安庆医药高等专科学校《传热学》2025-2026学年期末试卷

安庆医药高等专科学校《传热学》2025-2026学年期末试卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1.在传热过程中，热流密度与温度梯度的方向关系是（）。

A.相同B.相反C.垂直D.无关

2.平板壁面两侧温差为20℃，壁厚0.1米，导热系数为0.5W/(m·K)，其热阻为（）。

A.0.05(m·K)/WB.0.2(m·K)/WC.2(m·K)/WD.0.5(m·K)/W

3.对流传热系数主要取决于（）。

A.导热系数B.流体性质C.流动状态D.温度差

4.以下哪种情况会导致努塞尔特数增大（）。

A.流体粘度增大B.流体密度增大C.换热面粗糙度增大D.流体雷诺数减小

5.稳态导热过程中，若材料热导率不均匀，温度分布曲线将呈现（）。

A.直线B.抛物线C.正弦曲线D.对数曲线

6.热辐射的基本定律不包括（）。

A.斯蒂芬-玻尔兹曼定律B.基尔霍夫定律C.牛顿冷却定律D.兰贝特定律

7.以下哪种换热器适用于流体流动方向相互垂直的情况（）。

A.列管式换热器B.平板式换热器C.翅片管式换热器D.螺旋板式换热器

8.自然对流换热系数随（）的增大而增大。

A.温度差B.流体粘度C.换热面高度D.流体密度

9.以下哪种方法不能有效减小传热过程中的热损失（）。

A.增加保温层B.减小传热面积C.提高流体流速D.增大温差

10.稳态导热过程中，若材料热导率随温度升高而增大，温度分布曲线将呈现（）。

A.直线B.抛物线C.正弦曲线D.对数曲线

二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

1.影响对流换热系数的主要因素包括（）。

A.流体性质B.流动状态C.换热面几何形状D.温度差E.重力加速度

2.以下哪些属于稳定传热过程的特点（）。

A.温度分布随时间变化B.热流密度恒定C.材料热导率恒定D.无内热源E.系统达到热平衡

3.热辐射的基本定律包括（）。

A.斯蒂芬-玻尔兹曼定律B.基尔霍夫定律C.兰贝特定律D.普朗克定律E.牛顿冷却定律

4.以下哪些属于强化传热的方法（）。

A.增加传热面积B.提高流体流速C.增加保温层D.使用高导热材料E.减小温差

5.换热器按工作原理分类，主要包括（）。

A.间壁式换热器B.螺旋板式换热器C.蒸汽-空气加热器D.直接接触式换热器E.热管换热器

三、判断题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）

1.在稳态导热过程中，任意截面的热流密度相等。（）

2.对流传热系数与流体的导热系数成正比。（）

3.热辐射不需要介质传播。（）

4.间壁式换热器中，冷热流体通过固体壁面进行热量交换。（）

5.自然对流换热系数通常小于强制对流换热系数。（）

四、材料分析题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

材料一：某工业锅炉的烟道内壁温度为200℃，外壁温度为100℃，烟道内壁材料为耐火砖，导热系数为1.0W/(m·K)，外壁材料为保温砖，导热系数为0.2W/(m·K)，烟道内壁厚度为0.1米，外壁厚度为0.05米。

材料二：某化工反应釜采用夹套加热，夹套内壁温度为150℃，外壁温度为50℃，夹套内壁材料为不锈钢，导热系数为0.4W/(m·K)，外壁材料为碳钢，导热系数为0.5W/(m·K)，夹套内壁厚度为0.02米，外壁厚度为0.01米。

1.计算烟道内壁与外壁之间的温度分布，并分析保温层厚度对热损失的影响。

2.计算夹套内壁与外壁之间的温度分布，并说明不锈钢和碳钢材料对传热性能的影响。

五、论述题（本大题共2小题，每小题25分，共50分）

材料一：某食品加工厂需要设计一套热交换系统，用于将温度为80℃的热水通过管壳式换热器加热温度为20℃的冷水。换热器采用逆流布置，管内为热水，管外为冷水。热水流量为10m³/h，冷水流量为8m³/h。热水比热容为4200J/(kg·K)，冷水比热容为4180J/(kg·K)。换热器管内径为0.02m，管壁厚度为0.005m，管外径为0.025m。

材料二：某电力厂需要设计一套凝汽器，用于冷却汽轮机排出的蒸汽。凝汽器采用列管式换热器，管内为冷却水，管外为蒸汽。冷却水流量为50m³/h，蒸汽流量为100kg/h。冷却水进出口温度分别为15℃和35℃，蒸汽在饱和状态下凝结。冷却水管内径为0.03m，管壁厚度为0.003m，管外径为0.036m。