2025 年大学热能与动力工程（传热学）上学期期末测试卷

2025年大学热能与动力工程（传热学）上学期期末测试卷

（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.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2.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3.对流换热系数的影响因素不包括（）A.流体物性B.流动状态C.壁面形状D.辐射强度4.黑体的辐射能力与（）成正比。A.温度B.温度平方C.温度三次方D.温度四次方5.肋片效率的定义是（）A.实际散热量与理想散热量之比B.理想散热量与实际散热量之比C.实际传热量与理想传热量之比D.理想传热量与实际传热量之比6.对于管内强制对流换热，当Re数增大时，换热系数（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小7.自然对流换热中，Gr数反映了（）的作用。A.粘性力B.惯性力C.浮升力D.重力8.两无限大平板间的辐射换热，当两平板温度相等时，辐射换热量为（）A.0B.无穷大C.一个定值D.不确定9.传热过程中，热阻主要集中在（）A.热流体侧B.冷流体侧C.中间传热壁面D.不确定10.下列哪种材料的导热系数最大（）A.金属B.陶瓷C.水D.空气二、多项选择题（总共5题，每题4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.下列属于导热基本定律的是（）A.傅里叶定律B.牛顿冷却公式C.斯蒂芬-玻尔兹曼定律D.普朗克定律2.影响对流换热系数的因素有（）A.流体流速B.流体物性C.壁面粗糙度D.温差3.下列关于辐射换热的说法正确的是（）A.热辐射不需要介质B.辐射换热过程伴随着能量形式的转换C.在真空中也能进行辐射换热D.辐射换热的热流方向由高温物体指向低温物体4.强化传热的方法有（）A.增大传热面积B.提高传热系数C.增大平均温差D.减小热阻5.下列哪些是传热过程（）A.热流体通过壁面将热量传给冷流体B.物体内部的导热C.流体内部的对流换热D.太阳向地球的辐射换热三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打√或×）1.导热系数是物质的一种固有属性，与温度无关。（）2.对流换热系数只取决于流体的物性。（）3.黑体的吸收率恒为1。（）4.肋片的主要作用是增加传热面积。（）5.管内强制对流换热，当流体被加热时，Nu数随Re数增大而增大。（）6.自然对流换热中，Pr数反映了流体动量扩散和热量扩散能力的相对大小。（）7.两物体间的辐射换热热流与两物体的表面发射率有关。（）8.传热过程的总热阻等于各分热阻之和。（）9.采用导热系数小的材料作为保温材料可以减小热损失。（）10.辐射换热中，角系数与两物体的形状、大小及相对位置有关。（）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、对流和辐射三种传热方式的特点。2.什么是传热系数？它与哪些因素有关？3.简述强化传热的途径及原理。五、计算题（总共2题，每题15分，请详细解答下列问题）1.有一厚度为δ=0.2m的平壁，两侧表面温度分别为t1=120℃，t2=20℃，平壁材料的导热系数λ=0.5W/(m·K)。求通过平壁的热流密度q。2.一圆形管道，内径d=0.1m，管内流体平均温度tf=80℃，管内壁温度tw=50℃，流体的对流换热系数h=100W/(m²·K)。求单位管长的对流换热量qL。答案：一、1.C2.D3.D4.D5.A6.A7.C8.A9.C10.A二、1.AC2.ABC3.ABCD4.ABCD5.A三、1.×2.×3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.√10.√四、1.导热：依靠物体内部粒子的微观振动传递热量，不需要宏观的物质迁移，在固体、液体和气体中均能发生。对流：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，且与流体的流动状态密切相关。辐射：物体通过电磁波来传递能量，不需要介质，任何温度高于绝对零度的物体都能进行辐射换热。2.传热系数是指在稳态条件下，单位时间内通过单位传热面积的传热量。它与流体的物性、流动状态、壁面状况以及传热方式等因素有关。3.强化传热的途径主要有：增大传热面积，如采用肋片、波纹管等；提高传热系数，如提高流体流速、改变流体物性、增强流体扰动等；增大平均温差，如合理组织流体流动方式等。原理是通过减小传热过程中的热阻来提高传热量。五、1.根据傅里叶定律q=-λ(dt/dx)，对于平壁，dt/dx=(t1-t2)/δ，所以q=λ(t1-t2)/δ=0.5×(120-