傳熱學試題庫含參考答案

《傳熱學》試題第一章 原子或電子)的熱運動傳遞了熱量，這種現(xiàn)象被稱為熱傳導，簡稱導熱。1K熱量傳遞的三種基本方式 （熱傳導、熱對流、熱輻射熱流量是 ，單位 總傳熱過程是 來衡量總傳熱系數是 導熱系數的單位 ；傳熱系數的單位 復合傳熱是 單位面積導熱熱阻的表達式 單位面積對流傳熱熱阻的表達式 總傳熱系數K與總面積A的傳熱熱阻Rt的關系 穩(wěn)態(tài)傳熱過程是 非穩(wěn)態(tài)傳熱過程是 某燃煤電站過熱器中，煙氣向管壁傳熱的輻射傳熱系數為30W/(m2.K)，對流傳熱系數為70W/(m2.K),其復合傳熱系數 （100 一大平壁傳熱過程的傳熱系數為100W/(m2.K)，熱流體側的傳熱系數為200W/(m2.K)，冷流體側的傳熱系數為250W／(m2.K)，平壁的厚度為5mm，則該平壁的導熱系數為 （5 或 (1)導 (2)對 (3)輻 (4)傳熱熱 (1)增大系統(tǒng)熱 從氣體到氣體傳 (1)熱流密度 (4)熱流量(1)導 (3)熱輻 (2)熱路歐姆定 (1)傅里葉定 (4)熱路歐姆定某一傳熱過程的熱流密度，冷、熱流體間的溫差為 tt(1)K＝50W/(m2.K)，r＝0.05m2.K/W(2)K＝0.02W/(m2.K)，rtt (3)K＝50W/(m.K)，rt＝0.02m 22 （提示：從三種熱量傳遞基本方式的定義及特點來區(qū)分這三種熱傳遞方式（提示：學會分析實際傳熱問題，冷式內燃機等）第二章導熱基本定律 （傅立葉 非穩(wěn)態(tài)導熱時，物體內 而變化（溫度，時間導溫系數的表達式 ，單位 肋效率的定義 按照導熱機理，水的氣、液、固三種狀態(tài) （氣一般，材料的導熱系數 有關（種類，溫度保溫材料是 已知材料的導熱系數與溫度的關系為λ＝λ0(1+bt)，當材料兩側壁溫分別為t1、t2時，其平均導熱系數可取發(fā)電機水冷、氫冷、空冷三種方式中， 第三類邊界條件是指已 第一類邊界條件 （給定物體邊界上任何時刻的溫度分布初始條件是 通過長圓筒壁導熱時，圓筒壁內的溫度 溫度梯度表示溫度場內的某一地點等溫面法線方向 第二類邊界條件是 當采用加肋片的方法增強傳熱時，最有效的辦法是將肋片加在哪一側?( (1)肋化系 (2)導熱系 （3）導溫系數（4）傳熱系反映材料溫度變化的能(1)純 (2)碳不銹 (4)黃(1)切線方 (2)法線方任意方 (1)出現(xiàn)溫 促進傳 （1）變 （2）變（3）不 (1)鋁合 (2)鑄不銹 (4)普通玻(1)溫度 (2)溫等溫 （1） （3）水蒸 （4）冰(1)直 (2)雙曲拋物 (2)69.9×10-(3)0.0699m2／s （3）2.2m (4)因為鐵塊的導溫系數比木塊 (4)當其外徑大于其壁厚的4倍溫度升高時，氣體的導熱系數一般隨溫度會發(fā)生怎樣的變化 (1)增 (2)減不 （1）合金小于純金屬(2) (4)導電體小于非導電(1)內燃機啟動過程(2)內燃機停機（3）內燃工況運行(4)內燃機定速運 (2)70℃、40℃、10 （3）20℃、40℃、 (1)放熱系數(2)傳熱系數（3）導熱系 (4)導溫系λ2=0.053W/（m50ql=50W/m，則玻璃棉墊料保溫層 (1) (4)導熱體中不同溫度的等溫面 (1)互相相 (2)互不相交（3）互相相 (4)不材料的導溫系數是材 的比值(1)吸熱能力/導熱能 (2)導熱能力/吸熱能力（3）比熱容/導熱系 固體壁面上敷設肋片后，其實際散熱量與假設整個肋表面處于肋基溫度下的散熱量的比值 (1)肋壁效 (2)肋化系 （3）肋片效 忽略物體導熱熱阻的分析方法稱 (1)正規(guī)狀況法(2)數學分析法（3）數值解法(4)集數(1)t=f（x，y，z）(2)t=f（y，τ）（3）t=f（x，y） （thhH度計套管后造成的測量誤差Δt為Δt=t-t=tft0，其中mH H，欲使測量誤差Δt下降，可以hH

H 降低壁面與流體的溫差(tf-t0t0接近tf，可以通過對流體

a2a第一類邊界條件：τ>0,tw=fw(x,t第二類邊界條件：τ>0,n n

fw(x,httfw第三 對流傳 速度邊界層是 溫度邊界層是 流體剛剛流入恒壁溫的管道作層流傳熱時，其局部對流傳熱系數沿管長逐漸 ，這是由 溫度邊界層 流體流過彎曲的管道或螺旋管時，對流傳熱系數 流體橫掠管束時，一般情況下 布置時高管外流動傳熱，有縱向沖刷和橫向沖刷之分，在其他條件相同時， 向沖刷方向傳熱更為強烈（橫向對流傳熱微分方程式的表達式 t yt t（h t y純凈飽和蒸氣膜狀凝結的主要熱阻 雷諾比擬采 模型，其結果在 （單層沸騰的臨界熱通量是 格拉曉夫準則的物理意 ；表達式

gtl c減小管內湍流對流傳熱熱阻的方法 反映對流傳熱強度的準則稱 準則 管內充分發(fā)展湍流的傳熱系數與平均流速U的 比.，與內徑D的 大空間自然對流處于湍流狀態(tài)時有自模化特征，此時傳熱系數 （尺寸自然對流傳熱 （湍流在蒸汽的凝結過程中 凝結自然對流傳熱是 （流體在浮升力作用下的對流傳熱管槽內對流傳熱的效應是 流體在大空間沿豎壁作自然對流傳熱時，對于湍流工況，其對流傳熱系數正比于豎壁高度 次方大容器沸騰曲線分 四個區(qū)段吸收率普朗特數 (1)主流 (3)層流底(4)緩沖 (5)湍流(1)要小的 (3)十分接 流體在大空間沿豎壁自然對流傳熱時，在湍流狀態(tài)下；對流傳熱系數正比于豎壁高度的 (1)0次 (2)0.8次 (4)l/3次(1)傳熱溫 (2)表面張 (4)重 (2)全部由已知量構成的準 (1)膜態(tài)沸 (2)核態(tài)沸 (3)自然對流沸騰（4）以上都不(1)提高流 (2)增大管 (2)對流傳熱強 橫放時gvtl3雷諾 (3)努謝爾特 (4)格拉曉夫 對流傳熱 作為基本計算式 (2)牛頓冷卻公 (1)水 (2)氫冷(3)氣 (4)水沸騰冷相變傳熱的特征 (2)汽化潛 (3) 冷卻液潤濕壁面的能力取決 (1)液體的表面張力(2)液體與壁面間的附著 (3) (4)(1)或在飽和沸騰時，隨 (1)壁面過熱度，4 (3)熱流密度，4 (1) (2) (3) 23．凝結液能很好的潤濕壁面，形成完整的膜向動，稱 (3)珠狀凝結 強迫對流(2運動(3)湍流對流(4)層流對流 Ⅰ、付立葉定律Ⅱ、對流傳熱微分方程Ⅲ、基爾霍夫定律Ⅳ、連續(xù)性方程Ⅴ、動量微分方程程(1)ⅡⅢⅣⅤ(2) (3)ⅡⅣⅤⅥ(4) (1)流體溫度(2)平均溫 3010<Re<1.5105其邊界層(1)湍流，1400， (2)層流，1400，

層流，820，

0 Nu

(2).Nu0.664Re2Pr3(3)Nu 1.86Ref

L

m w1(4).Num (1)蒸汽流速(2)不凝結氣 (4)(1)+（提示：可以從以下3個方面加以闡述：(1)在電廠凝汽器中，水蒸氣在管壁上凝結，凝結換熱系數約為4500—18000W／1；(3)（提示：用大容器飽和沸騰曲線解釋之。以大容器飽和沸騰為例，(1)沸騰過程中，隨著壁面過熱度Δt隔開，由于汽膜的熱阻比液體大得多，使換熱系數迅速下降，傳熱；(3)汽膜的存在使壁溫急劇升高，若為控制熱流加第四 輻射傳透明體：透射比τ=1各方向上都有均勻的反射輻射度Lr，則該表面稱為漫反射表面。2.與地球間的熱量傳遞屬 基爾霍夫定律表明，輻射的物體也，在同溫度下，黑體具有 率1。（吸收，最大，小于有效輻射 之和（發(fā)射輻射和反射輻射。 物體的光譜輻射力與同溫度 之比，稱為物體的光譜發(fā)射率角系數具 （相對性、完整性、分解性表面輻射熱阻應用 1 （氣體的輻射和吸收對波長具有明顯的選擇性，氣體的輻射和吸收在整個容積中進行基爾霍夫定律了物體 之間的關系（輻射力，吸收碧輻射傳熱的空間熱阻主要 有關（兩個表面之間的角系數及輻射換熱面積輻射減弱系數是指射線經過單位長度 （被氣體所吸收，投射輻射傳熱的表面熱阻主要 有關（表面黑度和輻射換熱面積普朗克定律揭示了黑體光譜輻射力 （波長與熱力學溫度熱輻射能量投射到物體表面上時 （物體的輻射能在熱平衡條件下，任何物體對黑體輻射的吸收比恒等 （同溫度下該物體的黑度角系數相對性用公式可寫 （A1X1,2=增強或削弱輻射傳熱的原則是改 X15＝0.25，X16＝0.12，則X13為： (1)1417.5W／m2，將增大(2)1417.5W／m2，將減小 (2)表面溫度、表面狀況、輻射強度 (1)0.2 (2)0.5 (3)2 (4)3 (4)普朗克定(1)有效輻 (3)輻射強 (1)熱輻 (2)熱對 (3)導 (1)減少導 (4)減少導熱與對流傳在保溫瓶內膽上鍍銀的目的是什么 (2)削弱輻射傳 (1)溫度大于 (3)真空狀 (1)(2)空氣 (1)灰體輻 (4)氣體輻16．煙道中有一支熱電偶，熱電偶(黑度ε1)與煙道內壁面(黑度ε2)輻射傳熱的系統(tǒng)黑度εs表達式應為下述哪一個? (2) (3)1

1

11

119E

4（其中C=5.67W/(m2K4)）是什么定律的表達式？其中E指的是什么 100斯蒂芬能夠全部吸收各種波長輻射能的理想物體稱 （1）黑體（2）白體（3）灰體（4）透明單位時間內離開表面單位面積的總輻射能被定義 （1）投入輻 （2）吸收輻射（3）有效輻射（4）反射輻對于氣體來說，吸收能力差的物 能 反射，差（2）反射，好（3），差（4）， （2）3（3）9 （2）10%（3）15%對于固體和液體來說，吸收能力大的物 能 反射，差（2）反射， （3），差（4）， （2）蘭貝特定 （3）斯帝芬-玻爾茲曼定律（4）基爾霍夫定 普朗克定 （2（1-ε）/（ε （4）1/（αA 時，可以不考慮效應的影響20（2） （3）40統(tǒng)黑度減少，使輻射換熱量減少。(3)遮熱板對于削弱輻射換熱具有顯著作用，如在兩個平行輻射表面之間一塊同黑度1／2，若采用黑度較小的遮熱板，則效果更為顯著。）（提示：可以從氣體輻射的特點和能量平衡來加以說明。CO2氣體具有相當強的輻射和吸收能力，屬于溫室氣體。根據氣體輻射具有選擇性的特點，CO2氣體的吸收光帶有三段：2．65—2．8、4．15—4．45、13．0—17．0μm，主要分布于紅外區(qū)域。輻射是短波輻射，波長范圍在0．38一0．76μm，因此，對于輻射C02氣體是透明的，能量可以射入大氣層。CO2C02氣體會吸收能量，是不透明的。在正常情況下，地球表面對能量的吸收和處于平衡狀態(tài)，但如果大氣中的CO2含量增加會使大氣對地面輻射的吸第五 二、填空題 20W／(m2．K40W／(m2．K合傳熱系數 肋化系數是 一傳熱過程的熱流密度q＝1．8kW／m2，冷、熱流體間的溫差為30℃，則傳熱系數為 材料的導熱系數為0．2W／(m·K)，則該平壁傳熱過程的傳熱系數為 在一態(tài)傳熱過程中每個傳熱環(huán)節(jié)的熱阻分別是001K／W035K／W和0009lK／W在熱阻為 某一厚20mm的平壁傳熱過程的傳熱系數為45W／(m2．K)，熱流體側的傳熱系數為70W／(m2K)，冷流體側的傳熱系數為200W／(m2．K)，則該平壁的導熱系數為 圓管的臨界熱絕緣直徑dc的計算式為 ，它表示當保溫材料外徑為dc時，該保溫材料的散熱量達 傳熱系數是 污垢熱阻是 傳熱器 肋壁總效率是 傳熱器的熱計算方法 不論是順流還是逆流型傳熱器，對數平均溫差計算式都可以表示 (

tmaxtminln復雜流型傳熱器的平均溫差Δtm可以通過逆流布置時的平均溫差Δtm逆來計算，表達式是 傳熱過程是 傳熱器的效能是 在冷、熱流體的溫度一定的情況下，為了傳遞相同的熱量，比較各種流動型式，采用 加熱爐外壁面與環(huán)境間的傳熱屬于下述哪種傳熱方式 (1)輻射傳 (2)導 (4)復合傳熱量傳遞的三種基本方式是什么 (1)熱對流、導熱、輻 下述幾種方法中，強化傳熱的方法是哪一種 (3)加肋 (2)牛頓冷卻公 ((1)1 (2)2 (3)3 (4)0.5強化傳熱時，增強傳熱過程中哪一側的傳熱系數最有效 (1)熱流體 (3)傳熱熱阻大的一 若冷、熱流體的溫度給定，傳熱器熱流體側結垢后傳熱壁面的溫度將如何改變 (1)增 (2)減 (3)不 流布置時的對數平均溫差分別為多少?( 用ε—NTU法進行換熱器的校核計算比較方便是由于下述的哪個理由? 不需要計算對數平均溫 在相同的溫度下，換熱器采用哪種流動型式有可能獲得最大平均溫差 (1)順 (2)交叉 (3)逆 (4)混合對于換熱器的順流與逆流布置，下列哪種說是錯誤的 (2)逆流的流動阻力大于等于順 臨界熱絕緣直徑是指 增厚圓管外的保溫層，管道熱損失將如何變化? (1)變 (2)變 (3)不變(4)可能變大，也可能變 (4)從凝結水蒸氣到下列哪種傳熱器不是間壁式換熱器 (3)回轉式換熱 高溫換熱器為了避免出現(xiàn)較高壁溫，常優(yōu)先考慮采用哪種流動型式 (1)逆 (2)順 (3)叉 (3)增大，減 (1)0．02m 已知一傳熱設備，新投入時傳熱系數為78W／(m2．K)，使用一年后其傳熱系數為55W／(m2．K)，則其污垢熱阻:(1)0．018(m2.K)／W(2)0.005(m2.K)／W(3)0.0128(m2.K)／W (2)C

(3)

tmaxt

lnt(1)波紋 (2)逆 (3)板翅式換熱 (4)在對流傳熱系數較大側安裝肋(1)124 (2)134 (1)熱管換熱器(2)間壁式換熱器(3)回熱式換熱器(4(提示：從平均溫壓法和ε—NTUε—NTUε—NTU熱流體側壁面結垢，會使壁面溫度降低，使換熱效率下降，而冷流體側壁面結垢，會導致壁溫升高，對于換熱管道，甚至造成爆管事故。防止結垢段有定期排污、、清灰，加強水處理，保證水質，采用除塵、吹灰設備等。)意到鋼的導熱系數雖然小于銅的，但該換熱器中管壁導熱熱阻不是傳熱過程的主要熱阻，因而無需將換成銅管。筑材料導熱、房屋外墻內表面的總換熱系數、鍋爐爐膛高溫煙氣與水冷壁之間的換熱等三種具體情況的主次。6、如何考慮肋片高度l對肋壁傳熱的影響 答：肋高l的影響必須同時考慮它對肋片效率η和肋化系數β兩因素的作用。l增大將使η降低,但卻能使肋面 ff

1、外徑為200mm采暖熱水輸送保溫管道，水平鋪設于空氣溫度為-5℃的室外，周圍墻壁表面平均溫度近似為0℃，管道λ（W/m℃）＝0.027+0.00017t（℃定性溫 則屬空腔（A2）與內包壁（A1）之間的輻射換熱問題， ，分離變量得 ，即w 2、一所平頂屋，屋面材料厚δ＝0.2m，導熱系數λ=0.6W/(m·K)，屋面兩側的材料發(fā)射率ε均為0.9。冬初，室內溫度維w 熱系數h＝0.529W/(m·K)，屋頂對流表面?zhèn)鳠嵯禂礹=21.1W/(m·K)，問當室外氣溫降到多少度時，屋面即開始結霜(t 室內復合換熱量Φ’=導熱量Φ=室內復合換熱量；因Φ’=Φ，且結霜 ℃，可得解得 ℃⑵求室外氣溫因Φ”=Φ，可得

℃⑶注意到傳熱方向，可以求出復合換熱系數hf1、依 ，依 ，⑷求傳熱系數 2已知內外側換熱系數分別為 ，及 ℃2為0.0116m，外徑0.019m，用110℃的飽和蒸汽加熱，在加熱器為飽和液體。已知管內