第四版?zhèn)鳠釋W試卷要點

1、傳熱學（一）第一部分選擇題? 單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四 個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。1. 在穩(wěn)態(tài)導熱中，決定物體內(nèi)溫度分布的是（）A.導溫系數(shù)B.導熱系數(shù)C.傳熱系數(shù)D.密度2. 下列哪個準則數(shù)反映了流體物性對對流換熱的影響？（）A.雷諾數(shù)B.雷利數(shù)C.普朗特數(shù)D.努謝爾特數(shù)3. 單位面積的導熱熱阻單位為（）A. 一 B.打 L 廠C.D. 14. 絕大多數(shù)情況下強制對流時的對流換熱系數(shù)（）自然對流。A. 小于B.等于C.大于D.無法比較5. 對流換熱系數(shù)為100:1 、溫度為20 C的空氣流經(jīng)50 C

2、的壁面，其對流換熱的熱流密度為（）A. lxlO4W/rns B. 2xlO4W/maC. 2xlO3W/m2 D. 3xlO3W/m36. 流體分別在較長的粗管和細管內(nèi)作強制紊流對流換熱，如果流速等條件相同， 則（）A.粗管和細管的相同B.粗管內(nèi)的大C.細管內(nèi)的，大D.無法比較7. 在相同的進出口溫度條件下，逆流和順流的平均溫差的關(guān)系為（A.逆流大于順流B.順流大于逆流C.兩者相等D.無法比較8. 單位時間內(nèi)離開單位表面積的總輻射能為該表面的（）A.有效輻射B.輻射力C.反射輻射D.黑度9. （）是在相同溫度條件下輻射能力最強的物體。A.灰體B.磨光玻璃C.涂料D.黑體10. 削弱輻射換熱的

3、有效方法是加遮熱板，而遮熱板表面的黑度應（）A.大一點好B.小一點好C.大、小都一樣D.無法判斷第二部分非選擇題? 填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）11. 如果溫度場隨時間變化，則為 。12. 一般來說，紊流時的對流換熱強度要比層流時。13. 導熱微分方程式的主要作用是確定。14. 當.d 50時，要考慮入口段對整個管道平均對流換熱系數(shù)的影響。15. 一般來說，順排管束的平均對流換熱系數(shù)要比叉排時。16膜狀凝結(jié)時對流換熱系數(shù)珠狀凝結(jié)。17. 普朗克定律揭示了按波長和溫度的分布規(guī)律。18. 角系數(shù)僅與 因素有關(guān)。19. 已知某大平壁的厚度為15mm，材料導熱系數(shù)為0.15 二，壁

4、面兩側(cè)的溫度差為150 C,則通過該平壁導熱的熱流密度為。20. 已知某流體流過固體壁面時被加熱，并且=】 卜一 流體平均溫度為40 C，則壁面溫度為。名詞解釋（本大題共5小題，每小題4分，共20分）21. 導熱基本定律22. 非穩(wěn)態(tài)導熱23. 凝結(jié)換熱24. 黑度25. 有效輻射? 簡答題（本大題共2小題,每小題8分,共16分）26. 簡述非穩(wěn)態(tài)導熱的基本特點。27. 什么是臨界熱絕緣直徑？平壁外和圓管外敷設(shè)保溫材料是否一定能起到保溫 的作用，為什么？? 計算題（本大題共2小題，每小題12分，共24分）28. 一內(nèi)徑為300mm、厚為10mm的鋼管表面包上一層厚為 20mm的保溫材料，鋼材料

5、及保溫材料的導熱系數(shù)分別為 48-和0.1 -，鋼管內(nèi)壁及保溫層外壁溫度分別為220 C及40 C ,管長為10m。試求該管壁的散熱量。29. 一內(nèi)徑為75mm、壁厚2.5mm的熱水管，管壁材料的導熱系數(shù)為 60WK），管內(nèi)熱水溫度為90 C,管外空氣溫度為20 C。管內(nèi)外的換熱系數(shù)分別為 fn、和一| 。試求該熱水管單位長度的散熱量。傳熱學（一）參考答案? 單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）I. B 2.C 3.B 4.C 5.D6. C 7.A 8.A 9.D 10.B? 填空題（本大題共10小題,每小題2分,共20分）II. 非穩(wěn)態(tài)溫度場12.強13. 導熱體內(nèi)的溫度分

6、布（僅答“溫度分布”或“溫度場”、“導熱體內(nèi)的溫度 場”也可）14. 小于或“”15小或“低”16. 小于17.黑體單色輻射力或“ r”18. 幾何 19.1500W/m 220.80 C? 名詞解釋（本大題共5小題，每小題4分，共20分）21. 導熱基本定律：當導熱體中進行純導熱時，通過導熱面的熱流密度，其值 與該處溫度梯度的絕對值成正比，而方向與溫度梯度相反。22. 發(fā)生在非穩(wěn)態(tài)溫度場內(nèi)的導熱過程稱為非穩(wěn)態(tài)導熱?；颍何矬w中的溫度分布隨時間而變化的導熱稱為非穩(wěn)態(tài)導熱。23. 蒸汽同低于其飽和溫度的冷壁面接觸時，蒸汽就會在壁面上發(fā)生凝結(jié)過程成 為流液體。24. 物體的輻射力與同溫度下黑體輻射力

7、之比。25. 單位時間內(nèi)離開單位表面積的總輻射能。? 簡答題（本大題共2小題，每小題8分，共16分）26. （ 1 ）隨著導熱過程的進行，導熱體內(nèi)溫度不斷變化，好象溫度會從物體 的一部分逐漸向另一部分轉(zhuǎn)播一樣，習慣上稱為導溫現(xiàn)象。這在穩(wěn)態(tài)導熱中是不存在 的。（2 ）非穩(wěn)態(tài)導熱過程中導熱體自身參與吸熱（或放熱），即導熱體有 儲熱現(xiàn)象，所以即使對通過平壁的非穩(wěn)態(tài)導熱來說，在與熱流方向相垂直的不同截面上 的熱流量也是處處不等的，而在一維穩(wěn)態(tài)導熱中通過各層的熱流量是相等的。（3 ）非穩(wěn)態(tài)導熱過程中的溫度梯度及兩側(cè)壁溫差遠大于穩(wěn)態(tài)導熱。27. （ 1 ）對應于總熱阻為極小值時的隔熱層外徑稱為臨界熱絕緣直

8、徑。（2 ）平壁外敷設(shè)保溫材料一定能起到保溫的作用，因為增加了一項導 熱熱阻，從而增大了總熱阻，達到削弱傳熱的目的。（3 ）圓筒壁外敷設(shè)保溫材料不一定能起到保溫的作用，雖然增加了一 項熱阻，但外壁的換熱熱阻隨之減小，所以總熱阻有可能減小，也有可能增大。? 計算題（本大題共2小題，每小題12分，共24分）28. 解：已知 d 1 =300mnd 2 =300+2 x 10=320mmd 3 =320+2 x 20=360mm :.- 1 I -t w1 =220 C t w2 =40C = 一 4丄S生丄諾 2tc 九 d_ 220- 50 B .= 80 C .v 50 D .= 1005 爐

9、墻內(nèi)壁到外壁的熱傳遞過程為（ ）A 熱對流 B 復合換熱 C 對流換熱 D 導熱6 下述哪個參數(shù)表示傳熱過程的強烈程度？（）A . k B .入 C. a c D . a7 雷諾準則反映了 的對比關(guān)系？（ ）A 重力和慣性力 B 慣性和粘性力C 重力和粘性力 D 浮升力和粘性力8 下列何種材料表面的法向黑度為最大？A 磨光的銀 B 無光澤的黃銅C 各種顏色的油漆 D 粗糙的沿9 在熱平衡的條件下，任何物體對黑體輻射的吸收率 同溫度下該物體的黑度。 （）A 大于 B 小于 C 恒等于 D 無法比較10 五種具有實際意義的換熱過程為：導熱、對流換熱、復合換熱、傳熱過程和 （）A 輻射換熱 B 熱輻

10、射 C 熱對流 D 無法確定第二部分 非選擇題二、填空題(本大題共 10 小題，每小題 2 分，共 20 分)11 已知某大平壁的厚度為10mm，材料導熱系數(shù)為45W/(m K)，則通過該 平壁單位導熱面積的導熱熱阻為 。12 已知某換熱壁面的污垢熱阻為 0.0003( m 2 K )，若該換熱壁面剛投入運行時的傳熱系數(shù)為340W ( m 2 K )，則該換熱壁面有污垢時的傳熱系數(shù)為13 采用小管徑的管子是 對流換熱的一種措施。14 壁溫接近換熱系數(shù) 一側(cè)流體的溫度。15 研究對流換熱的主要任務是求解 ，進而確定對流換熱的熱流量。16 熱對流時，能量與 同時轉(zhuǎn)移。17 導熱系數(shù)的大小表征物質(zhì)

11、能力的強弱。18 一般情況下氣體的對流換熱系數(shù) 液體的對流換熱系數(shù)。19 在一定的進出口溫度條件下， 的平均溫差最大。20 是在相同溫度下輻射能力最強的物體。三、名詞解釋(本大題共 5 小題，每小題 4 分，共 20 分)21 穩(wěn)態(tài)導熱22 穩(wěn)態(tài)溫度場23 熱對流24 傳熱過程25 肋壁總效率四、簡答題(本大題共 2 小題，每小題 8 分，共 16 分)26 不凝結(jié)氣體含量如何影響了蒸汽凝結(jié)時的對流換熱系數(shù)值？其影響程度如 何？凝汽器如何解決這個問題？27 寫出直角坐標系中導熱微分方程的一般表達式，它是根據(jù)什么原理建立起來 的？它在導熱問題的分析計算中有何作用？t 1 =177 C、 t 2五

12、、計算題(本大題共2小題，每小題12分，共24分)28 .兩塊平行放置的平板1和2 ,相關(guān)尺寸如圖示。已知: =27 C、 1 =0.8、& 2 =0.4、X 1, 2 = 0.2 。試用網(wǎng)絡法求：? 兩平板之間的輻射換熱量；? 若兩平板均為黑體表面，輻射換熱量又等于多少？2m29 .一臺逆流式換熱器用水來冷卻潤滑油。流量為 2.5kg /s 的冷卻水在管內(nèi)流 動，其進出口溫度分別為15 C和60 C，比熱為4174J/(kg k);熱油進出口溫度分別為110和70 ，比熱為2190 J/(kg k)。傳熱系數(shù)為400W ( m 2 k ) 試計算所需的傳熱面積。傳熱學(二)參考答案一、單項選

13、擇題(本大題共10小題，每小題2分，共20分)1? A 2 . B 3 . D 4 . C 5 . D6 . A 7 . B 8 . C 9 . C 10 . A二、填空題(本大題共10小題，每小題2分，共20分)11 . 2.22 X 10 - 4 ( m 2 k ) /W (若沒寫單位，扣 0.5 分。)12 . 308.5W/ ( m 2 k ) 或 309W/ ( m 2 k )或 308W/ ( m 2 k ) (若不寫單位，扣0.5分)13 .強化14 較大15 對流換熱系數(shù)（或a C均可）16 質(zhì)量（或物質(zhì)）17 導熱18 小于19 逆流20 黑體三、名詞解釋（本大題共 5 小題

14、，每小題 4 分，共 20 分）21 【參考答案】發(fā)生在穩(wěn)態(tài)溫度場內(nèi)的導熱過程稱為穩(wěn)態(tài)導熱。（或：物體中的溫度分布不隨時間而變化的導熱稱為穩(wěn)態(tài)導熱。）22 【參考答案】溫度場內(nèi)各點的溫度不隨時間變化。（或溫度場不隨時間變化。）23 【參考答案】依靠流體各部分之間的宏觀運行，把熱量由一處帶到另一處的熱傳遞現(xiàn) 象。24 【參考答案】 熱量由固體壁面一側(cè)的熱流體通過固體壁面?zhèn)鬟f給另一側(cè)冷流體的過程。25 【參考答案】肋側(cè)表面總的實際散熱量與肋壁 測溫度均為肋基溫度的理想散熱量之 比。四、簡答題）本大題共 2 小題，每小題 8 分，共 16 分）26 【參考答案及評分標準】（ 1 ）因在工業(yè)凝汽器設(shè)備

15、的凝結(jié)溫度下，蒸汽中所含有的空氣等氣體是不會凝 結(jié)的，故稱這些氣體成分為不凝結(jié)氣體。當蒸汽凝結(jié)時，不凝結(jié)氣體聚積在液膜附近，9形成不凝結(jié)氣體層，遠處的蒸汽在抵達液膜表面進行凝結(jié)前，必須以擴散方式穿過這個 氣體層，這就使凝結(jié)換熱過程增加了一個熱阻， 即氣相熱阻，所以a C降低。（3分）（2 ）在一般冷凝溫差下，當不凝結(jié)氣體含量為 1%時，換熱系數(shù)將只達純凈蒸 汽的40%左右，后果是很嚴重的。（3分，答50%左右也可）（3 ）這是凝汽器必須裝設(shè)抽氣器的主要原因之一。（2分）【參考答案及評分標準】（1分）直角坐標系中導熱微分方程的一般表達式為:*護t 護t 護t Q 3icT + ayT + aTr

16、J + E （ 3（2（2分）它是根據(jù)導熱基本定律（或傅里葉定律）和能量守恒定律建立起來的。）作用：確定導熱體內(nèi)的溫度分布（或溫度場）。3 分）（本大題共2小題，每小題12，共24 分）28 .【參考答案及評分標準】567i+273丫 ft3 +273YOoo J 100 JLZlTjZTHZ（3分）1 C. 1 D. =04. 在其他條件相同的情況下 , 下列哪種物質(zhì)的導熱能力最差 ? 【 】A. 空氣 B. 水 C. 氫氣 D. 油5. 下列哪種物質(zhì)中不可能產(chǎn)生熱對流 ?A. 空氣 B. 水 C. 油 D. 鋼板6. Gr 準則反映了 的對比關(guān)系。A. 重力和慣性力 B. 慣性力和粘性力C

17、. 重力和粘性力 D. 角系數(shù)7. 表面輻射熱阻與 無關(guān)。A. 表面粗糙度 B. 表面溫度C. 表面積 D. 角系數(shù)8. 氣體的導熱系數(shù)隨溫度的升高而 【 】A. 減小 B. 不變C. 套管式換熱器 D. 無法確定9. 下列哪種設(shè)備不屬于間壁式換熱器 ? 【 】A.1-2 型管殼式換熱器 ? B. 2-4 型管殼式換熱器C. 套管式換熱器 D. 回轉(zhuǎn)式空氣預熱器A. 導熱、熱對流和傳熱過熱B. 導熱、熱對流和輻射換熱C. 導熱、熱對流和熱輻射D. 導熱、輻射換熱和對流換熱第二部分 非選擇題二、填空題（本大題共 10 小題，每小題 2 分，共 20 分）11. 在一臺順流式的換熱器中，已知熱流體

18、的進出口溫度分別為 180 和 100 ，冷 流體的進出口溫度分別為 40 和 80 ， 則對數(shù)平均溫差為 。12. 已知一灰體表面的溫度為 127 ，黑度為 0.5 ， 則其車輛射力為 。13. 為了達到降低壁溫的目的，肋片應裝在 一側(cè)。14. 灰體就是吸收率與 無關(guān)的物體。15. 冬季室內(nèi)暖氣壁面與附近空氣之間的換熱屬于 換熱。16. 傳熱系數(shù)的物理意義是指間溫度差為1時的傳熱熱流密度。17. 黑度是表明物體 能力強弱的一個物理量。18. 肋壁總效率為 與肋壁側(cè)溫度均為肋基溫度時的理想散熱量之比。19. 在一個傳熱過程中，當壁面兩側(cè)換熱熱阻相差較多時，增大換熱熱阻 一側(cè)的換熱系數(shù)對于提高傳

19、熱系數(shù)最有效。20. 12型管殼式換熱器型號中的“2”表示 。三、名詞解釋（本大題5小題，每小題4分，共2 0分）21. 換熱器的效能（有效度）大容器沸騰23. 準穩(wěn)態(tài)導熱#24. 黑體25. 復合換熱四、簡答題(本大題共2小題，每小題8分，共16分)26. 氣體輻射有哪些特點？27. 為什么高溫過熱器一般采用順流式和逆流式混合布置的方式？ 五、計算題(本大題2小題，每小題12分，共2 4分)28. 某爐墻由耐火磚和保溫板組成，厚度分別為200mm 和 80mm ，導熱系數(shù)分別為 0.8W/(m. K) 和 0.11W/(m. K) ，爐墻內(nèi)外側(cè)壁溫分別為 600 。 C 和 70 。 C 求

20、爐墻單位面積的熱損失和兩層材料間的溫度。29. 以 0.8m/s 的流速在內(nèi)徑為 2.5cm 的直管內(nèi)流動，管子內(nèi)表面溫度為 60 。 C ，水的平均溫度為 30 。管長2 m 。試求水所吸收的熱量。 (已知 30 。 C 時 , 水 的物性參數(shù)為：C p =4.17KJ/(kg.K), 入=61.8 X 10 -2 W/(m.K), p =995.7kg/m 3 , 卩=0.805 X 10 -6 m 2 /s,) Pr=5.42, 水 60。C 時的 u =469.9 X 10 -6kg/(m.s) 。已知水在管內(nèi)流動時的準則方程式為(1) Nu f =0.027Re f 0.8 Pr f

21、 0.4 1 R水與壁面間的換熱溫差 t適用條件： Re f =10 4 1.2 X 10 5 , Rr f =0.6-120,3 0以上兩個準則方程式的定性溫度均為流體的平均溫度( 1 w 的定性溫度為管內(nèi)壁溫 度) , 特性尺度為管內(nèi)徑。傳熱學(三)參考答案、單項選擇題(本大題共 10 小題，每小題 2 分，共 20 分)1 A 2. C 3. B 4. A 5. D二、填空題（本大題共10小題，每小2分，共20分）11 . 61.7 C或61.7 C（若不寫單位,扣0.5分）12 . 725.76W/m 2 或 726W/m 2 （ 若不寫單位,扣 0.5 分）13 .冷流體14 .波長

22、或“入”復合15.復合16 .熱冷流體（或冷熱流體也可，熱流體和冷流體 ）也可）17.輻射18.肋壁實際散熱量19. 較大或“大、“較高” 20.管程數(shù)三、名詞解釋（本大題共5小題，每小題4分，共20分）21 .【參考答案及評分標準】k9-t（ max =換熱器的實際傳熱量與最大可能傳熱量之比?；騃I22 .【參考答案及評分標準】高于液體飽和溫度的熱壁面沉浸在具有自由表面的液體中所發(fā)生的沸騰。?【參考答案及評分標準】物體內(nèi)各點溫升速度不變的導熱過程。?【參考答案及評分標準】吸收率等于1的物體。?【參考答案及評分標準】對流換熱與輻射換熱同時存在的綜合熱傳遞過程。四、簡答題（本大題共2小題，每小題

23、8分，共16分）26 .【參考答案及評分標準】（1 ）氣體的輻射（和吸收）對波長有強烈的選擇性，即它只能輻射和 吸收某些波長范圍內(nèi)的能量。（ 2 ）氣體的輻射（和吸收）是在整個容積中進行的。固體和液體不能 穿透熱射線，所以它們的輻射（和吸收）只在表面進行。評分標準：（ 1 ）答出 4 分：（ 2 ）答出 4 分。27 【參考答案及評分標準】（ 1 ）因為在一定的進出口溫度條件下，逆流的平均溫差最大，順流的 平均溫差最小，即采用逆流方式有利于設(shè)備的經(jīng)濟運行。（ 2 ）但逆流式換熱器也有缺點，其熱流體和冷流體的最高溫度集中在 換熱器的同一端，使得該處的壁溫較高，即這一端金屬材料要承受的溫度高于順流

24、型換 熱器，不利于設(shè)備的安全運行。（ 3 ）所以高溫過熱器一般采用順流式和逆流式混合布置的方式，即在 煙溫較高區(qū)域采用順流布置，在煙溫較低區(qū)域采用逆流布置。評分標準：（ 1 ）答出 2 分；（ 2 ）答出 2 分；（ 3 ）答出 3 分。五、計算題（本大題共 2 小題，每小題 12 分，共 24 分）? 28 【參考答案及評分標準】29 【參考答案及評分標準】傳熱學 （ 四 ）一、填空題（每小題 1 分，共 15 分）1. 復合表面?zhèn)鳠釋W系數(shù)，單位是 。2. 二維穩(wěn)態(tài)溫度場，在直角坐示系中，可表示為 。3. 對于一個傳熱過程， 如果固體壁面兩側(cè)與流體之間的表面?zhèn)鳠釘?shù)相差比較懸殊， 為增強傳熱效

25、果，采用助壁的形式，常常裝在表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 的一側(cè)。4. 非穩(wěn)態(tài)導熱過程中，稱 F 0 為 。5. 采用集總參數(shù)法的物體，其內(nèi)部溫差趨近于 。6 . 建立有限差分離散議程的常用方法之一是用 代替微商。8. 若兩現(xiàn)角的流態(tài)及換熱均 ，則它們的 Nu 必定相等。9. 管的彎曲半徑越小，二次不流的影響就10. 一般工業(yè)設(shè)備中的凝結(jié)換熱形式均為11. 高于飽和溫度的熱壁面沉浸在具有自由表面的液體中所進行的沸騰，稱為12. 凡波長 入=0.380.76 卩m的電磁波，屬于 。13. 實際物體的輻射力與同溫度下黑體輻射力之比，稱為物體的。1-芒14. 在輻射換熱系統(tǒng)中稱創(chuàng)為。15. 由兩根同心圓管組成的間壁

26、式換熱器稱為。二、單項選擇題（每小題1分，共25分。從每小題的四個備選答案中，選出一個正 確答案，并將正確答案的號碼寫在題后面的括號中。）16. 對流換熱牛頓冷卻定律式為 =aA t （ W ）指出其中的熱阻表達式是 （）14Aa攔.a17. 一般而言，金屬比非金屬（介電體）的導熱系數(shù)值是（）較高的較低的相等的接近的18. 當物性參數(shù)為常數(shù)且無內(nèi)熱源時的導熱微分方程式可寫為（）”勺 + 空二。=at 2 嗎:丄.一二19. 如果溫度場不隨時間而變化，即（）盤仆従dt ndi=0 - u = 0 = 0丄 ：.20. 在非穩(wěn)態(tài)導熱時，物體的溫度隨著（）形狀變化重量變化時間變化顏色變化21. 寫出

27、 ：的名稱 （）努謝爾特準則付立葉準則畢奧準則普蘭特準則1722.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.結(jié)束導熱問題數(shù)值計算迭代過程的判據(jù)之一是（）垃豳甘+屮 Emax*嚴 E財）.瀘 maxrjT 1時，則（）S S 1 S S 1 1 3/ S 1 0格拉曉夫準則Gr越大，則表征（）浮升力越大粘性力越大慣性力越大動量越大d二空當量直徑-中U表示（）長度寬度周長潤濕周長 橫掠單管時的對流換熱中，特性尺度?。ǎ┕荛LL管內(nèi)徑d i管外徑d id 0 -d i水平圓筒外的自然對流換熱的特性尺度應?。ǎ﹫A筒的長度圓筒外徑圓筒內(nèi)徑圓筒壁厚度 膜狀凝結(jié)換熱中的定性溫度?。ǎ┱羝麥囟?/p>

28、凝結(jié)液溫度凝結(jié)液膜層平均溫度飽和溫度 飽和沸騰時，壁溫與飽和溫度之差稱為（）平均溫度絕對溫差相對溫差沸騰溫差 定向輻射強度與方向無關(guān)的規(guī)律稱為（）普朗克定律四次方定律維恩定律蘭貝特定律灰體的吸收率是（）1大于1定值變量33. 對于灰體，吸收率愈大，其反射率（）愈小愈大適中不變34. 角系數(shù)是純幾何因素，與物體的黑度（）無關(guān)有關(guān)有較大關(guān)系關(guān)系很大35. 由輻射物體表面因素產(chǎn)生的熱阻稱為（）導熱熱阻對流熱阻表面熱阻空間熱阻36. 二氧化碳和水蒸汽在光帶內(nèi)都能夠（）吸收輻射反射輻射重輻射不能輻射37. 按傳熱系數(shù)的符號單位，從以下列舉中選擇（）:-兒 C 門-.!：38. 管殼式換熱器歸類于（）間壁

29、式 回熱式 混合式 再生式39. 在一般換熱器設(shè)計中，考慮表面污染情況用（）利用系數(shù)污垢系數(shù)傳熱系數(shù)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)40. 表示A組分質(zhì)量濃度的符號是（）C AC B汨三、名詞解釋（每小題2分，共4分）41. 溫度場42. 吸收率四、簡答題（每小題3分，共9分）43 .簡述物性參數(shù)導熱系數(shù)和粘度對表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的影響。44. 蒸汽凝結(jié)換熱中有不凝結(jié)氣體存在時，對凝結(jié)換熱有什么影響？45. 角系數(shù)有哪些特性?五、計算題(每小題5分，共15分)46. 平壁，厚度 二80mm,兩表面溫度分別維持在20( C)和0 C ,平壁的高溫面受到流體的加熱，流體溫度 t f = 100 C ,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，. W/

30、 ( m2 k )。當處于穩(wěn)態(tài)時，試確定平壁材料的導熱系數(shù)。47. 壓縮空氣在中間冷卻器的管外橫掠流過，a 0 =90W/(m 2 k)，冷卻水在管內(nèi)流過a 1 =6000W/(m2 k)。冷卻管是外徑為16mm，厚1.5mm的黃銅管。求：1 )此時的傳熱系數(shù)；2 )若管外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)增加一倍，傳熱系數(shù)有何變化；3 )若管內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)增加一倍，傳熱系數(shù)又作何變化。48. 一順流換熱器，其冷流體進出口溫度分別為 10 C和30 C，熱流體進出口 溫度分別為80 C和50 C，試比較對數(shù)平均溫差和算術(shù)平均溫差，并說明能否用算 術(shù)平均溫差代替對數(shù)平均溫差？六、綜合計算(每小題8分，共32分)49.

31、 一平壁水泥泡沫磚構(gòu)成，厚度為 50cm，導熱系數(shù) I -|，高溫面維持200 C、低溫面為50 C。試求：(1 )通過平壁的熱流密度；(2 )維持熱流密度不變時，計算在墻壁內(nèi)溫度為 70 C處，距離溫墻 面的厚度為多少？50.30 C的大銅板，被置于400 C的爐中加熱10分鐘后，測得銅板溫度上升 到150 C。已知銅板兩側(cè)與周圍環(huán)境間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為125W/ ( m 2 k )，銅板的 = 8440kg /m 3，C P =377J/( kg k ) , -1。試估算銅板的厚度是多少？51. 水以1.5m /s 的速度流過內(nèi)徑為25mm的加熱管。管的內(nèi)壁溫度保持100 C，水的進口溫度為

32、15 C。若要使水的出口溫度達到85 C，求單位管長換 熱量。(不考慮修正)提示：一Ji已知：50 C的水4八=0 566xlO6a/5, = 3.5452. 抽真空的保冷瓶膽是雙壁鍍銀的夾層結(jié)構(gòu)，外壁內(nèi)表面溫度為 30 C，內(nèi)壁 外表面溫度為0 C，鍍銀壁黑度為0.03 。計算由于輻射換熱單位面積人散熱量。傳熱學（四）答案及評分標準、填空題：每小題1分，共15分。1. W/（ m 2 k ） 2.t=f（x,y） 3. 較小 4.付立葉準則 5.06.差商7.邊界層（流動邊界層或速度邊界層）8.相似9.越大10.膜狀凝結(jié)11.大容器沸騰12.可見光13.黑度14.表面熱阻15.套管式換熱器二

33、、單項選擇題：每小題1 分,共25分。16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.三、名詞解釋（每小題2分，共4 分）41. 溫度場是指某一瞬間物體中各點溫度分布的總稱。42. 外界投射到某物體表面上的輻射能，被該物體吸收的百分數(shù)。四、簡答題（每小題3分，共9分）43. （ 1 ）導熱系數(shù)大，則流體內(nèi)部、流體與壁面間的導熱熱阻小，表 面?zhèn)鳠嵯禂?shù)就大。（2 ）粘度大，流速就低，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)就小。44. 形成氣體熱阻，使表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大大減少。45. （ 1 ）角系數(shù)的相對性 ：一一（ 2分）備

34、=1（2 ）角系數(shù)的完整性（ 1分）（3 ）角系數(shù)的可加性-心 （ 1分）五、計算題（每小題5分，共15分）A /46. 由匚（ 3 分）兌=叱-必=200（100- 20） 0 08 =卄幻得（2分）47.1 ）對于管外表面積的傳熱系數(shù)為瓷=1 爲6=閔聊加切X +aIn + （2分）2 ）略計算壁熱阻，傳熱系數(shù)為1 - = V14WI（y -上）0.000205+ 180傳熱系數(shù)增加了 96%瓷=的2莎/ 耐X xOOlll3 ）.傳熱系數(shù)增加還不到1% 抓住分熱阻最大的那個環(huán)節(jié)進行強化，才能收到顯著效果48.對數(shù)（80-10）-（50-30）,80-10 -In算術(shù)-；0-?-1 = 0

35、.1+ 0.0020.12517（ ）（2 分）壬“器仙05）也刑卅（2 分）#(2 分) = Aix = 37.W/w2由( 1 分)0_12537.5x (200 -70) = 0.4332 = 4 憲枕刪50. 設(shè)一，采用集總數(shù)法150-40030-4000.6757 =(2 分)51.定性溫度llidGcfiO8440x3771L = 0.06! = 60 畑和 n2E = 120mm校核假設(shè)125x0 06TiT0063104流動為紊流% = 0.023* = 0.023x(6.74x10*) x(3.54)* = 278.3l =曲0(人-/) = 3,14x0 025x7213(

36、100x50) = 28312/w52.匚 i5.67x(3.034 -2.73*)二 5i+_ 1I 丁- r :(2 分)=2.4SI/2? 傳熱有哪幾種基本形式，其每種基本形式的特點是什么? 試用傳熱理論來分析熱水瓶中的傳熱過程及其基本形式？? 試分析航空發(fā)動機五大部件中的傳熱問題？（五大部件為進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪、尾噴管。）? 目前預測世界環(huán)境溫度在不斷升高，這種氣象變化與傳熱學有什么關(guān)系？? 試分析家用電器中的傳熱現(xiàn)象（如冰箱、空調(diào)、烘箱等）？如何節(jié)省能源，提高效 率？第一章? 何謂導熱系數(shù)？影響因素是什么？? 試比較有內(nèi)熱源和無內(nèi)熱源時平壁導熱的溫度分布規(guī)律（設(shè) =常數(shù)；）

37、? 管外包兩種不同導熱系數(shù)材料以減少熱損失，若一，試問如何布置合理？? 等截面伸展體穩(wěn)態(tài)導熱時，肋端邊界條件的影響為何？? =C時，在平壁、圓筒壁和球壁中溫度分布是何規(guī)律？? 何謂熱阻？平壁、圓筒壁和球壁的熱阻如何表達？對流熱阻如何表示？謂接觸熱阻？影響因素是什么?已知導熱系數(shù)為2.0W/（mK）的平壁內(nèi)溫度分布為T（x）=100+150x ，試求單位面積的導熱熱流量？looC9*、由A、B、C、D四種材料構(gòu)成復合平壁（圖1-30 ）入 A =75W/(m.K), S A =20cm入 B =60W/(m.K), S B =25cm入 C =58W/(m.K), S C =25cm入 D =2

38、0W/(m.K), S B =40cmA A =A D =2m 2 ,A B =A C試求：1）各項導熱熱阻及熱流圖；2）通過復合壁的熱流量；3 ）材料D左面 的溫度。10*、試考慮如圖1 31所示圖形中的一維穩(wěn)定熱傳導。假定無內(nèi)熱生成，試推 導出導熱系數(shù) 的表達公式。已知宀，A、T、x的單位分別為 ：-K和m27#11、一則著名絕熱材料制造廠所作的電視廣告聲稱，對絕熱材料來說，重要的不 是材料的厚度，而是熱阻 R。欲使R值等于19，需40cm的巖石，38cm的木頭或 15cm的玻璃纖維。認為這則廣告合理嗎？-1 1，倘用這種12、有一種材料的導熱系數(shù)按下列關(guān)系式隨溫度變化: 材料制成平壁，試

39、求其單位面積的熱阻方程式。13、圖中表示一正方形平板為均勻溫度的邊界條件，試利用熱傳導方程的精確解 求平板中點（0.5，0.5）的溫度；要求只考慮無窮級數(shù)的前五個非零項，并估計只取無窮級數(shù)前三項所造成的誤差。900C2or14*、磚墻厚15cm，導熱系數(shù)0.6W/(m K)，在磚墻外 側(cè)敷設(shè)保溫材料，其導熱系數(shù)為 0.14 W/(m K)。為使熱流密度不超過1000W/m2 , 問需敷設(shè)多厚的保溫材料(設(shè)內(nèi)側(cè)壁溫 900 C,外側(cè)壁溫20 C)。15、等厚度環(huán)肋，肋厚4mm，肋基直徑100mm，肋的導熱系數(shù)130W/(m.K),肋壁與介質(zhì)間的傳熱系數(shù)為30W/(m 2 K)，介質(zhì)溫度為15 C

40、，當肋片散熱熱流量為150W，而肋基溫度不大于75 C時，肋的高度應為多少？16、外徑40mm的管道，壁溫為120 T ，外裝縱肋12片，肋厚0.8mm，高 20mm,肋的導熱系數(shù)為95W/(m.K)，周圍介質(zhì)溫度為20 C，對流傳熱系數(shù)為20 W/(m 2 .K)，求每米管長散熱量？17、外徑為50mm，表面溫度為180 C的圓管，在它的外面用熱系數(shù)為 0.14W/(m.K)的保溫材料包扎起來，厚為 30mm，外表面溫度小于60 C，計算每米 管道的散熱量。如果保溫材料換成為 0.034W/( m.K )的導熱系數(shù)的材料，其它條件不變，試計算該保溫材料的厚度。18、直徑2Ocm的球，整個被大

41、量玻璃纖維所包圍。安置在球內(nèi)部的加熱器使球 外表面保持170 r，此時玻璃纖維外邊界溫度為2O C,試問在熱穩(wěn)定條件下必須向 加熱器提供多少功率？19*、測量土壤導熱系數(shù)方案中，將電熱長桿垂直埋于地下。設(shè)計中桿長為1m ,直徑為2.5cm，為了避免土壤性質(zhì)明顯變化，當土壤溫度為10 C時，桿表面最大溫度為55 C,如果土壤導熱系數(shù)為1.7 W/(m K)，試計算電加熱器所需功率？X=h7W/(nu K)抹cd=2 5cro20、厚度為25cm的無限大平壁,導熱系 數(shù) -Ht為攝氏溫度，已知在.時，一 一iC,時，C。如把厚度五等分，試寫出一維穩(wěn)定導熱的數(shù)值解步驟及全部節(jié) 點方程。21*、圖1-

42、34給出了某物體一部分，1-4-7面是絕熱的，1-2-3 面的對流傳 熱系數(shù)h=28W/(m 2 K)，固體導熱系數(shù)3.5W/(m K)。試用數(shù)值法計算節(jié)點12、4 、 5 。t7=tg=tQi=38 Ch=28W/(iri2* K)h 二3 5W/(d* K)1、何謂非穩(wěn)態(tài)導熱？非穩(wěn)態(tài)導熱的數(shù)學表達式?2、何謂集中熱容法？使用該法的判別標準是什么?3、試述熱擴散率、畢奧數(shù)和傅里葉數(shù)的組成相它們的物理意義？4、海斯勒圖的來由及使用方法？5、試寫出如下熱傳導問題的數(shù)學描述：1) 一塊平板，om，初始溫度為F(O)。當時間t0時。x=O處為絕 熱邊界，x=L處邊界以對流方式傳給溫度為零的介質(zhì)。2)

43、 一實心圓柱體，Ovrvb,初溫為F(r)。當時間投t0時，物體內(nèi)產(chǎn)生 q(r)W/m 3的熱量,在r=6處，以對流形式傳給溫度為零的介質(zhì)。3) 一實心球，初始溫度為F(O)。當時間t0時，物體內(nèi)產(chǎn)生q(r)W/m 3的 熱量，而r=b處始終保持均溫T 0 。?爐用高頻電磁場使加熱物體內(nèi)分子產(chǎn)生振蕩，其效果相當于均勻內(nèi)熱源。一般烘箱靠輻射加熱，需加熱時間較長。試定性畫出一塊厚為的平板食物置于上述兩種爐子中加熱時的溫度分布曲線：1)加熱開始前；2)剛開始加熱；3)加熱過程申間 時刻；4)接近終了時(設(shè)終了時，最低溫度相同)。7、溫度為T i = 500 C的鋼板放在25 C的空氣中冷卻，求鋼板冷

44、卻到100 C 時所需要的時間？(設(shè)鋼板導熱系數(shù) 】=46.5W/(m K)，厚度E= 3mm # =790Okg/m 3 , kWj/ ( kgK )， h=l7.5W/(m 2 .K),)8*、直徑為60mm的銅球，初始溫度為300 C,把它置于20 C空氣中冷卻，經(jīng)20分鐘后，銅球的溫度為多少？(銅球 入=85W/(m K) , a=2.95 x 10 -5 m2 /s，表面的 h=30W/(m 2 K)。)? 始溫度為80 C，直徑為20mm的紫銅棒突然橫置于氣溫為20 C，流速為 12m /s的風道中，5分鐘后紫銅棒溫度降至為34 C，試計算氣體與棒之間的對流 傳熱系數(shù) h ?(已知

45、銅棒 =8954kg /m 3，. =383.1J/(kg.K)，.=386W/(m.K)。10*、用非穩(wěn)態(tài)導熱法測量燃氣與葉片的對流傳熱系數(shù)。把邊長為5mm的銅質(zhì)立方體埋入葉片，一面與燃氣流接觸，其余面均用絕熱膠粘結(jié)于葉片中，可視為絕熱。若 燃氣溫度為1000 C,銅塊經(jīng)燃氣加熱后，經(jīng)5秒鐘從30 C升至500 C。(銅的物 性入=380W/(m K) ， p =8940kg/m 3 ， c p =385J/(kg K) 0)11、直徑為 12cm 的鐵球(1 = 52W/(m K) ，、=1.7x1O -5 m 2 /s) 在 h 為75W/(m 2 .K)的油池內(nèi)冷卻42分鐘，若對直徑為

46、3Ocm的不銹鋼球(丨 l4W/(m.K) ， :. =3.9X10 -6 m 2 /s)，實現(xiàn)相似冷卻過程需多少時間？對流傳熱系數(shù)為多少？12、一塊380X240XIOOmm的肉，初始溫度為28 C，突然將它放入-1O C的 冷庫中冰凍，冷庫中當量傳熱系數(shù) h=25W/(m 2 K)。試問肉的中心溫度達0 C時 需多少時間？(已知肉 0.55W/(m K),=1.28x1O -7 m 2 /s)。13、一只初始溫度為30 C的蘋果放入溫度為l C的冰箱中，假若蘋果在冰箱中的表面當量傳熱系數(shù) h=60W/(m 2 .K)，蘋果的 =0.58W/(m.K) ，=1.4X1O -7 m2/s，當量

47、直徑90mm，試問蘋果中心溫度降至2 C所需時間？14*、在溫度為250 C的烘箱中烤山芋。設(shè)山芋的當量直徑為 5cm，初溫為20 C，物性可近似取50 C時水的值，試估算烘烤20分鐘后山芋的中心溫度。取 表面對流傳熱系數(shù)20 W/(m 2 K) o15、直徑lOcm，長lOcm的鋼制圓柱體，初溫為250 C。將其突然浸入30 C 的油槽中淬火，對流傳熱系數(shù) h=280W/(m 2 K)。求:1)2 分鐘后圓柱體的中心溫度；2)2分鐘后底 面和頂面的中心溫度？AZ16*、邊長為10cm的鋁制立方體，初始溫度為350 C，將其浸入90 C的液體中，對流傳熱系數(shù)h=1200 W/(m2 K)，試計算1 分鐘后表面中心處的溫度？(鋁入=204 W/(m K) ，a=8.42 x 10 -5 m 2 /s ) 17、一直徑為 0.5mm 的熱電偶(：=8930kg /m 3, , c=400J/kgK)，用來測120 C的氣流溫度，試問熱電偶過余溫度為初始溫度1%和0.1%時所需時間？這時熱偶指示溫度為多少？(初始溫度為25