传热学复习指南+习题80
第一部分：必背的公式
1. 通过单层平壁稳态导热热流量的计算公式
λ)
δ/()
(21A t t Aq w w -=
=Φ
2. 通过单层圆筒壁稳态导热热流量的计算公式
)/ln(21
)
(1221r r l t t Aq w w λ
π-=
=Φ
3. 牛顿冷却公式
t Ah ?=Φ
4. 对于两个漫灰表面组成封闭系统的辐射换热计算
)(11
1212,112
222,111112
12,1b b s b b E E X A A X A A E E -=-++--=
Φεεεεε
其中的特例：
（1）表面1的面积A 1远远小于表面2的面积A 2，且X 1,2=1，如一个物体被一个空间包容的情况。
)(21112,1b b E E A -=Φε
（2）表面1的面积A 1等于表面2的面积A 2，且X 1,2=1，如两块相近的平行平板之间的辐射换热。
1
11)
(2
12112,1-+-=
Φεεb b E E A
5. 传热方程式
)(21f f t t Ak -=Φm t Ak ?=Φ
6. 换热器计算的基本公式
m t kA ?=Φ
简单顺流和逆流：???
? ?????-?=
?min max min
max ln t t t t t m
，复杂布置情况：逆)(m m t t ?=?ψ
)('
'1'111t t c q m -=Φ )('2''222t t c q m -=Φ
第二部分：必背的物理概念表达式或定义式 1. 导热的傅立叶定律数学表达式
n n
t
gradt q ??-=-=λ
λ 在直角坐标系中，x 坐标方向上，x
t q ??-=λ或x t A
Φ??-=λ
2. 肋片效率
理想
实际ΦΦ=
f η
肋片的理想散热量是指整个肋片均处在肋根温度下的散热量。 3. 毕渥数、傅立叶数和时间常数的表达式
λ
hl
Bi =
，2
l a Fo τ=
，λ
)
/(A V h Bi V
=
， 2
)/(A V a Fo V
τ=
hA
Vc
c ρτ=
4. 对流换热中表面传热系数与流体温度场的关系式
x
y x w x y
t t t h ,0,=∞??--
=λ
5. 对流换热中常见准则数及其物理意义
（1） 努赛尔准则数λ/hl Nu =，壁面上流体的无量纲温度梯度。 （2） 普朗特数 a /Pr ν=：动量扩散厚度与热量扩散厚的对比。
（3）
雷诺数
ν/Re ul =：惯性力与粘性力之比的度量。
（4）
格拉晓夫数
23/ναt l g Gr ?=：浮升力与粘性力之比的度量。
6. 斯忒藩—玻耳兹曼定律表达式
4
04100?
?
?
??==T C T E b σ
7. 服从兰贝特定律的辐射，其定向辐射强度与辐射力之间的关系式
πL E =
8. 辐射力和光谱辐射力的关系式
?∞
=0
d λλE E
9. 维恩位移定律的表达式
λm T =2.9×10-3 m ·K
10. 基尔霍夫定律的不同表达形式：
??
?
?
?
===体辐射且处于热平衡漫射灰体表面，或与黑，全波段，半球：，仅对漫射表面光谱，半球：无条件成立光谱，定向： )()(),(),(),,,,(),,,(T T T T T T αελαλεθ?λαθ?λε 11. 吸收比、反射比、穿透比、发射率
G
G
α
α=，G
G ρρ=
，G
G ττ=
，b
E E =
ε
12. 角系数的性质，
（1） 角系数相对性的表达式
1,222,11X A X A =
（2） 角系数完整性的表达式
1,13,12,11,1=+???+++n X X X X
13. 有效辐射与物体辐射力、有效辐射与外界总辐射热流密度的关系式
J 1=E 1+ρ1G 1
)
1/1(--=
εJ
E q b
14. 导热、对流换热、表面辐射热阻和空间辐射热阻的表达式
λ
δA
)/l n (21
12r r l λ
π
Ah
1
2
,111
,1X A A εε- 15. 换热器的效能和传热单元数 '2
'
1
max '''t
t t t --=
ε
min
)(NT U c q KA
m =
16. 常用材料物性参数的单位及其之间的关系 导热系数λ ：W/（m ·K ） 密度ρ ：kg/m 3
定压比热C p ：kJ/(kg ·K) 热扩散率a :：m 2/s
动力粘度μ：kg/（m ·s ）或η：（Pa ·s ） 运动粘度ν：m 2/s
普朗特数Pr ：无量纲
p
c a ρλ=
，a
P r
ν
=
，ρ
ην=
第三部分：应掌握的传热学基本概念和基本理论 1． 温度场、温度梯度、等温线。
2． 导热微分方程式中各项的意义，对一个具体的导热问题，如何描述？对常见的三类边界条件如何描
述？
3． 非稳态导热中的非正规状况阶段和正规状况阶段。 4． 采用集总参数法分析非稳态导热的基本思想和方法。 5． 半无限大物体的概念。
6． 导热问题数值求解的基本思想和基本步骤。 7． 热平衡法建立节点离散方程。 8． 代数方程组迭代求解的基本过程。
9． 非稳态导热数值求解中显示差分格式和隐式差分格式及其优缺点。 10．对流换热的机理、影响对流换热的因素和研究对流换热的方法。 11．对流换热的数学描述需要哪些微分方程式？为什么需要这些方程？
12．流动和热边界层的概念，边界层概念的引入对理论求解对流换热问题带来了哪些方便之处。13．边界层积分方程求解的基本思想。
14．比拟理论求解对流换热的思想。
15．相似原理在指导对流换热实验方面的应用。
16．在对流换热实验关联式中常见的一些修正系数意义。
17．大空间和有限空间自然对流换热的概念。
18．自然对流换热实验中自模化的概念。
19．凝结换热的分类，影响膜状凝结换热主要因素。
20．努塞尔对纯净蒸气层流膜状凝结分析的主要简化。
21．沸腾换热的分类，大容器饱和沸腾曲线及各阶段的换热特性，临界热流密度。
22．汽化核心的概念。
23．热辐射线的波长范围，辐射换热的特点。
24．黑体、灰体、漫射体的概念。
25．辐射力、光谱辐射力、定向辐射强度。
26．黑体辐射的基本定律。
27．实际固体和液体表面的辐射和吸收情况。
28．气体辐射的特点。
29．临界热绝缘直径的概念和应用。
30．换热器中污垢热阻的概念和确定。
31．强化传热的基本原则和常见手段。
第四部分：应掌握的计算问题
1. 通单层平壁或圆筒壁的稳态导热计算。
1.应用热阻概念对通过多层平壁或圆筒壁的导热问题和传热过程的分析和计算。
2.对于一维非稳态导热，采用海斯勒图的计算。
3.对于所有的对流换热问题，若给出准则关联式的计算。
4.黑体辐射力、波段辐射力（给出黑体辐射函数表）的计算。
5.对于两个漫灰表面组成封闭系统的辐射换热计算
6.采用热阻概念对多表面系统辐射换热的分析和计算。
7.换热器设计和校核的传热计算。
8.对较复杂传热问题（含导热、对流、辐射多种形式的情况）的分析和计算。
1. 传热的基本方式是
A 、导热、对流和辐射
B 、导热、对流换热和辐射
C 、导热、对流和辐射换热
D 、导热、对流换热和辐射换热 2. 按照导热机理，水在 状态下的导热系数最小。
A 、冰
B 、液态水
C 、水蒸气
D 、冰水混合物
3. 当管道外径为2d 的管道采取保温措施时，应当选用临界热绝缘直径c d 的材料。
A 、大于2d
B 、没有要求
C 、小于2d
D 、等于2d
4. 通过稳态有内热源（内热源为定值）的大平壁的导热，其内的温度分布为 ，热流密度为 。
A 、直线，常数
B 、曲线，常数
C 、直线，非常数
D 、曲线，非常数 5. 在同一冰箱储存相同的物质时，耗电量大的是 。
A 、结霜的冰箱
B 、未结霜的冰箱
C 、结霜的冰箱和未结霜的冰箱相同
D 、不确定 6. 凡平均温度不高于350℃、导热系数不大于
/()W m K ?的材料称为保温材料。
A 、0.2
B 、0.12
C 、0.02
D 、0.18
7. 第一类边界条件下，常物性稳态导热大平壁，其温度分布与导热系数无关的条件是 。
A 、无内热源
B 、内热源为定值
C 、负内热源
D 、正内热源
8. 物性参数为常数的一圆柱导线，通过的电流均匀发热，导线与空气间的表面传热系数为定值，建立导线的导热微分方程采用 。
A 、柱坐标下一维无内热源的不稳态导热微分热方程
B 、柱坐标下一维无内热源的稳态导热微分热方程
C 、柱坐标下一维有内热源的不稳态导热微分热方程
D 、柱坐标下一维有内热源的稳态导热微分热方程
9. 冬天时节，棉被经过白天晾晒，晚上人盖着感觉暖和，是因为 。
A 、棉被中蓄存了热量，晚上释放出来了
B 、棉被内表面的表面传热系数减小了
C 、棉被变厚了，棉被的导热系数变小了
D 、棉被外表面的表面传热系数减小了 10.由两种不同材料制成的大平壁紧密接触时进行稳态导热过程，若已知
12δδδ
==，
1223
t t t t ->-，则 。
A 、1
2λλ< B 、12λλ= C 、12λλ> D 、12λλ>>
11. 炉墙平壁用两层同样厚度的保温材料保温，两种材料的导热系数分别为1λ，2λ
12()λλ>，1λ，2λ为常数，下列说法正确的是 。
A 、将2λ的材料放在内侧，则保温效果好
B 、将1λ的材料放在内侧，则保温效果好
C 、无论保温材料怎么放置。保温效果一样
D 、无法确定
12. 热力管道外用两层保温材料保温，两种材料的导热系数分别为1λ，2λ
12()λλ>，1λ，2λ为常数，
，下列说法正确的是 。 A 、将2λ的材料放在内侧，则保温效果好 B 、将1λ的材料放在内侧，则保温效果好 C 、无论保温材料怎么放置。保温效果一样 D 、无法确定
13. 不稳态导热采用有限差分方法求解温度场，关于差分方程，下列说法错误的是 。
A 、显式差分格式是温度对时间的一阶导数采用向前差分获得，具有稳定性条件
B 、隐式差分格式是温度对时间的一阶导数采用向后差分获得，没有稳定性条件
C 、显式差分格式中温度对位置的二阶导数采用中心差分格式获得
D 、隐式差分格式中温度对位置的二阶导数采用向后差分获得 14. 下列说法错误的是 。
A 、傅里叶准则Fo 是非稳态导热过程的无量纲时间；反映非稳态导热过程进行的深度
B 、毕渥准则Bi 是表示物体内部导热热阻与物体表面对流换热热阻的比值，是和第三类
边界条件有密切联系的无量纲准则 C 、肋片效率是衡量肋片散热有效程度的指标 D 、傅里叶定律，适合于一切材料的导热问题
15. 当导热过程在两个直接接触的固体表面之间进行，为了减少接触热阻，下列做法错误的是 。
A 、降低接触表面的粗糙度
B 、增大接触面上的挤压压力
C 、在接触表面之间衬以导热系数大且硬度大的材料
D 、在接触表面之间涂上一层导热系数大的油脂 16. 单纯的导热发生在 中。
A 、气体
B 、液体
C 、固体
D 、以上三种物体 17. 稳态导热是指 。
A 、温度不随时间变化
B 、温度不随空间位置变化
C 、温度在各点值相等
D 、温度不随时间和空间位置变化
18. 有一房间，外墙厚度400mm ，室内墙表面温度为25℃，室外墙表面温度-15℃，则外墙的温度梯度
为 。
A 、25℃/m ，方向垂直于外墙，指向室外
B 、25℃/m ，方向垂直于外墙，指向室内
C 、100℃/m ，方向垂直于外墙，指向室外
D 、100℃/m ，方向垂直于外墙，指向室内 19. 下列各参数中，属于物性参数的是 。
A 、表面传热系数
B 、传热系数
C 、导热系数
D 、热扩散率 20. 直径为3mm 电线包一层厚2.5mm 、导热系数0.17/()W m K λ=?的橡胶，设包橡胶后其外表面与
空气间的表面传热系数（表面传热系数）22
12/()h W m K =?。橡胶能起得作用是 。
A 、电绝缘
B 、减少散热
C 、增强散热
D 、减少电损失 21. 已知一平壁传热过程的传热系数为2100/()W
m K ?，热流体侧的表面传热系数为
200
2/()W m K ?，冷流体侧的表面传热系数为250
2/()W m K ?，则平壁的单位面积导热热阻为
2()/m K W ?。
A 、0.01
B 、0.001
C 、0.02
D 、0.002 22. 有一厚度为50mm 的无限大平壁，其稳态温度分布为22002000t
x =-，单位为℃，大平壁材料的
导热系数为/()W
m K ?，大平壁中的内热源强度为 3/W m 。
A 、0
B 、8000
C 、-8000
D 、160000 23. 一直径为0.5mm 的热电偶，热电偶材料的
125/()
W m K λ=?，
38930/kg m ρ=，
400/()c J kg K =?。热电偶初始温度为25℃，突然将其放入120℃的气流中，热电偶表面与气流
间的表面传热系数295/()h W m K =?，求热电偶的过余温度达到初始过余温度的
1%时所需的时
间为 s.
A 、8~12
B 、13~17
C 、18~22
D 、23~27 24. 流体以层流掠过平板时，在x 长度内的平均表面传热系数h 与x 处局部换热系数x h 之比:x
h h 为 。
A 、1：3
B 、1：2
C 、2：1
D 、3：1
25. 常物性流体在常热流边界条件下，管内流动进行对流换热，当进入热充分发展段时，表面传热系数x
h
将 。
A 、不变
B 、增大
C 、减小
D 、先增大再减小
26. 水以相同的速度、相同的温度及相同的边界条件下沿不同管径的管内作受迫紊流换热，两个管子的直
径分别是1d 和2d ，其中1
2d d <，管长与管径比大于10，当管壁温度大于流体温度，则对应的表面
传热系数分别是1h 和2h ，则1h 和2h 的关系是 。 A 、0.11212/(/)h h d d = B 、0.11221/(/)h h d d = C 、0.212
12/(/)h h d d = D 、0.21221/(/)h h d d =
27. 流体外掠光滑管束换热时，第一排管子的平均表面传热系数与后排管子平均表面传热系数相比，第一
排管子的平均表面传热系数 。
A 、最小
B 、最大
C 、与其他各排相同
D 、不确定
28. 常物性流体管内受迫流动，沿管长流体的平均温度，在常热流边界条件下呈 变化，在常壁温边界条件下呈 规律变化。
A 、对数曲线，对数曲线
B 、对数曲线，线性
C 、线性，线性
D 、线性，对数曲线 29. 常物性流体自然对流换热准则关联式的形式为 。
A 、Pr ()n m Nu CGr n m =≠
B 、(Pr)n Nu
C Gr =? C 、(Re)n Nu
C Gr =?
D 、Re Pr n m Nu C =
30. 蒸汽沿向下方向外掠光滑管束凝结换热时，第一排管子的平均凝结表面传热系数 。
A 、最小
B 、最大
C 、与其他各排相同
D 、不确定
31. 无限空间自然对流，在常壁温或常热流边界条件下，当流态达到旺盛紊流时，沿程表面传热系数x
h 将 。
A 、增大
B 、不变
C 、减小
D 、开始减小，而后增大 32. 由于蒸汽中存在空气，会使水蒸气凝结时表面传热系数 。
A 、不变
B 、增大
C 、减小
D 、不确定 33. 在 条件下，热边界层厚度与流动边界层厚度是相等的。
A 、Pr
1< B 、Pr 1> C 、Pr 1= D 、不确定
34. 下列说法错误的是 。
A 、Gr 准则表征了浮升力与黏滞力的相对大小，反映自然对流流态对换热的影响
B 、Nu 准则反映表征壁面法向无量纲过余温度梯度的大小，而梯度的大小，能反映对
流换热的强弱
C 、Pr 准则反映了动量扩散和热量扩散的大小，Pr 准则也称为物性准则。
D 、Re 准则表征了惯性力与黏滞力的相对大小，反映自然对流流态对换热的影响 35. 采用蒸汽和电加热器对水进行加热，下列说法正确的是 。
A 、采用蒸汽对水进行加热易使容器烧毁
B 、采用电加热器对水进行加热易使容器烧毁
C 、采用蒸汽和电加热器对水进行加热，使容器烧毁的可能性一样
D 、采用蒸汽和电加热器对水进行加热，都不会使容器烧毁的 36. 下列工质中Pr 数值最小的是 。
A 、空气
B 、水
C 、变压器油
D 、水银 37. 判断同类现象是否相似的充分必要条件为 。
A 、单值性条件相似，已定的同名准则相等
B 、物理条件和几何条件相似，已定的同名准则相等
C 、物理条件和边界条件相似，已定的同名准则相等
D 、几何条件和边界条件相似，已定的同名准则相等
38. 夏季，有一锅热稀饭，为使稀饭凉的更快一些， 可以使稀饭凉得最快。
A 、搅动锅中的稀饭
B 、把锅放入凉水中
C 、把锅放入凉水中，搅动锅中的稀饭
D 、把锅放入凉水中，搅动凉水 39. 管内受迫对流换热，当管内流速增加一倍时，表面传热系数增加比例最大的是 。
A 、层流
B 、过渡流
C 、紊流光滑区
D 、紊流粗糙区
40. 夏季在维持20℃的室内工作时一般穿单衣感到舒适，而冬季在保持20℃的室内工作却必须穿绒衣才感
觉舒适，这主要因为 。 A 、冬季和夏季人的冷热感觉不一样
B 、在室内冬季人周围物体（墙体）的温度低于夏季人周围物体（墙体）的温度
C 、冬季房间的湿度小于夏季房间的湿度
D 、冬季房间的风速大于夏季房间的风速
41. 同一流体以同一流速分别进行下列情况对流换热，表面传热系数最大的是 。
A 、横掠单管
B 、在管内流动
C 、纵掠平板
D 、纵掠单管 42. 空气夹层的当量导热系数e λ与空气的导热系数λ之比为 。
A 、1<
B 、1=
C 、1>
D 、1≥
43. 随着沸腾换热表面过热度增加，气化核心逐渐增多，后增加的气化核心的大小较之于先形成的核心大
小要 。
A 、大
B 、小
C 、相等
D 、不确定
44. 水受迫对流换热、水自然对流换热、水沸腾换热、空气受迫对流换热、空气自然对流换热的表面传热
系数分别为1h ，2h ，3h ，4h 5h ，他们的大小顺序是 。
A 、1
2345h h h h h >>>> B 、31425h h h h h >>>>
C 、3
1245h h h h h >>>> D 、13245h h h h h >>>>
45. 对流换热以 作为基本计算公式。
A 、傅里叶定律
B 、牛顿冷却公式
C 、普朗克定律
D 、热力学第一定律 46. 大空间等温竖壁紊流自然对流换热的准则(Pr)n Nu
C Gr =中指数n 等于 。
A 、0.8
B 、1/4
C 、1/3
D 、0.2 47. 表面传热系数为28000/()W
m K ?、温度为
20℃的水流经60℃的壁面，其对流换热的热流密度为
2/W m 。
A 、5
3.210? B 、4
3.210? C 、5
6.410? D 、4
6.410? 48. 面积为2A 的空腔2与面积为1A 的内包小凸物1之间的角系数2,1X 为 。
A 、1
B 、12/
A A C 、21/A A D 、122/A A
49. 两表面发射率均为ε的无限大平行平板，若在其间加入两个表面发射率也为ε的遮热板，则换热量减
少为原来的 。
A 、1/5
B 、1/4
C 、1/3
D 、1/2
50. 北方深秋季节，晴朗的早晨，树叶上常常可看到结了霜。则树叶结霜表面是 。
A 、上表面
B 、下表面
C 、上、下表面
D 、有时上表面，有时下表面
51. 内壁黑度为ε，温度为T ，直径为D 的空腔黑体，球壁上有一直径为d
()d D 的小孔，该空腔
通过小孔向外辐射的能量为 。 A 、4
2/4b T
D εσπ B 、42/4b T D σπ C 、42/4b T d εσπ D 、42/4b T d σπ
52. 若粗糙红砖、空气、表面氧化的铜管、磨光的铝室外表面发射率分别为1ε，2ε，3ε，4ε，则有 。
A 、1234εεεε>>>
B 、2431εεεε>>>
C 、1
342εεεε>>> D 、3214εεεε>>>
53. 在辐射换热系统中，若表面b J
E =或b J E ≈，此表面不可能为 。
A 、黑体
B 、绝热面
C 、无限大表面
D 、灰体
54. 为了提高太阳灶的效率，在吸收能的表面上涂一层涂料，四种涂料的单色吸收特性如下图，选择 种
好。
55. 等边三角形无限长柱孔，任意两相邻表面之间的角系数为 。
A 、1/3
B 、1/4
C 、1/8
D 、1/2 56. 下列气体不是辐射气体的是 。
A 、氧气
B 、甲烷
C 、水蒸气
D 、二氧化碳 57. 如图C-1所示，1为无限长圆柱表面，2为无限大平面，
则角系数1,2X 为 。
A 、
1,20.2X = B 、1,20.4X = C 、1,20.5X = D 、1,2 1.0X =
58. 减少保温瓶的散热，将瓶胆的两层玻璃之间抽成真空，则主要可以减少 。
A 、辐射换热散热
B 、导热散热
C 、对流换热散热和辐射换热散热
D 、对流换热散热
59. 如图C-2所示，一半球真空辐射炉，球心处有一尺寸不大
的圆盘形辐射加热元件，加热元件的定向辐射强度和辐射 量有 的关系。 A 、,OA OB A B I I q q >> B 、,OA OB A B I I q q << C 、,OA
OB A B I I q q => D 、,OA OB A B I I q q =<
60. 有一台放置于室外的冷库，从减少冷库冷量损失的角度，冷损失最小的冷库外壳颜色为 。
A 、绿色
B 、蓝色
C 、灰色
D 、白色
61. 若换热器中，一侧流体为冷凝过程（相变），另一侧为单相流体，下列说法正确的是 。
A 、逆流可获得比顺流大的换热温差
B 、顺流可获得比逆流大的换热温差
C 、逆流和顺流可获得相同的温差
D 、垂直交叉流可获得最大换热温差 62. 用NUT ε
-法进行换热计算时，如果比热容量比min max /C C =0，且NUT 均相同，则逆流效能
顺流效能。
A 、大于
B 、等于
C 、小于
D 、远远大于
63. 高温流体的热量通过一固体壁面而传给另一侧的低温流体，这种情况下传热系数K 和流体组合的关系
正确的是 。 A 、K 水-气 >K
水-水 >K
气-气 B 、K
气-气 >K 水-气 >K 水-水
C 、K
水-水
>K 气-气
>K 水-气
D 、K
水-水
>K
水-气
>K
气-气
64. 当通过固体壁面传热时，采用加肋增强传热，说法正确的是 。
A 、在流体表面传热系数小的一侧加肋，传热效果好
B 、在流体表面传热系数大的一侧加肋，传热效果好
C 、在两侧都加肋，传热效果好
D 、在两侧任何一侧加肋，传热效果一样好
65. 有两平行相对的温度相等无限大平板，其中1为黑体，2为灰体，则 。
A 、12
1
212b b b E E J J G G >== B 、12
1
212b b b E E J J G G >>> C 、12
1
212b b b E E J J G G =>< D 、12
1
2
12
b b b E E J J G G ===
66. 空间辐射热阻与 无关。
A 、表面粗糙度
B 、表面尺寸
C 、表面形状
D 、表面间的相对位置 67. 灰体表面热阻与 有关。
A 、表面粗糙度
B 、表面尺寸
C 、表面材料
D 、表面位置 68. 物体能够发射热辐射的特点有 。
A 、物体温度大于0 K
B 、不需要传播介质
C 、具有较高的温度
D 、黑表面
69. 大气层能阻止地面上绝大部分的热辐射穿透过，这称之为大气层的 。
A 、选择性
B 、温室效应
C 、吸收性
D 、反射性
70. 两块平行放置的平板，板间距远小于板的面积比很小，两板的表面发射率均为0.8，温度分别为227℃
和127℃。两板辐射换热的热流密度为
2/W m 。
A 、1395
B 、90.5
C 、80.5
D 、1385 71. 接上题，板1的发射辐射、板1的有效辐射分别是 。
A 、2835W ，3195W
B 、222835/,3195/W m W m
C 、120W ，150W
D 、22120/,150/W
m W m
72. 接上题，对板1的投入辐射和板1的反射辐射分别是： 。
A 、221900/,320/W m W m
B 、221900/,360/W m W m
C 、221800/,320/W
m W m D 、221800/,360/W m W m
73. 暖气片外壁与周围空气之间的换热过程为 。
A 、纯对流换热
B 、纯辐射换热
C 、传热过程
D 、复合换热
74. 在换热器中，重油从300℃冷却到200℃，使石油从20℃加热到180℃。顺流布置和逆流布置时换热器
的对数平均温差分别为 。
A 、98.5℃，148 ℃
B 、148℃，98.5℃
C 、148℃，122.5℃
D 、122.5℃，148℃
75. 一套管式换热器，水从180℃冷却到100℃，油从80℃加热到120℃，该换热器的对数平均温差和效能
分别为 。
A 、49.7℃，0.8
B 、49.7℃，0.6
C 、36.4℃，0.8
D 、36.4℃，0.6 76. 强化流体在管内对流换热的措施有 。
A 、在管内加内插物
B 、加大管内流体流速
C 、增大管径
D 、把圆管换成椭圆管
77. 厚度为10cm 的大平板，通过电流时大平板均匀发热，发热功率4
3310
/W m ?，平板的一个表面绝
热，另一表面暴露于20℃的空气中。若空气与表面之间的表面传热系数为260/()W m C ??，平板
的导热系数为3/()W
m C ??，试确定平板中的最高温度为 ℃。
A 、70
B 、20
C 、170
D 、120 78. 在2000Gr δ
<时，垂直空气夹层的换热过程相当于纯导热过程。已知115w t C =?，25w t C =?，
在这种情况下导热量为最小时夹层厚度为 mm 。 A 、6~8 B 、8~10 C 、10~12 D 、12~14
79. 直径为200mm 的蒸汽管道，放在剖面为400mm ×500mm 的砖砌沟中，管道表面的发射率1
0.74ε=，
砖砌沟的发射率2
0.92ε=，蒸汽管道的表面温度为150℃，砖砌沟的平均温度为20℃，每米蒸汽管
道的辐射热损失为
W
。
A 、400~500
B 、500~600
C 、600~700
D 、700~800
80. 一管壳式蒸汽-空气加热器，空气在管内，要求加热空气由15~50℃，蒸汽为120℃的干饱和水蒸气，
蒸汽的流量为0.05
/kg s ，凝结水为饱和水，已知传热系数为275/()W m K ?,加热其所需面积为
2m 。
A 、10~15
B 、15~20
C 、20~30
D 、30~40
参考答案：
A,C,C,D,A, B,A,D,C,A, C,A,D,D,C, C,A,D, （C 、D ）,(A 、C) B,D,B,C,A, D,A,D,B,A, B,C,C,D,B, D,A,C,D,B, A,D,B,C,B, C,A,B,C,A, D,C,D,B,D, A,C,D,C,D, C,B,D,A,A, A,A,A,B,A, B,D,D,A,C, A,C,C,C,B
传热习题答案
1. 外径为100 mm 的蒸汽管，外面包有一层50 mm 厚的绝缘材料A ，λA =0.05 W/(m.℃)，其外再包一层25 mm 厚的绝缘材料B ，λB =0.075 W/(m.℃)。若绝缘层A 的内表面及绝缘层B 的外表面温度各为170 ℃及38℃，试求：（1）每米管长的热损失量；（2）A 、B 两种材料的界面温度；（3）若将两种材料保持各自厚度，但对调一下位置，比较其保温效果。假设传热推动力保持不变。 解：以下标1表示绝缘层A 的内表面，2表示绝缘层A 与B 的交界面，3表示绝缘层B 的外表面。 （1）每米管长的热损失 2 31231ln 1 ln 1) (2r r r r t t l Q B A λλπ+-= ∴ m W r r r r t t l Q B A /3.495050255050ln 075.01505050ln 05.01)38170(2ln 1ln 1)(22 3 1231=+++++-=+-=πλλπ (2)A 、B 界面温度t2 因系定态热传导，故 3.4921===l Q l Q l Q ∴ 3.4950 5050ln 05.01) 170(22=+-t π 解得 t 2=61.3 （3）两种材料互换后每米管长的热损失 同理 1.5350 5025 5050ln 05.01505050ln 075.01) 38170(2' =+++++-=πl Q W/m 由上面的计算可看到，一般说，导热系数小的材料包扎在内层能够获得较好的保温效果。 1、欲将一容器中的溶液进行加热，使其从30℃加热至60℃，容器中的液量为6000，用 夹套加热，传热面积为 ，容器内有搅拌器，因此器内液体各处的温度可视为均匀的， 加热蒸气为0.1MPa 的饱和水蒸气，传热系数为 ℃，求将溶液由30℃加热至60℃ 所需要的时间？ 已知溶液比热为℃，热损失忽略不计。 解：溶液从30℃被加热到60℃所需的热量： 而夹套的传热效率： 其中，对于 的饱和水蒸气， ℃
传热学试卷和答案20页
传热学（一） 第一部分选择题 1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( ) 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 ?( ) 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 ( ) A. B. C. D. 4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 ( ) 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 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面，其对流换热的热流密度为（） A. B. C. 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（） A. 粗管和细管的相同 B. 粗管内的大 C. 细管内的大 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. 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. 有效辐射 B. 辐射力 C. 反射辐射 D. 黑度 9. （）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（） 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。 12. 一般来说，紊流时的对流换热强度要比层流时。 13. 导热微分方程式的主要作用是确定。 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。 16. 膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。 17. 普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。 18. 角系数仅与因素有关。 19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ，材料导热系数为 0.15 ，壁面两侧的温度差为 150 ℃，则通过该平壁导热的热流密度为。 20. 已知某流体流过固体壁面时被加热，并且，流体平均温度为 40 ℃，则壁面温度为。 ?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 22. 非稳态导热 23. 凝结换热 24. 黑度 25. 有效辐射 ?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。 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？ ?计算题（本大题共 2 小题，每小题 12 分，共 24 分）
《传热学期末复习试题库》含参考答案
传热学试题 第一章概论 一、名词解释 1．热流量：单位时间所传递的热量 2．热流密度：单位传热面上的热流量 3．导热：当物体有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。 4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。 5．辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。 6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。 7．对流传热系数：单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8．辐射传热系数：单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9．复合传热系数：单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间的传热量。 二、填空题 1．热量传递的三种基本方式为、、。 （热传导、热对流、热辐射） 2．热流量是指，单位是。热流密度是指，单位是。 （单位时间所传递的热量，W，单位传热面上的热流量，W/m2） 3．总传热过程是指，它的强烈程度用来衡量。 (热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，总传热系数) 4．总传热系数是指，单位是。 （传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间的传热量，W／(m2·K)） 5．导热系数的单位是；对流传热系数的单位是；传热系数的单位是。 （W／(m·K)，W／(m2·K)，W／(m2·K)）
传热学总复习试题及答案【第五版】【精】【_必备】
总复习题 基本概念 : ?薄材 : 在加热或冷却过程中 , 若物体内温度分布均匀 , 在任意时刻都可用一个温度来代表整个物体的温度 , 则该物体称为 ----. ?传热 : 由热力学第二定律 , 凡是有温差的地方 , 就有热量自发地从高温物体向低温物体转移 , 这种由于温差引起的热量转移过程统称为 ------. ?导热 : 是指物体内不同温度的各部分之间或不同温度的物体相接触时 , 发生的热量传输的现象 . 物体各部分之间不发生相对位移，仅依靠物体内分子原子和自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递成为热传导简称导热 ?对流 : 指物体各部分之间发生相对位移而引起的热量传输现象 . 由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互渗混所导致的热量传递过程 ?对流换热 : 指流体流过与其温度不同的物体表面时 , 流体与固体表面之间发生的热量交换过程称为 ------. ?强制对流 : 由于外力作用或其它压差作用而引起的流动 . ?自然对流 : 由于流体各部分温度不同 , 致使各部分密度不同引起的流动 . ?流动边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 由于粘滞力的作用 , 壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的速度迅速下降为零 , 而在这一流层外 , 流体的速度基本达到主流速度 . 这一流体层即为 -----. ?温度边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 会在壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的温度迅速变化 , 而在这一流层外 , 流体的温度基本达到主流温度 . 这一流体层即为 -----. ?热辐射 : 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为 ------. 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程成为热辐射 ?辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量 . ?单色辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的波长在λ -- λ +d λ 范围内的辐射能量 . ?立体角 : 是一个空间角度 , 它是以立体角的角端为中心 , 作一半径为 r 的半球 , 将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方 r 2 的比值作为 ------ 的大小 . ?定向辐射强度 : 单位时间内 , 在单位可见面积 , 单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为 ----. ?传质 : 在含有两种或两种以上组分的流体内部 , 如果有浓度梯度存在 , 则每一种组分都有向低浓度方向转移 , 以减弱这种浓度不均匀的趋势 . 物质由高浓度向低浓度方转移过程称为 ----.
传热学试题库含参考答案
《传热学》试题库 第一章概论 一、名词解释 1．热流量：单位时间内所传递的热量 2．热流密度：单位传热面上的热流量 3．导热：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。 4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。 5．辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。 6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。 7．对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8．辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。
9．复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量。 四、简答题 1．试述三种热量传递基本方式的差别，并各举1～2个实际例子说明。 （提示：从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式） 2．请说明在传热设备中，水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止? （提示：从传热过程各个环节的热阻的角度，分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况） 3. 试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别，它们各自的单位是什么? （提示：写出三个系数的定义并比较，单位分别为W/(m·K)，W/(m2·K)，W/(m2·K)）4．在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义? （提示：分析热阻与温压的关系，热路图在传热过程分析中的作用。） 5．结合你的工作实践，举一个传热过程的实例，分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。（提示：学会分析实际传热问题，如水冷式内燃机等） 6．在空调房间内，夏季与冬季室内温度都保持在22℃左右，夏季人们可以穿短袖衬衣，而冬季则要穿毛线衣。试用传热学知识解释这一现象。 （提示：从分析不同季节时墙体的传热过程和壁温，以及人体与墙表面的热交换过程来解释这一现象（主要是人体与墙面的辐射传热的不同））
建环期末考试传热学 答案B
一、选择 1.下列（D）准则反映了流体物性对对流换热的影响。 a.雷诺数 b.瑞利数 c.普朗特数 d.努谢尔特数 2.绝大多数下强制对流换热的换热系数（A）自然对流。 a.大于 b.小于 c.等于 d.无法比较 3.（B）反映了物质的导热能力的大小。 a.热流密度 b.导热系数 c.对流换热系数 d.温度梯度 4.当Fo数（A）0.2时，瞬态温度场的变化进入正常情况阶段。 a.大于 b.小于 c.等于 d.无法比较 5.在相同进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差关系为（A） a.逆流大于顺流 b.顺流大于逆流 c.二者相等 d.无法比较 6.（C）传热不需要冷热物体直接接触? a.导热 b.热对流 c.热辐射 d.以上几种都不是 7.如果在水冷壁的管子里结了一层水垢，其他条件不变，管壁温度与无水垢时相比将（B） a.不变 b.提高 c.降低 d.随机改变 8.某一传热过程的热流密度q=500W/m2，冷、热流体间的温差为10℃，其传热系数和单位面积的总传热热阻各为多少?（C） a.K=50W/（m2〃K）r=0.05m2〃K/W b.K=0.02W/（m2〃K）r=50m2〃K/W c..K=50W/（m2〃K）r=0.02m2〃K/W d..K=50W/（m2〃K）r=0.05K/W 9.黑体表面的有效辐射（D）对应温度下黑体的辐射力。 a.大于 b.小于 c.无法比较 d.等于 10.下列各种方法中，属于削弱传热的方法是（D） a.增加流体流速 b.管内加插入物增加流体扰动 c.设置肋片 d.采用导热较小的材料使导热热阻增加 二、填空题 1.传热学是研究在温差作用下热量传递_过程规律的科学。 2.热传递的三种方式分别为热对流、导热和热辐射。 3.兰贝特余弦定律是指黑体在任何方向上的定向辐射强度与方向无关，符合兰贝特余弦定律的表面有黑体、漫灰表面。 4.按照导热机理，水的汽液固三种状态中，气态状态下导热系数最小。 5.肋片效率ηf的定义是肋片实际散热量与肋片处于肋基温度下的比值。 6.一大平壁传热过程的传热系数为100W/（m2〃K），热流体侧的传热系数为200W/（m2〃K），冷流体侧的传热系数为250W/（m2〃K），平比厚度5mm，则该平壁的导热系数为__，导热热阻为__。 三、判断 1.手摸在铜板和木板上，很快就会感到铜板比木板冷的多，这是由于铜的导热系数大于木板的导热系数的缘故。F 2.用套管温度计测量温度时，为减小测量误差，常采用导热系数较小的材料作套管。F 3.黑体就是可以全部吸收透射到其表面上的所有波长的辐射能量。T 4.对一维肋片，导热系数越高，沿肋高方向的热阻越小，因而沿肋高方向的温度变化越小。T 5.同一块砖，在受潮时候的导热系数大于干燥时的导热系数T 四、名词解释 1.热边界层：当壁面与流体间有温差时，会产生温度梯度很大的热边界层。
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《传热学》考试试题库汇总 第一章概论 一、名词解释 1.热流量:单位时间所传递的热量 2.热流密度:单位传热面上的热流量 3.导热:当物体有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子) 的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。 4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。 5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。 6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。 7.对流传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K 是的对流传热量,单位为 W /(m2·K) 。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8.辐射传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K 是的辐射传热量,单位为 W /(m2·K) 。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9.复合传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K 是的复合传热量,单位为 W /(m2·K) 。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为 1K 时,单位传热面积在单位时间的传热量。 二、填空题 1. 热量传递的三种基本方式为 (热传导、热对流、热辐射) 2. 热流量是指单位是。热流密度是指 ,单位是。 (单位时间所传递的热量, W ,单位传热面上的热流量, W/m2) 3. 总传热过程是指 (热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,总传热系数 ) 4. 总传热系数是指 (传热温差为 1K 时,单位传热面积在单位时间的传热量, W /(m2·K) ) 5. 导热系数的单位是 ;传热系数的单位是。 (W /(m·K) , W /(m2·K) , W /(m2·K) ) 6. 复合传热是指 ,复合传热系数等于之和,单位是。 (对流传热与辐射传热之和,对流传热系数与辐射传热系数之和, W /(m2·K) ) 7. 单位面积热阻 r t 的单位是 ;总面积热阻 R t 的单位是。 (m 2·K/W, K/W) 8. 单位面积导热热阻的表达式为 (δ/λ) 9. 单位面积对流传热热阻的表达式为 (1/h) 10. 总传热系数 K 与单位面积传热热阻 r t 的关系为。 (r t =1/K) 11. 总传热系数 K 与总面积 A 的传热热阻 R t 的关系为。
传热学试题(答案)
①Nu准则数的表达式为（A ） ② ③根据流体流动的起因不同，把对流换热分为（ A） ④A．强制对流换热和自然对流换热B．沸腾换热和凝结换热 ⑤C．紊流换热和层流换热D．核态沸腾换热和膜态沸腾换热 ⑥雷诺准则反映了（ A） ⑦A．流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 ⑧B．流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 ⑨C．对流换热强度的准则 ⑩D．浮升力与粘滞力的相对大小 ?彼此相似的物理现象，它们的（ D）必定相等。 ?A．温度B．速度 ?C．惯性力D．同名准则数 ?高温换热器采用下述哪种布置方式更安全（ D） ?A．逆流B．顺流和逆流均可 ?C．无法确定D．顺流
?顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃，冷流体进出口温度分别为20℃和40℃，则其对数平均温差等于（） A．60.98℃B．50.98℃ C．44.98℃D．40.98℃ ?7．为了达到降低壁温的目的，肋片应装在（ D） ?A．热流体一侧B．换热系数较大一侧 ?C．冷流体一侧D．换热系数较小一侧 21黑体表面的有效辐射（ D）对应温度下黑体的辐射力。 22A．大于B．小于 C．无法比较D．等于 23通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为（ D） 24A．W B．W／m2 C．W／m D．W／m3 25格拉晓夫准则数的表达式为（D ） 26 27.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) 28 A.热辐射 B.热对流 C.导 热 D.都不是 29准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 30A.强制对流换热 B.凝结对流换热
31 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 32下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( D ) 33A.增加流体流度 B.设置肋片 34 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材 料使导热热阻增加 35冷热流体的温度给定，换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A ) 36 A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增 加，有时减小 37将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是( D ) 38A.减少导热 B.减小对流换热 39 C.减少对流与辐射换热 D.减少导热与对流换热 40下列参数中属于物性参数的是( B ) 41A.传热系数 B.导热系数 42 C.换热系数 D.角系数 43已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别为300°C和150°C，冷流体进出口温度分别为50°C和100°C，则其对数平均温差约为( )
传热学期末考试题
导热： 一、（10分）如图所示的墙壁，其导热系数为50W /(m K)λ=?，厚度为100mm ，所处外界温度20℃，测得两侧外壁面温度均为100℃，外壁面与空气的表面传热系数为h 为1252W /(m K)?，壁内单位体积内热源生成热为Φ，假设墙壁内进行的是一维稳态导热，求Φ及墙壁厚度方向温度分布()t x ？ 二、（10分）如图所示一个半径为1=100r mm 的实心长圆柱体，具有均匀的内热 源4=10Φ3W /m ，导热系数=10λW /m K ?（） 。圆柱体处于温度为f t =25C 。的环境中，与周围环境间的表面传热系数h 为802W /m K ?（）。试求圆柱体外壁温度w t 及圆柱体沿半径方向的温度分布；并求圆柱体内最高温度的位置和大小？ 对流： 三、（10分）20℃的空气，以10m/s 的速度纵向流过一块长200mm ，温度为60℃的平板。求离平板前沿50mm ，100mm 处的流动边界层和热边界层厚度。并求得平板与流体之间的换热量。（平板宽为1m ，空气物性参数见表） 准则关联式：12130.664Re Pr Nu = 层流；4513(0.037Re 871)Pr Nu =- 湍流 边界层厚度：x δ =； 流动边界层与热边界层之比：13Pr t δδ= 空气的热物理性质
度为40℃，管内径d ＝20mm ，求对流换热系数和平均管壁温度。 为50℃，周围空气的温度为10℃。计算蒸汽管道外壁面的对流散热损失。准则 关联式：Pr n Nu C Gr =（） 气流过平板时，板的一面与空气的对流换热量为3.75kW ，试确定空气的流速。准则关联式：12130.664Re Pr Nu = 层流；4513(0.037Re 871)Pr Nu =- 湍流 空气热物理性质 辐射： 七、（10分）如图所示，半球表面是绝热的，底面一直径d=0.3m 的圆盘被分为1、2两部分。表面1为灰体，T 1＝550K ，发射率ε1=0.6，表面2为温度T 2＝333K 的黑体。 （1）计算角系数)21(,3+X ，2,1X ，3,1X ，3,2X （2）画出热网络图并计算表面1和表面2之间的换热量以及绝热面3的温度。
传热学试题(答案)
Nu准则数的表达式为（A ） 根据流体流动的起因不同，把对流换热分为（ A） A．强制对流换热和自然对流换热B．沸腾换热和凝结换热 C．紊流换热和层流换热D．核态沸腾换热和膜态沸腾换热 雷诺准则反映了（ A） A．流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 B．流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 C．对流换热强度的准则 D．浮升力与粘滞力的相对大小 彼此相似的物理现象，它们的（ D）必定相等。 A．温度B．速度 C．惯性力D．同名准则数 高温换热器采用下述哪种布置方式更安全？（ D） A．逆流B．顺流和逆流均可 C．无法确定D．顺流 顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃，冷流体进出口温度分别为20℃和40℃，则其对数平均温差等于（） A．60.98℃B．50.98℃ C．44.98℃D．40.98℃ 7．为了达到降低壁温的目的，肋片应装在（ D） A．热流体一侧B．换热系数较大一侧 C．冷流体一侧D．换热系数较小一侧 黑体表面的有效辐射（ D）对应温度下黑体的辐射力。 A．大于B．小于 C．无法比较D．等于 通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为（ D） A．W B．W／m2 C．W／m D．W／m3 格拉晓夫准则数的表达式为（D ） .由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) A.热辐射 B.热对流 C.导热 D.都不是 准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( D ) A.增加流体流度 B.设置肋片 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 冷热流体的温度给定，换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A ) A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增加，有时减小 将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是( D )
29青理工成人高等教育期末考试 传热学(专升本) 及参考答案
2019~_2020学年第 1 学期传热学课程试卷 标准答案及评分标准 A(√)/B( ) 卷 一、填空题 1．热量传递的三种基本方式为、、。 （热传导、热对流、热辐射） 2．物体中各点温度不随时间而改变的热量传递过程为。 （稳态传热过程） 3．如果温度场随时间变化，则为。 （非稳态温度场） 4．已知导热系数为1 W/(m·K)，平壁厚0.02m，，其热阻为。 （热阻为0.02m2.K/W） 5．导热基本定律是_____定律，可表述为。 （傅立叶，） 6．已知材料的导热系数与温度的关系为λ＝λ0(1+bt)，当材料两侧壁温分别为t1、t2时，其平均导热系数可取下的导热系数。 (（t1+t2）/2) 7．第一类边界条件是。 （给定物体边界上任何时刻的温度分布） 8．温度边界层是指。
（在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。） 9．纯净饱和蒸气膜状凝结的主要热阻是。 （液膜的导热热阻） 10．格拉晓夫准则的物理意义。 （流体流动时浮升力与粘滞力之比的无量纲量） 二、基本概念题 1.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。 2.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。 3.黑体：吸收率等于1的物体。 4.肋壁总效率：肋侧表面总的实际散热量与肋壁测温度均为肋基温度的理想散热量之 比。 5.大容器沸腾：高于液体饱和温度的热壁面沉浸在具有自由表面的液体中所发生的沸腾。 三、分析题 1．试用所学的传热学知识说明用温度计套管测量流体温度时如何提高测温精度。
同济大学传热学题库共6套含答案
传热学（一） ?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 22. 非稳态导热 23. 凝结换热 24. 黑度 25. 有效辐射 ?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。 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？ ?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 ，管内热水温度为 90 ℃，管外空气温度为 20 ℃。管内外的换热系数分别为和。试求该热水管单位长度的散热量。 ?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. 发生在非稳态温度场内的导热过程称为非稳态导热。 或：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. 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. 物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比。 25. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能。 ?简答题（本大题共 2 小题，每小题 8 分，共 16 分） 26. （ 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. （ 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。
《传热学B》期末考试试题及答案
汽车工程学院本科课程考试试卷 考试课程与试卷类型：传热学B —A 姓名： 学年学期： 学号： 考试时间： 班级： 一、简答题（每题4分，共40分） 1. 黑体的单色辐射率最大位置随温度升高是向长波方向还是向短波方向移动？这种移动的规律是由哪个定律确定的？ 2. 对于过热器中：高温烟气→外壁→内壁→过热蒸汽的传热过程次序为什么？ 3. 绝热边界是第几类边界条件？边界上的温度梯度是多少？ 4. 半径为R 的长圆柱，水平放置在空气中冷却，已知空气的表面传热系数为h ，导热系数为 1λ，圆柱体的导热系数为2λ，请写出此时的毕渥数与努塞尔数。 5. 有一表面为灰体的物体放在一个大房间中，试画出由该物体表面与房间内表面构成的封闭 空间的辐射换热网络图。（房间面积与物体表面积相比可以认为无限大） 6. 暖气片的肋片加在空气侧，请解释原因？ 7. Bi 数满足什么条件，就可以使非稳态导热问题按第三类边界条件所求解的结果转化为第一类边界条件的解？为什么？ 8. 已知某黑体向外发出的定向辐射强度为)/(100002sr m W I b ?=，求该黑体的温度为多少？（写出计算依据） 9. 肋效率是不是越高越好？当肋效率1=f η时，肋高是多少？ 10. 有两块平行放置的大平壁，其中之一是黑体，另一块是灰体。若两者温度相等。试问黑 体与灰体中哪个辐射力大？黑体与灰体之中哪个有效辐射大？为什么？ 二、实验题（共10分） 写出水自然对流换热实验的数据整理成的公式形式，实验中如何实现自然对流换热？实验装置中的冷却管和辅助加热管有什么作用？ 三、计算题（每题10分，共50分，计算结果小数点后保留2位） 1. 在一台1-2型壳管式冷却器中，管内冷却水从16℃升高到35℃，管外空气从119℃下降到 45℃。空气流量为min /6.19kg ，温差修正系数92.0=ψ，换热器的总传热系数为 )/(842K m W k ?=。试计算所需的传热面积。（已知水)/(2.4K kg kJ c p ?=，空气)/(009.1K kg kJ c p ?=）。
传热学习题及参考答案
《传热学》复习题 一、判断题 1．稳态导热没有初始条件。（） 2．面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。（） 3．复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理（） 4．肋片应该加在换热系数较小的那一端。（） 5．当管道外径大于临界绝缘直径时，覆盖保温层才起到减少热损失的作用。（） 6．所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。（） 7．影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数，波动周期和深度。（） 8．普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。（） 9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程，也适用于非稳态导热过程。（） 10.相同的流动和换热壁面条件下，导热系数较大的流体，对流换热系数就较小。（） 11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写，它对任意形状物体内部和边界都适用。( ) 12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。 ( ) 13、温度不高于350℃，导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。 ( ) 14、在相同的进出口温度下，逆流比顺流的传热平均温差大。 ( ) 15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。 ( ) 16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式，是无条件稳定的。 ( ) 17、边界层理论中，主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。 ( ) 18、无限大平壁冷却时，若Bi→∞，则可以采用集总参数法。 ( ) 19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。 ( ) 20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。( ) 二、填空题 1．流体横向冲刷n排外径为d的管束时，定性尺寸是。 2．热扩散率（导温系数）是材料指标，大小等于。 3．一个半径为R的半球形空腔，空腔表面对外界的辐射角系数为。 4．某表面的辐射特性，除了与方向无关外，还与波长无关，表面叫做表面。 5．物体表面的发射率是ε，面积是A，则表面的辐射表面热阻是。 6．影响膜状冷凝换热的热阻主要是。
传热学试题库含参考答案2新版
1、外径为200mm采暖热水输送保温管道，水平架空铺设于空气温度为-5℃的室外，周围墙壁表面平均温度近似为0℃，管道采用岩棉保温瓦保温，其导热系数为λ（W/m℃）＝0.027+0.00017t（℃）。管内热水平均温度为100℃，由接触式温度计测得保温层外表面平均温度为45℃，表面发射率为0.9，若忽略管壁的导热热阻，试确定管道散热损失、保温层外表面复合换热系数及保温层的厚度。 解：管道散热损失包括自然对流散热损失和辐射散热损失两部分。 确定自然对流散热损失： 定性温度℃ 则 确定辐射散热损失： 属空腔（A 2）与内包壁（A 1 ）之间的辐射换热问题，且。 单位管长管道散热损失 确定保温层外表面复合换热系数： 确定保温层的厚度： 由傅立叶定律积分方法获得。 ，分离变量得：，即：
得管道外径 保温层的厚度为 2、一所平顶屋，屋面材料厚δ＝0.2m，导热系数λ w =0.6W/(m·K)，屋面两侧的材料发射率ε均 为0.9。冬初，室内温度维持t f1 ＝18℃，室内四周墙壁亦为18℃，且它的面积远大于顶棚面积。天 空有效辐射温度为-60℃。室内顶棚表面对流表面传热系数h 1 ＝0.529W/(m2·K)，屋顶对流表面传 热系数h 2=21.1W/(m2·K)，问当室外气温降到多少度时，屋面即开始结霜(t w2 ＝0℃)，此时室内顶 棚温度为多少?此题是否可算出复合换热表面传热系数及其传热系数? 解：⑴求室内顶棚温度t w1 稳态时由热平衡，应有如下关系式成立： 室内复合换热量Φ’=导热量Φ=室内复合换热量Φ” ； 因Φ’=Φ，且结霜时℃，可得： ，即 解得：℃。 ⑵求室外气温t f2
传热学基础试题及答案-传热学简答题及答案讲解学习
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传热学基础试题 一、选择题 1．对于燃气加热炉：高温烟气→内炉壁→外炉壁→空气的传热过程次序为 A.复合换热、导热、对流换热 B.对流换热、复合换热、导热 C.导热、对流换热、复合换热 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。 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/（m2·K）、温度为77℃的水流经27℃的壁面，其对流换热的热流密度为（） A.8×104W/m2 B.6×104 W/m2 C.7×104 W/m2 D.5×104W/m2 4．在无内热源、物性为常数且温度只沿径向变化的一维圆筒壁 (t 1 >t 2 ,r 1
6．有一个由四个平面组成的四边形长通道，其内表面分别以1、2、3、4表示，已知角系数X1，2=0.4,X1，4=0.25，则X1，3为（）。 A. 0.5 B. 0.65 C. 0.15 D. 0.35 7.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( )的变化规律。 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 8．当采用加肋片的方法增强传热时，将肋片加在（）会最有效。 A. 换热系数较大一侧 B. 热流体一侧 C. 换热系数较小一侧 D. 冷流体一侧 9. 某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温，为了达到较好的保温效果，应将( )材料放在内层。 A. 导热系数较大的材料 B. 导热系数较小的材料 C. 任选一种均可 D. 不能确定 10．下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( ) A.增加流体流速 B.管内加插入物增加流体扰动 C. 设置肋片 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 11.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( ) A.热辐射 B.热对流 C.导热 D.都不是 12.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( )的变化规律。 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 13.判断管内紊流强制对流是否需要进行入口效应修正的依据是( ) A.l/d≥70 B.Re≥104 C.l/d<50 D.l/d<104 14.下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( ) A.增加流体流度 B.设置肋片 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3
传热学试题库含参考答案
传热学试题库含参考答案 《传热学》试题库 第一章概论 一、名词解释 1．热流量：单位时间内所传递的热量 2．热流密度：单位传热面上的热流量 3．导热：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。 4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。5．辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。 6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。7．对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8．辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温
度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9．复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量。四、简答题 1．试述三种热量传递基本方式的差别，并各举1～2个实际例子说明。 （提示：从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式） 2．请说明在传热设备中，水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止? （提示：从传热过程各个环节的热阻的角度，分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况） 3.试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别，它们各自的单位是什么? （提示：写出三个系数的定义并比较，单位分别为W/(m·K)，W/(m2·K)，W/(m2·K)）4．在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义? （提示：分析热阻与温压的关系，热路图在传热过程分析中的作
热工学期末考试归纳之传热学
1.热力学研究可逆过程，无温差传热；而传热学则是温差传热，为不可逆过程。 ?三种热量传递方式：导热、对流和热辐射 ?分析室内热量传给室外的热传递过程 （1）室内→内墙：对流换热，热辐射 （2）内墙→外墙：导热 （3）外墙→大气：对流换热，热辐射 2.导热：温度不同的物体直接接触或同一物体内不同温度的各部分之间，依靠物质的分子、 原子及自由电子等微观粒子的热运动而引起的一种能量传递现象。(只要有温差存在，导热过程就可以在任何物体中发生。) 特征：a. 物体间无相对位移；b.物体间必须相互接触；c.没有能量形式的转化。 热对流：在有温差的条件下，伴随流体宏观移动发生的，因冷热流体相互掺混所引起的热量转移现象。（只能发生在流体中） 特征：a. 有相对位移；b.一定伴随着流体的导热；c. 没有能量形式之间的转换；d. 流体和固体壁面相互接触。 辐射：物体以电磁波方式向外传递能量的过程。 热辐射：由于热的原因而产生的电磁波辐射。 特征: a. 有能量形式间的转化：热能－辐射能－热能b. 不需直接接触c. T>0就有能量辐射d. 与绝对温度呈4次方关。 辐射力：物体单位面积在单位时间内对外辐射的能量。 3.传热过程：工程上经常遇到热量由高温流体经固体壁传给低温流体。 内表面的对流换热量：Φ1=h1A(t f1－t w1) 炉墙的导热量：Φ=λA（t w1－t w2）∕δ 外表面的对流换热量：Φ=h2A(t w2－t f2) 4.热阻叠加原理：传热过程的总热阻等于组成该过程的各环节中各部分分热阻之和。 增强传热时，应设法减少串联热阻中最大的热阻； 减弱传热时，应加大串联热阻中的最小的热阻。 5.温度场：在某一瞬间，物体内各点温度分布的集合或总称。 如果温度分布不随时间变化，称之为稳定温度场。 温度场某一瞬间同温度各点连成的面（线）称等温面。 温度梯度：沿等温面法线方向上温度的增量与法向距离比值的极限。 温度梯度是一个矢量，它的方向总是朝着温度增加的方向。 热流密度：在单位时间内通过单位面积传递的热流，用q 表示，单位为W/m2。 热流密度的方向与温度降度的方向一致。 6.傅里叶定律：热流密度与该时刻同一处的温度梯度成正比，而方向与温度梯度方向相反。（稳态导热与非稳态导热过程均适用） 适用条件：（1）各向同性（2）不透明的介质（玻璃除外） 导热系数：每单位温度梯度通过单位面积所传递的热流量。 在一般情况下：①λ固>λ液>λ气；②λ导>λ非导；③λ湿>λ干；④λ实体>λ多孔 保温材料：凡平均温度不高于350℃时，导热系数不大于0.12W∕（m?K）的材料。 含湿量对多孔材料的导热系数影响很大。 各向异性材料：有些物质的各向结构不同，因而在各个方向上导热系数有较大的差异。 单值性条件：1.几何条件2.物理条件3.时间条件 4.边界条件 稳态导热：1.通过平壁的导热 2.通过圆管壁的导热3.通过肋片的导热 7.对流换热：流动的流体与固体壁面直接接触，当两者温度不同时相互间所发生的热传递过