2026年传热学基础概念题库含答案

2026年传热学基础概念题库含答案一、单选题（每题2分，共20题）1.在稳态传热过程中，若某截面上温度分布均匀，则该截面上的传热方式主要是（）。A.对流B.传导C.辐射D.三种方式均有2.下列哪种材料的热导率最低？（）A.铝箔B.聚苯乙烯泡沫C.钢板D.玻璃棉3.热传导的基本定律是（）。A.热力学第一定律B.牛顿冷却定律C.傅里叶定律D.斯蒂芬-玻尔兹曼定律4.在对流换热中，努塞尔数（Nu）主要反映的是（）。A.流体流动状态B.换热面积的影响C.流体物性对换热的影响D.对流换热的强度5.黑体的辐射能力与温度的四次方成正比，该定律是（）。A.傅里叶定律B.斯蒂芬-玻尔兹曼定律C.牛顿冷却定律D.热力学第二定律6.在传热过程中，若壁面两侧流体温度差较大，则强化传热的主要方法是（）。A.增加壁面粗糙度B.减少传热面积C.使用低导热系数材料D.增加流体流速7.以下哪种情况不属于辐射换热？（）A.太阳辐射地球B.红外加热器加热工件C.导电电流发热D.火炉辐射热量8.在稳态一维热传导中，若热流密度恒定，则壁面温度分布（）。A.线性B.指数型C.对数型D.抛物线型9.下列哪种方法可以减小对流换热的强度？（）A.增加换热面积B.减少流体流速C.提高流体温度差D.使用高导热系数材料10.在辐射换热中，两物体之间的距离增加一倍，其辐射换热量将（）。A.不变B.减少一半C.减少到四分之一D.增加一倍二、多选题（每题3分，共10题）1.影响热传导的因素包括（）。A.材料热导率B.温度梯度C.壁面厚度D.流体流速2.对流换热的类型包括（）。A.自然对流B.强制对流C.混合对流D.辐射换热3.强化传热的方法包括（）。A.增加换热面积B.提高流体流速C.使用热管D.减少流体粘度4.辐射换热的基本公式包括（）。A.斯蒂芬-玻尔兹曼定律B.傅里叶定律C.普朗特公式D.兰贝特余弦定律5.稳态传热的特点包括（）。A.温度不随时间变化B.热流密度恒定C.温度分布线性D.无内热源6.对流换热的影响因素包括（）。A.流体物性B.流体流速C.壁面粗糙度D.温度差7.热传导的基本定律包括（）。A.傅里叶定律B.热力学第一定律C.斯蒂芬-玻尔兹曼定律D.牛顿冷却定律8.辐射换热的影响因素包括（）。A.物体温度B.物体发射率C.相对距离D.流体粘度9.强化传热的应用场景包括（）。A.锅炉换热器B.冷却散热器C.太阳能集热器D.空调换热器10.稳态传热的计算方法包括（）。A.热流密度法B.温度差法C.传热系数法D.热阻法三、判断题（每题1分，共20题）1.热传导是一种无宏观流体运动的传热方式。（）2.黑体的发射率等于1。（）3.对流换热的强度与换热面积成正比。（）4.稳态传热过程中，任何截面的热流量都相等。（）5.热导率越低的材料，保温性能越好。（）6.辐射换热不需要介质。（）7.自然对流换热的强度通常小于强制对流换热。（）8.热力学第二定律描述了热量传递的方向性。（）9.傅里叶定律适用于所有传热方式。（）10.斯蒂芬-玻尔兹曼定律适用于灰体辐射。（）11.热流密度是指单位面积上的热量传递速率。（）12.对流换热的传热系数与流体粘度成反比。（）13.辐射换热的强度与物体温度的四次方成正比。（）14.稳态传热过程中，温度分布不随时间变化。（）15.热阻越小，传热越强。（）16.热传导和热对流可以同时存在于同一传热过程中。（）17.热辐射是一种不需要介质的热传递方式。（）18.傅里叶定律描述了热量传递的速率与温度梯度的关系。（）19.斯蒂芬-玻尔兹曼定律适用于所有物体辐射。（）20.强化传热的主要方法是增加热阻。（）四、简答题（每题5分，共4题）1.简述热传导的基本定律及其应用场景。2.对流换热的影响因素有哪些？如何强化对流换热？3.辐射换热的特点是什么？如何计算两物体之间的辐射换热量？4.稳态传热与瞬态传热的区别是什么？举例说明实际应用场景。五、计算题（每题10分，共2题）1.一块厚度为0.02米的钢板，两侧温度分别为300K和500K，钢的热导率为45W/(m·K)。求通过钢板的热流密度。2.两个平行放置的黑体表面，温度分别为800K和600K，距离为0.5米。求两表面之间的辐射换热量（假设斯特藩常数σ=5.67×10⁻⁸W/(m²·K⁴)）。答案与解析一、单选题答案1.B2.B3.C4.D5.B6.D7.C8.A9.B10.C二、多选题答案1.A,B,C2.A,B,C3.A,B,C4.A,B,D5.A,B6.A,B,C,D7.A,B8.A,B,C9.A,B,C,D10.A,B,C,D三、判断题答案1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.×10.×11.√12.√13.√14.√15.√16.√17.√18.√19.×20.×四、简答题答案1.热传导的基本定律及其应用场景-傅里叶定律：热量传递的速率与温度梯度成正比，与传热面积和材料热导率成反比。-应用场景：建筑保温、电子器件散热、热交换器设计等。2.对流换热的影响因素及强化方法-影响因素：流体物性（密度、粘度、热导率等）、流速、温度差、壁面粗糙度等。-强化方法：增加流体流速、增加换热面积、使用强化传热表面（如肋片）等。3.辐射换热的特点及计算方法-特点：无需介质、与温度的四次方成正比、受发射率影响。-计算方法：斯特藩-玻尔兹曼定律Q=εσA(T₁⁴-T₂⁴)。4.稳态传热与瞬态传热的区别及应用场景-稳态传热：温度不随时间变化，热流密度恒定（如恒定温度的锅炉）。-瞬态传热：温度随时间变化，热流密度不恒定（如启动的发动机）。五、计算题答案1.热流密度计算-公式：q=(kΔT)/L-代入数据：q=(45×(500-300))/0.02=45000W/m²2.辐射