传热学试题

传热学（一）

第一部分 选择题

? 单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( B ) A. 导温系数 B. 导热系数 C. 传热系数 D. 密度

2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?( C) A. 雷诺数 B. 雷利数 C. 普朗特数 D. 努谢尔特数 3. 单位面积的导热热阻单位为 (B ) A. C.

B. D.

4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 (c ) 自然对流。 A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 无法比较 5. 对流换热系数为 100 A. C.

B. D.

、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面，其对流换热的热流密度为（ d）

6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热，如果流速等条件相同，则（c ） A. 粗管和细管的 C. 细管内的

相同 B. 粗管内的

大

大 D. 无法比较

7. 在相同的进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差的关系为（a ） A. 逆流大于顺流 B. 顺流大于逆流 C. 两者相等 D. 无法比较

8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的（a ）

A. 有效辐射 B. 辐射力

C. 反射辐射 D. 黑度

9. （d ）是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。 A. 灰体 B. 磨光玻璃 C. 涂料 D. 黑体

10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应（b ） A. 大一点好 B. 小一点好 C. 大、小都一样 D. 无法判断

第二部分 非选择题

? 填空题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分） 11. 如果温度场随时间变化，则为 非稳态温度场 12. 一般来说，紊流时的对流换热强度要比层流时 强。 13. 导热微分方程式的主要作用是确定 导热体内的温度分布

14. 当 d < 50 时，要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。 15. 一般来说，顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时 小 16. 膜状凝结时对流换热系数 < 珠状凝结。

17. 普朗克定律揭示了 黑体单色辐射力 按波长和温度的分布规律。 18. 角系数仅与 几何 因素有关。

19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ，材料导热系数为 0.15 该平壁导热的热流密度为 。 1500

20. 已知某流体流过固体壁面时被加热，并且 40 ℃ ，则壁面温度为 。80℃

? 名词解释（本大题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分）

21. 导热基本定律 当导热体中进行纯导热时 , 通过导热面的热流密度 , 其值与该处温度梯度的绝对值成正比 , 而方向与温度梯度相反。

22. 非稳态导热 物体中的温度分布随时间而变化的导热称为非稳态导热。

23. 凝结换热 蒸汽同低于其饱和温度的冷壁面接触时 , 蒸汽就会在壁面上发生凝结过程成为流液体。 24. 黑度 物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比。 25. 有效辐射 单位时间内离开单位表面积的总辐射能

，壁面两侧的温度差为 150 ℃，则通过

， 流体平均温度为

? 简答题 ( 本大题共 2 小题 , 每小题 8 分 , 共 16 分 ) 26. 简述非稳态导热的基本特点。

（ 1 ）随着导热过程的进行 , 导热体内温度不断变化 , 好象温度会从物体的一部分逐渐向另一部分转播一样 , 习惯上称为导温现象。这在稳态导热中是不存在的。

（ 2 ）非稳态导热过程中导热体自身参与吸热（或放热），即导热体有储热现象，所以即使对通过平壁的非稳态导热来说，在与热流方向相垂直的不同截面上的热流量也是处处不等的，而在一维稳态导热中通过各层的热流量是相等的。

（ 3 ）非稳态导热过程中的温度梯度及两侧壁温差远大于稳态导热。

27. 什么是临界热绝缘直径？平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用，为什么？ 1 ）对应于总热阻为极小值时的隔热层外径称为临界热绝缘直径。

（ 2 ）平壁外敷设保温材料一定能起到保温的作用，因为增加了一项导热热阻，从而增大了总热阻，达到削弱传热的目的。

（ 3 ）圆筒壁外敷设保温材料不一定能起到保温的作用，虽然增加了一项热阻，但外壁的换热热阻随之减小，所以总热阻有可能减小，也有可能增大。

? 计算题（本大题共 2 小题，每小题 12 分，共 24 分）

28. 一内径为 300mm 、厚为 10mm 的钢管表面包上一层厚为 20mm 的保温材料，钢材料及保温材料的导热系数分别为 48 和 0.1 ，钢管内壁及保温层外壁温度分别为 220 ℃ 及 40 ℃ ，管长为 10m 。试求该管壁的散热量。

29. 一内径为 75mm 、壁厚 2.5mm 的热水管，管壁材料的导热系数为 60 管外空气温度为 20 ℃。管内外的换热系数分别为 的散热量。

和

，管内热水温度为 90 ℃，。试求该热水管单位长度

传热学（一）参考答案

? 计算题（本大题共 2 小题，每小题 12 分，共 24 分）

28. 解：已知 d 1 =300mm d 2 =300+2 × 10=320mm d 3 =320+2 × 20=360mm

t w1 =220 ℃ t w2 =40 ℃

m

=9591.226W

29. 解：已知 d 1 =75mm=0.075m d 2 =75+2 × 2.5=80mm=0.08m f2 =20 ℃

t f1 =90 ℃ t

=572.2W/m

传热学（二）

本试题分两部分，第一部分为选择题， 1 页至 2 页，每二部分为非选择题， 3 页至 7 页，共 7 页；选择题 20 分，非选择题 80 分，满分 100 分。考试时间 150 分钟。

第一部分 选择题

一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1 ．对于过热器中：高温烟气→外壁→内壁→过热的传热过程次序为（ A ） A ．复合换热、导热、对流换热 B ．导热、对流换热、复合换热 C ．对流换热、复合换热、导热 D ．复合换热、对流换热、导热

2 ．温度对辐射换热的影响_____对对流换热的影响。（ B ） A ．等于 B ．大于 C ．小于 D ．可能大于、小于

3 ．对流换热系数为 1000W/(m 2 · K) 、温度为 77 ℃的水流经 27 ℃的壁面，其对流换热的热流密度为（D ） A ． 8 × 10 4 W/m 2 B ． 6 × 10 4 W/m 2 C ． 7 × 10 4 W/m 2 D ． 5 × 10 4 W/m 2 4 ．流体流过管内进行对流换热时，当 l/d ________时，要进行入口效应的修正。（C ） A ．＞ 50 B ．＝ 80 C ．＜ 50 D ．＝ 100 5 ．炉墙内壁到外壁的热传递过程为（ D ）

A ．热对流 B ．复合换热 C ．对流换热 D ．导热 6 ．下述哪个参数表示传热过程的强烈程度？（ A ） A ． k B ．λ C ．α c D ．α

7 ．雷诺准则反映了_____ 的对比关系？（ B ） A ．重力和惯性力 B ．惯性和粘性力 C ．重力和粘性力 D ．浮升力和粘性力 8 ．下列何种材料表面的法向黑度为最大？ A ．磨光的银 B ．无光泽的黄铜 C ．各种颜色的油漆 D ．粗糙的沿

9 ．在热平衡的条件下，任何物体对黑体辐射的吸收率______同温度下该物体的黑度。（ C ） A ．大于 B ．小于 C ．恒等于 D ．无法比较

10 ．五种具有实际意义的换热过程为：导热、对流换热、复合换热、传热过程和（ A ） A ．辐射换热 B ．热辐射 C ．热对流 D ．无法确定

第二部分 非选择题

二、填空题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）

11 ．已知某大平壁的厚度为 10mm ，材料导热系数为 45W/(m · K) ，则通过该平壁单位导热面积的导热热阻为 。 2.22x10 -4

12 ．已知某换热壁面的污垢热阻为 0.0003 （ m 2 · K ），若该换热壁面刚投入运行时的传热系数为 340W （ m 2 · K ），则该换热壁面有污垢时的传热系数为 。 308.5 13 ．采用小管径的管子是 增强 对流换热的一种措施。 14 ．壁温接近换热系数 一侧流体的温度。较大

15 ．研究对流换热的主要任务是求解 对流换热系数，进而确定对流换热的热流量。 16 ．热对流时，能量与 质量 同时转移。 17 ．导热系数的大小表征物质 导热 能力的强弱。

18 ．一般情况下气体的对流换热系数 小于 液体的对流换热系数。 19 ．在一定的进出口温度条件下，逆流 的平均温差最大。 20 ． 黑体是在相同温度下辐射能力最强的物体。

三、名词解释（本大题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分）

21 ．稳态导热 物体中的温度分布不随时间而变化的导热称为稳态导热 22 ．稳态温度场 温度场内各点的温度不随时间变化

23 ．热对流 依靠流体各部分之间的宏观运行，把热量由一处带到另一处的热传递现象

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