L=1m。再根据热流量公式q=(t₁-t₂)/R，t₁=150℃，t₂=30℃，可算出q=12.73W。w15.根据辐射换热公式q=σε₁A(T₁⁴-T₂⁴)，其中σ=5.67×10⁻⁸W/(m²·K⁴)，ε₁