2026年大学大二（能源与动力工程）传热传质学阶段测试试题及答案

2025年大学大二（能源与动力工程）传热传质学阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案填写在括号内。(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.热传导B.热对流C.热辐射D.以上都需要2.傅里叶定律描述的是（）。A.热传导B.热对流C.热辐射D.对流传热系数3.对流传热系数与下列哪个因素无关？（）A.流体的物性B.壁面的粗糙度C.流体的流速D.传热面积4.黑体的发射率为（）。A.0B.0.5C.1D.无穷大5.两物体间的辐射传热速率与下列哪个因素成正比？（）A.两物体的温度差B.两物体的发射率之和C.两物体的表面积之和D.以上都不对6.下列哪种材料的导热系数最大？（）A.金属B.陶瓷C.塑料D.橡胶7.努塞尔数Nu反映了（）。A.流体的导热能力B.对流换热的强度C.辐射换热的强度D.热传导的效率8.普朗特数Pr反映了流体的（）。A.导热能力与粘性扩散能力之比B.导热能力与热扩散能力之比C.粘性扩散能力与热扩散能力之比D.以上都不对9.稳态导热时，物体内的温度分布（）。A.随时间变化B.不随时间变化C.与位置无关D.以上都不对10.下列哪种情况属于自然对流？（）A.风吹过散热器B.热水散热器散热C.空调制冷D.冰箱制冷第II卷（非选择题共70分）11.简答题：简述热传导、热对流和热辐射的基本概念及特点。(10分)12.简答题：写出傅里叶定律、牛顿冷却公式和斯蒂芬-玻尔兹曼定律的表达式，并说明各参数的物理意义。(15分)13.计算题：有一厚度为δ=0.1m的平壁，两侧表面温度分别为t1=100℃，t2=20℃已知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。(15分)14.分析题：材料：在一个封闭的房间内，有一个散热器。散热器表面温度为80℃，房间墙壁温度为20℃。散热器的表面积为2m²，墙壁的表面积为50m²。散热器表面发射率为0.8，墙壁表面发射率为0.9。问题：计算散热器与墙壁之间的辐射传热量。(15分)15.论述题：论述强化传热的主要途径和方法，并举例说明在实际工程中的应用。(15分)答案：1.C2.A3.D4.C5.A6.A7.B8.C9.B10.B11.热传导是指物体内部或相互接触的物体之间，由于分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现象。特点是热量传递过程中没有物质的宏观位移。热对流是指流体各部分之间发生相对位移而引起的热量传递过程。特点是热量传递与流体的流动密切相关。热辐射是指物体通过电磁波来传递能量的方式。特点是不需要介质，可在真空中传播。12.傅里叶定律：q=-λ(dT/dx)，q是热流密度，λ是导热系数，dT/dx是温度梯度。牛顿冷却公式：q=h(Tw-T∞)，h是对流传热系数，Tw是壁面温度，T∞是流体温度。斯蒂芬-玻尔兹曼定律：E=σT⁴，E是黑体辐射力，σ是斯蒂芬-玻尔兹曼常数，T是黑体表面绝对温度。13.根据傅里叶定律q=-λ(dT/dx)，这里dT/dx=(t1-t2)/δ，代入数据可得q=-0.5×(100-20)/0.1=400W/m²。14.由斯蒂芬-玻尔兹曼定律，散热器的辐射力E₁=σT₁⁴，墙壁的辐射力E₂=σT₂⁴。辐射传热量Q=A₁F₁₂(E₁-E₂)，其中F₁₂=1，A₁=2m²。先计算出E₁和E₂，再代入计算可得Q。15.强化传热的主要途径和方法有：提高传热系数，可通过增加流体流速、增强流体扰