2025 年大学能源与动力工程（传热学）上学期测试卷

2025年大学能源与动力工程（传热学）上学期测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.热传递的基本方式是（）A.导热、对流、辐射B.导热、对流、传热C.导热、对流、传质D.导热、对流、换热2.导热系数的单位是（）A.W/(m·K)B.W/(m²·K)C.J/(m·K)D.J/(m²·K)3.对流换热系数的影响因素不包括（）A.流体的物性B.流体的流动状态C.换热表面的形状和尺寸D.环境温度4.黑体的辐射能力（）同温度下其他物体的辐射能力。A.小于B.等于C.大于D.不确定5.两表面间的辐射换热热阻主要取决于（）A.表面的发射率B.表面的吸收率C.表面的导热系数D.表面的形状6.肋片效率是指（）A.肋片的实际散热量与肋片最大可能散热量之比B.肋片的最大可能散热量与肋片实际散热量之比C.肋片的导热热阻与对流换热热阻之比D.肋片的对流换热热阻与导热热阻之比7.对于稳态导热，通过多层平壁的热流密度（）A.处处相等B.由热阻大的层决定C.由热阻小的层决定D.不确定8.自然对流的准则关联式中，反映流体物性影响的准则数是（）A.NuB.GrC.PrD.Re9.管内强迫对流换热，当管长一定时，入口段的对流换热系数（）充分发展段的对流换热系数。A.小于B.等于C.大于D.不确定10.换热器中，热流体的出口温度（）冷流体的出口温度。A.一定高于B.一定低于C.可能高于也可能低于D.一定等于二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.下列属于导热问题的常见边界条件的是（）A.第一类边界条件B.第二类边界条件C.第三类边界条件D.第四类边界条件2.下列关于对流换热的说法正确的是（）A.对流换热是导热与热对流两种基本传热方式的综合作用B.对流换热系数与流体的流动状态无关C.对流换热系数与换热表面的形状和尺寸有关D.对流换热系数与流体的物性有关3.下列关于辐射换热的说法正确的是（）A.辐射换热不需要任何介质B.辐射换热可以在真空中进行C.辐射换热的热流方向由高温物体指向低温物体D.辐射换热的热流方向与温度无关4.下列关于肋片的说法正确的是（）A.肋片可以增加换热面积B.肋片可以提高换热效率C.肋片效率越高，肋片的散热效果越好D.肋片效率与肋片的材质无关5.下列关于换热器的说法正确的是（）A.换热器是一种实现热量传递的设备B.换热器可以分为间壁式、混合式和蓄热式C.间壁式换热器中，冷热流体通过壁面进行热量交换D.混合式换热器中，冷热流体直接接触进行热量交换三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，正确的打√，错误的打×）1.热传递的三种基本方式在实际过程中是相互独立的。（）2.导热系数是物质的一种热物性参数，与温度无关。（）3.对流换热系数只与流体的物性有关，与其他因素无关。（）4.黑体是一种理想化的物体，其发射率为1。（）5.两表面间的辐射换热热阻只与表面发射率有关，与其他因素无关。（）6.肋片的主要作用是增加换热面积，提高换热效率。（）7.对于稳态导热，通过平壁的热流密度与壁厚成正比。（）8.自然对流的动力是流体的密度差。（）9.管内强迫对流换热，当流体的雷诺数增大时，对流换热系数减小。（）10.换热器的传热系数越大，其传热性能越好。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述导热的基本定律及其表达式，并说明各参数的物理意义。2.简述对流换热的影响因素，并说明如何提高对流换热系数。3.简述辐射换热的特点，并说明如何增强辐射换热。五、计算题（总共2题，每题15分，请详细计算下列问题）1.有一厚度为50mm的平壁，两侧表面温度分别为150℃和50℃，平壁材料的导热系数为0.5W/(m·K)，求通过平壁的热流密度。2.一圆形管道，内径为50mm，管内流体的平均温度为80℃，管壁温度为30℃，流体的对流换热系数为50W/(m²·K)，求单位管长的对流换热量。答案：一、1.A2.A3.D4.C5.A6.A7.A8.C9.C10.C二、1.ABC2.ACD3.ABC4.ABC5.ABCD三、1.×2.×3.×4.√5.×6.√7.×8.√9.×10.√四、1.导热基本定律是傅里叶定律，表达式为q=-λ(dT/dx)。其中q为热流密度，单位时间内通过单位面积的热量；λ为导热系数，反映材料导热能力；dT/dx为温度梯度，表示沿x方向温度变化率。2.影响因素：流体物性、流动状态、换热表面形状尺寸等。提高方法：增加流速、改变表面形状增加扰动、选用导热系数大的流体等。3.特点：不需要介质、可在真空中进行、热流由高温指向低温。增强方法：提高温度、增大发射率和吸收率（如表面涂深色涂层）、增大角系数（如合