傳熱學試題單項選擇題本大題10每小題2分共20分在列出的四

傳熱學（一單項選擇題（10220）在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符BCD雷諾數(shù)B.C.數(shù)D.努謝爾特A. BCD對流換熱系數(shù)為100、溫度為20℃的空氣流經(jīng)50℃的壁面，其對流換熱的熱流密度（A.C. 相同B.粗管內(nèi)的C.細管內(nèi)的大D.無法比在相同的溫度條件下，逆流和順流的平均溫差的關(guān)系為（BCD單位時間內(nèi)離開單位表面積的總輻射能為該表面的（BCD（）BCD削弱輻射換熱的有效方法是加遮熱板，而遮熱板表面的黑度應(yīng)（BCD填空題（10220當d50時，要考慮段對整個管道平均對流換熱系數(shù)的影響已知某大平壁的厚度為15mm，材料導(dǎo)熱系數(shù)為0.15，壁面兩側(cè)的溫度差為150℃，則通過該平壁導(dǎo)熱的熱流密度為。 ，流體平均溫度40 （本大題共5小題，每小題4分，共20分2816計算題（21224一內(nèi)徑為300mm、厚為10mm的表面包上一層厚為20mm的保溫材料，鋼材料及保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)分別為48 和0.1 ，內(nèi)壁及保溫層外壁溫度分別為220℃及40℃，管長為10m。試求該管壁的散熱量。一內(nèi)徑為75mm、壁厚2.5mm的熱水管，管壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)為 90℃，管外空氣溫度為20℃。管內(nèi)外的換熱系數(shù)分別為 單項選擇題（102201.B2.C3.B4.C6.C7.A8.A9.D1022011.12.13.14.1516.小于17.黑體單色輻射力或 18.19.1500W/m20.805小題,每小題420正比,而方向與溫度梯度相反。簡答題（2816（1）播一樣,習慣上稱為導(dǎo)溫現(xiàn)象。這在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中是不存在的。（2）非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程中導(dǎo)熱體自身參與吸熱（或放熱），即導(dǎo)熱體有儲熱現(xiàn)象，所以即使對通過（3）（1）（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(dǎo)熱熱阻，從而增大了總熱（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，但外壁的換熱熱阻計算題（21224解：已知d1=300mmd2=300+2×10=320mmd3=320+2× tw1=220℃tw2=40解：已知d1=75mm=0.075md2=75+2× tf1=90℃ =20℃本試題分兩部分，第一部分為選擇題，123772080100150第一部分一、單項選擇題（10220）在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合 ABCD．溫度對輻射換熱的影響對對流換熱的影響。 A．等 B．大 C．小 D．可能大于、?。畬Τ鋼Q熱系數(shù)為1000W/(m2·K)7727 A．8×104W/m2B．6×104W/m2C．7×104W/m2D．5×104W/m．流體流過管內(nèi)進行對流換熱時，當l/d時，要進行效應(yīng)的修正。 A．＞50B．＝80C．＜50D．＝ ABCD A．kB．λC．αcD．雷諾準則反映了的對比關(guān)系 ABCDA．磨光的銀B．無光澤的黃銅CD沿．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。 ABCD AB．熱輻射CD第二部分二、填空題（1022010mm45W/(m·K阻為。0.0003（m2·K）（m2·K）．在一定的溫度條件下，的平均溫差最大三、（本大題共5小題，每小題4分，共20分四、簡答題（2816五、計算題（21224．兩塊平行放置的平板12，相關(guān)尺寸如圖示。已知：t1=177t2=27ε1=0.8ε2=0.4X12＝0.2．一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，其溫度分別15℃和60℃，比熱為4174J/(kg·k)；熱油溫度分別為110和70，比熱為2190J/(kg·k)。傳熱系數(shù)為400W（m2·k）。試計算所需的傳熱面積。一、單項選擇題（10220 A2．B3．D4．C5．6．A7．B8．C9．C10．二、填空題（10220112.22104（m2·k）/W（若沒寫單位，扣0.5分。12308.5W/（m2·k）309W/（m2·k）或308W/（m2·k）（0.5分．對流換熱系數(shù)（或αc三、（本大題共5小題，每小題4分，共20分肋側(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）（1）因在工業(yè)凝汽器設(shè)備的凝結(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αc降低。（3（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，是很重的。（350%（3）這是凝汽器必須裝設(shè)抽氣器的主要原因之一。（2（1）直角坐標系中導(dǎo)熱微分方程的一般表達式為 （3分（2）它是根據(jù)導(dǎo)熱基本定律（或定律）和能量守恒定律建立起來的。（2分（3）作用：確定導(dǎo)熱體內(nèi)的溫度分布（或溫度場）。（3五、計算題（21224（1 (3(2=1105.65W（1分（3

（2=1492.63W（1分若不寫單位，扣0.5分若直接把值代入而沒寫出，也可給分已知：qm2=2.5kg/s

（5（2）（3分（3）計算傳熱面積由得(4若不寫單位，扣0.5分若沒寫，直接把值代入，也可給分本試題分兩部分，第一部分為選擇題，12372080100150一、單項選擇題（10220由表面1和表面2組成的封閉系統(tǒng)中：X1,2 X2,1ABCD流體流過短管內(nèi)進行對流換熱時其效應(yīng)修正系數(shù)【A.=1B.>1C.<1D.在其他條件相同的情況下,下列哪種物質(zhì)的導(dǎo)熱能力?【A.空氣BC.D.ABC.DGr準則反映了 BCD B.CD.BCDA.1-2B.2-4CD二、填空題（10220在一臺順流式的換熱器中，已知熱流體的溫度分別為180和100，冷流體的溫度分別40和80，則對數(shù)平均溫差為 。已知一灰體表面的溫度為127，黑度為0.5，則其車輛射力為 。 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１－２型管殼式換熱器型號中的“２”表示 。 某爐墻由耐火磚和保溫板組成，厚度分別為200mm80mm0.8W/(m.K)0.11W/(m.K)600C70C以0.8m/s2.5cm60C30管長２m。試求水所吸收的熱量。（已知30。C時,水的物性參數(shù)為：Cp=4.17KJ/(kg.K),λ=61.8×10-2W/(m.K),ρ=995.7kg/m3μ=0.805106m2/s,）Pr=5.42,60Cυ=469.9106kg/(m.s（１）Nuf=0.027Ref0.8Prf0.4ε1ε適用條件：Ref=1041.2105Rrf=0.6-120,t30C（２）Nuf=0.027Ref0.2Prf1/3(μf/μw)0.11ε1ε適用條件：Ref=104~1.75106Prf0.6~700,水與壁面間的換熱溫差t以上兩個準則方程式的定性溫度均為流體的平均溫度（μw）一、單項選擇題（102201．A2.C3.B4.A5.6.D7.D8.C9.D10.二、填空題（102201161.7C61.7C(0.512725.76W/m2726W/m20.51314λ15.1617.18.19.20.三、（本大題共5小題，每小題4分，共20分物體內(nèi)各點速度不變的導(dǎo)熱過程吸收率等于1的物體。四、簡答題（本大題共2小題，每小題8分，共16分）（1）氣體的輻射（和吸收）對波長有選擇性，即它只能輻射和吸收某些波長范圍內(nèi)的（2）氣體的輻射（和吸收）是在整個容積中進行的。固體和液體不能熱射線，所以它們的輻評分標準：（1）4（2）答出4（1）因為在一定的溫度條件下，逆流的平均溫差最大，順流的平均溫差最小，即采用逆流（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（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)域采用順流布評分標準：（1）2（2）答出2（3）答出3五、計算題（212242829一、填空題（115二態(tài)溫度場，在直角坐示系中，可表示為壁的形式，常常裝在表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的一側(cè)。非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程中，稱F0采用集數(shù)法的物體，其內(nèi)部溫差趨近于6Nu凡波長λ=0.38~0.76μm在輻射換熱系統(tǒng)中稱為二、單項選擇題（125對流換 冷卻定律式為Φ=aA△t（W 其中的熱阻表達式是（①Aa ④一般而言，金屬比非金屬（介電體）（（①② ④如果溫度場不隨時間而變化，即（ 在非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時，物體的溫度隨著（寫 的名稱（①努謝爾特準則②準則③準則④普準（ 流體在泵、風機或水壓頭等作用下產(chǎn)生的流動稱為（準則Pr1時，則（①δ>δ1②δ<δ1③δ≈δ1④δ/δ1Gr（當量直 中U表示（橫掠單管時的對流換熱中，特性尺度?。á俟荛LLdidid0d水平圓筒外的自然對流換熱的特性尺度應(yīng)?。钅Y(jié)換熱中的定性溫度?。柡头序v時，壁溫與飽和溫度之差稱為（定向輻射強度與方向無關(guān)的規(guī)律稱為（①定律②四次方定律③定律④蘭定灰體的吸收率是（①11對于灰體，吸收率愈大，其反射率（角系數(shù)是純幾何因素，與物體的黑度（由輻射物體表面因素產(chǎn)生的熱阻稱為（二氧化碳和水蒸汽在光帶內(nèi)都能夠（按傳熱系數(shù)的符號單位，從以下列舉中選擇（①②③管殼式換熱器歸類于（在一般換熱器設(shè)計中，考慮表面污染情況用（A組分質(zhì)量濃度的符號是（①CA②A③CB④三、（每小題2分，共4分四、簡答題（3943五、計算題（515平壁，厚度=80mm，兩表面溫度分別維持在20（℃）和0℃，平壁的高溫面受到流體的加熱，流體溫度tf=100℃,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) W/（m2·k）。當處于穩(wěn)態(tài)時，試確定平壁材料的導(dǎo)熱系a0=90W/(m2·ka12·k)16mm1.5mm一順流換熱器，其冷流體溫度分別為10℃和30℃，熱流體溫度分別為80℃50六、綜合計算（832一平壁水泥磚構(gòu)成，厚度為50cm，導(dǎo)熱系 20050（1）（2）7050.30℃的大銅板，被置于400℃的爐中加熱10分鐘后，測得銅板溫度上升到150℃。已知銅板兩側(cè)與周圍環(huán)境間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為125W/（m2·k），銅板的 =8440kg/m3，CP=377J/（kg·k） 1.5m/s25mm1001585（不考慮修正[提示 已知：50℃的3000.031151.W/（m2·k）2.t=f(x,y)3.較小4.準則7（流動邊界層或速度邊界層）8.9.越大10.11.12.13.14.15.12516.②17.①18.②19.④20.③21.③22.③23.③24.①25.26.④27.③28.②29.③30.④31.④32.③33.①34.①35.36.①37.③38.①39.②40.三、（每小題2分，共4分四、簡答題（39（1）（2）（1）角系數(shù)的相對 （2分（2）角系數(shù)的完整 （1分（3）角系數(shù)的可加 （1分五、計算題（515由（3分 （2分47.1）（2)48.℃℃（1分六、綜合計算（832（1（2（2 （1分有（2分① 假設(shè)正確（2分定性溫 （2(2試比較有內(nèi)熱源和無內(nèi)熱源時平壁導(dǎo)熱的溫度分布規(guī)律(設(shè)=常數(shù) =C2.0W/(mK)T(x)=100+150x9*、由ABCD（1-30）λA=75W/(m.K),δA=20cm;AA=AD=2m2,AB=A1)2)3D10*、試考慮如圖1—31所示圖形中的 的表 ，A、T、x的單位分別為Km11、一則著名絕熱材料制造廠所作的電視聲稱，對絕熱材料來說，重要的不是材料的厚度，而是熱R。欲使R值等于19，需4Ocm的巖石，38cm的木頭或15cm的玻璃纖維。認為這則合理嗎12、有一種材料的導(dǎo)熱系數(shù)按下列關(guān)系式隨溫度變化： 13(0.514*15cm0.6W/(m·K其導(dǎo)熱系數(shù)為0.14W/(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℃，外側(cè)壁溫20℃）。154mm100mm130W/(m.K)30W/(m2·K)，介質(zhì)溫度為15150W751640mm120120.8mm20mm95W/(m.K)2020W/(m2.K)17、外徑為50mm，表面溫度為180℃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30mm600.034W（m.K）的182Ocm170玻璃纖維外邊界溫度為2O℃，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(dǎo)熱系數(shù)方案中，將電熱長桿垂直埋于。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10551.7W/(m·K)2025cm ，t為攝氏溫度，已知在 時，℃， 21*1-341-4-71-2-32·K)3.5W/(m·K)1245、試述熱擴散率、數(shù)和數(shù)的組成相它們的物理意義 ，初始溫度為F(0)。當時間t>0時。x=O處為絕熱邊界O<r<b,F(r)t>0q(r)W/m3F(0)t>0q(r)W/m3r=b均溫T0。 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)3)4)（設(shè)終了時，最低溫度相同）7Ti50025100鋼板導(dǎo)熱系數(shù)=46.5W/(m·K)，厚度=3mm, =790Okg/m3， KJ/（kgK），h=l7.5W/(m2.K),)8*60mm3002020為多少？（銅球λ=85W/(m·K)，a=2.95×10-5m2/s，表面的h=30W/(m2·K)。）始溫度為80℃，直徑為2Omm的紫銅棒突然橫置于氣溫為20℃，流速為12m/s的風道中，5分鐘后紫銅棒溫度降至為34℃，試計算氣體與棒之間的對流傳熱系數(shù)h？(已知銅棒 =8954kg/m3，=383.1J/(kg.K)，=386W/(m.K)10*5mm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℃，銅塊經(jīng)燃氣加熱后，經(jīng)5秒鐘從30℃升至500℃。（銅的物性λ=380W/(m·K)，ρ=8940kg/m3，cp=385J/(kg·K)。）11、直徑為12cm的鐵球(52W/(m·K)， =1.7x1O-5m2/s)在h為75W/(m2.K)的油池內(nèi)冷卻42分鐘，若對直徑為3Ocm的不銹鋼球( l4W/(m.K)， =3.9Xl0-6m2/s)，實現(xiàn)相似冷卻過程需12、一塊380X240XlOOmm3，初始溫度為28℃，突然將它放入-1O℃的冷庫中冰凍，冷庫中當量傳熱系數(shù)h=25W/(m2·K)。試問肉的中心溫度達0℃時需多少時間？(已知肉 0.55W/(m·K),=1.28x1O7m2/s)13、一只初始溫度為30℃的蘋果放入溫度為l℃的冰箱中，假若蘋果在冰箱中的表面當量傳熱系數(shù)h=60W/(m2.K)，蘋果的=0.58W/(m.K)， =1.4X1O-7m2/s，當量直徑90mm，試問蘋果中心溫度降至2℃所需時間？14*2505cm20502020W/(m2·K)15lOcm，長lOcm25030系數(shù)h=280W/(m2·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？16*10cm的鋁制立方體，初始溫度為35090h=1200W/(m2·K)1分鐘后表面中心處的溫度？（鋁λ=204W/(m·K)，a=8.42×10-5m2/s）。17、一直徑為0.5mm的熱電偶( =8930kg/m3，，c=400J/kgK)，用來測120℃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℃，h=95W/(m2·K)。)度,則該物體稱為----.傳熱:由熱力學第二定律,凡是有溫差的地方,就有熱量自發(fā)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移,這種由于溫 對流換熱:指流體流過與其溫度不同的物體表面時,流體與固體表面之間發(fā)生的熱量交換過程稱 流動邊界層:當具有粘性的流體流過壁面時,由于粘滯力的作用,壁面附近形成一流體薄層,在這一層中流體的速度迅速下降為零,而在這一流層外,流體的速度基本達到主流速度.這一流體層即為 溫度邊界層:當具有粘性的流體流過壁面時,會在壁面附近形成一流體薄層,在這一層中流體的溫度迅速變化,而在這一流層外,流體的溫度基本達到主流溫度.這一流體層即為 熱輻射:物體由于本身溫度而依靠表面發(fā)射電磁波而傳遞熱量的過程稱 --λ--λ+dλ量.r切割的面積與半徑平方r2的比值作為------的大小.轉(zhuǎn)移,以減弱這種濃度不均勻的趨勢.物質(zhì)由高濃度向低濃度方轉(zhuǎn)移過程稱為----.引起,稱為----.12Q121Q1對表面2 RL2t-2T-1 描述流體運動方法有-------------和------------------兩種方法.拉氏法,對于一個穩(wěn)態(tài)的流動傳熱現(xiàn)象而言,其準數(shù)方程式可表示 --. --.發(fā)射的物體同時也-----------.吸率,同溫度下灰體與其他物體輻射換熱時,首先要克服-----------達到節(jié)點,而后再克 --.黑體的自身輻 --（（通過圓筒壁的一態(tài)導(dǎo)熱時，單位面積上的熱流密度是處處相等的。（ⅹ流體的物性參數(shù)μλ紊流運動粘度εmυRePrt=εm/εh,紊流的數(shù)不表示流體的物性參數(shù),表示紊流時熱量和動量傳遞過程的程度和狀態(tài)(√).(ⅹ通過平壁的一態(tài)導(dǎo)熱數(shù)學描述及第一；三邊界條件數(shù)學描述？溫度分布？熱流密度？（單；多層;λ為常;變量時）熱阻有何應(yīng)用？推導(dǎo)臨界直徑并分析影響臨界直徑的因素地位,能有效地抓住過程的主 ⒉推導(dǎo):已知一管道的內(nèi)徑為d1外徑為d2,設(shè)在管道外面包一層絕緣層,其直dx,α1α2時單位管長的總熱阻:rdxrdxr∑取得極值的條件 其中dc為臨界絕熱層直∴當dx=dc時,rdxdcdc與λx有關(guān),可通過選用不同絕熱材料改變dc值.BiFoα？邊界層微分方程求解α思路:ⅠⅡⅢⅣVX,VYT,Ⅳ式求得α值.類比法求解α適用于紊流.且推導(dǎo)和計算也較方便.CFα當Pr=1時,Cp 此二式相同.即也是雷諾類比解成立的條件Nu;PrGr答:努謝爾特準數(shù)Nu定義式: 物理意義:表示實際流體熱量傳遞與導(dǎo)熱分子熱量傳遞的比較.反映了對流換熱的強度.準數(shù)Pr定義式 物理意義:反映了動量擴散與熱量擴散的相對大小準數(shù)Gr定義式: 物理意義:是由浮升力/粘滯力和慣性力/粘滯力的乘積得到的.別?試說明蘭定律的幾種表達形式及適用條件什么定律?它的適用條件是什么網(wǎng)絡(luò)圖.二種傳質(zhì)方式的傳質(zhì)量基本計算布和傳質(zhì)通量?D流體通過單個球體及流過填充床時的傳質(zhì)系數(shù)計算動量與熱量比擬解(雷諾;動量與質(zhì)量比擬解(雷諾;流函數(shù)的物理意義是什么？并證明之。（5出輻射網(wǎng)絡(luò)圖。（7分）5cm45030間的總換熱系數(shù)為24w/(m2.℃)，試計算鋼球冷卻到300℃所需的時間。已知鋼球的c=0.48kJ/(kg..ρ=7753kg/m3λ=33w/(m（8Bi∴τ具有內(nèi)熱源并均勻分布的平壁，壁厚為２S ，假定平壁的長寬遠大于壁厚，平壁兩表面溫度恒為tw，內(nèi)熱源強度為qv，平壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)為常數(shù)，試推出穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時，平壁內(nèi)的溫度分布和中心溫度。１０分解:因平壁的場,寬遠大于厚度,故此平壁的導(dǎo)熱可認為是