传热学试题集

1、传热学（四）一、填空题（每小题1分，共15分）1 .复合表面传热学系数，单位是。2 .二维稳态温度场，在直角坐示系中，可表示为。3 .对于一个传热过程，如果固体壁面两侧与流体之间的表面传热数相差比较悬殊，为增强传热效果，采用助壁的形式，常常装在表面传热系数的一侧。4 .非稳态导热过程中，称F0为。5 .采用集总参数法的物体，其内部温差趋近于。6 .建立有限差分离散议程的常用方法之一是用代替微商。7 .在流场中的内存在较大的速度梯度。8 .若两现角的流态及换热均，则它们的Nu必定相等。9 .管的弯曲半径越小，二次不流的影响就。10 .一般工业设备中的凝结换热形式均为。11 .高于饱和温度的热壁面

2、沉浸在具有自由表面的液体中所进行的沸腾，称为。12 .凡波长入=0.380.76lxm的电磁波，属于。13 .实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比，称为物体的。1- f14 .在辐射换热系统中称超为。15 .由两根同心圆管组成的间壁式换热器称为。二、单项选择题（每小题1分，共25分。从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题后面的括号中。）16 .对流换热牛顿冷却定律式为=aAt（W）指出其中的热阻表达式是（）_AaM疔a17 .一般而言，金属比非金属（介电体）的导热系数值是（）较高的较低的相等的接近的18 .当物性参数为常数且无内热源时的导热微分方程式可写为,（

3、7vdt2dI期+0=SS1SS1S16/S1025 .格拉晓夫准则Gr越大，则表征（）浮升力越大粘性力越大惯性力越大动量越大26 .当量直径订中U表示（）长度宽度周长润湿周长27 .横掠单管时的对流换热中，特性尺度取（管长L管内径di管外径did0-di28 .水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取（）圆筒的长度圆筒外径圆筒内径圆筒壁厚度29 .膜状凝结换热中的定性温度取（）蒸汽温度凝结液温度凝结液膜层平均温度饱和温度30 .饱和沸腾时，壁温与饱和温度之差称为（）平均温度绝对温差相对温差沸腾温差31 .定向辐射强度与方向无关的规律称为（）普朗克定律四次方定律维恩定律兰贝特定律32 .灰体的吸

4、收率是（）1大于1定值变量33 .对于灰体，吸收率愈大，其反射率（）愈小愈大适中不变34 .角系数是纯几何因素，与物体的黑度（）无关有关有较大关系关系很大35 .由辐射物体表面因素产生的热阻称为（）导热热阻对流热阻表面热阻空间热阻36 .二氧化碳和水蒸汽在光带内都能够（）吸收辐射反射辐射重辐射不能辐射37 .按传热系数的符号单位，从以下列举中选择（）a印父耀谪弓郎父用阳尢即70%）出印掰.）38 .管壳式换热器归类于（）间壁式回热式混合式再生式39 .在一般换热器设计中，考虑表面污染情况用（利用系数污垢系数传热系数表面传热系数40 .表示A组分质量浓度的符号是（）CApACBBB三、名词解释（

5、每小题2分，共4分）41 .温度场42 .吸收率四、简答题（每小题3分，共9分）43 .简述物性参数导热系数和粘度对表面传热系数的影响。44 .蒸汽凝结换热中有不凝结气体存在时，对凝结换热有什么影响？45 .角系数有哪些特性？五、计算题（每小题5分，共15分）46 .平壁，厚度；=80mm,两表面温度分别维持在20（C）和0C,平壁的高温面受到流体的加热，流体温度tf=100C,表面传热系数w=200W/（m2k）。当处于稳态时，试确定平壁材料的导热系数。47 .压缩空气在中间冷却器的管外横掠流过，a0=90W/（m2-k），冷却水在管内流过a1=6000W/（m2k）。冷却管是外径为16mm

6、,厚1.5mm的黄铜管。求：1 ）此时的传热系数；2 ）若管外表面传热系数增加一倍，传热系数有何变化；3 ）若管内表面传热系数增加一倍，传热系数又作何变化。48.一顺流换热器，其冷流体进出口温度分别为10C和30C，热流体进出口温度分别为80C和50C，试比较对数平均温差和算术平均温差，并说明能否用算术平均温差代替对数平均温差？六、综合计算（每小题8分，共32分）49.一平壁水泥泡沫砖构成，厚度为50cm,导热系数2=0.1+0.0。2用/0.,高温面维持200、低温面为50。试求：（1）通过平壁的热流密度;(2)维持热流密度不变时，计算在墙壁内温度为70C处，距离温墙面的厚度为多少？50.3

7、0C的大铜板，被置于400C的炉中加热10分钟后，测得铜板温度上升到150Co已知铜板两侧与周围环境间的表面传热系数为125W/(m2k),铜板的=8440kg/m3,CP=377J/(kgk),为=HO附憎.。试估算铜板的厚度是多少？51.水以1.5m/s的速度流过内径为25mm的加热管。管的内壁温度保持100C,水的进口温度为15Co若要使水的出口温度达到85C,求单位管长换热量。(不考虑修正)提示：/二0一023K曙,已知：50c的水4=0.648%附出vf=0.566xlOwa/s=3.5452.抽真空的保冷瓶胆是双壁镀银的夹层结构，外壁内表面温度为30C，内壁外表面温度为0C,镀银壁

8、黑度为0.03o计算由于辐射换热单位面积人散热量。传热学(四)答案及评分标准一、填空题：每小题1分，共15分。1 .W/(m2k)2.t=f(x,y)3.较小4.付立叶准则5.06 .差商7.边界层(流动边界层或速度边界层)8.相似9 .越大10.膜状凝结11.大容器沸腾12.可见光13 .黑度14.表面热阻15.套管式换热器二、单项选择题：每小题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、名词解释(每小题2分，共4分)41 .温度场是指某一瞬间物体中各点温度分布

9、的总称。42 .外界投射到某物体表面上的辐射能，被该物体吸收的百分数。四、简答题（每小题3分，共9分）43 .（1）导热系数大，则流体内部、流体与壁面间的导热热阻小，表面传热系数就大。（2）粘度大，流速就低，表面传热系数就小。44 .形成气体热阻，使表面传热系数大大减少。45 .（1）角系数的相对性4和=4勺（2分）个年八（2）角系数的完整性j-1（1分）（3）角系数的可加性4am同=4%（i分）五、计算题（每小题5分，共15分）46 .由V二*3（3分）人丝工.迎矍也迎0.0”64郎/）得比（20-0）（2分）47.1）对于管外表面积的传热系数为玄=116。黑161=阳$印说幻X+111+6

10、000132xlH1390（2分）2）略计算壁热阻，传热系数为1口K=-=174印/5?与0.0002054-180传热系数增加了96%1=892印幻-XxO.Olll3）传热系数增加还不到1%;抓住分热阻最大的那个环节进行强化，才能收到显著效果。48.对数%(80-10)-(50-30)=jyy,80-10In算术/、网-1。）+（5。-勃卜3（1分）差别詈*，分）六、综合计算（每小巧玲珑题8分，共32分）49.4=0.1+0.002x严+吗=0,125犷/(m#)2.(2分)01250.5x(200-50)=37.5/w2(2分)q-Ax=37.5印/m21x11分)50.0.12537.

11、5x1200-70)=0433m=433MM(2分)设无0，采用集总数法aA=&qEMU”30-400L-U.O&n=60赭昭120加咻校核假设51.定性温度125x0.06110事二502c=0,068104流动为紊流ud1.5x0.025百一0556x10N噂=0023尺?*=O.023x(6.74xl0+)0x(354)04=278.3i=俎2(%-)=314x0,025x7213(100x50)=28312/w(2分)%-%廿二+=152,：1:1_5,67x(3,034-2,73)i1+-10.03003(2分)=2.48印/小绪论?传热有哪几种基本形式，其每种基本形式的特点是什么？

12、?试用传热理论来分析热水瓶中的传热过程及其基本形式？?试分析航空发动机五大部件中的传热问题？(五大部件为进气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管。)?目前预测世界环境温度在不断升高，这种气象变化与传热学有什么关系？?试分析家用电器中的传热现象(如冰箱、空调、烘箱等)？如何节省能源，提高效率？弟一早?何谓导热系数？影响因素是什么？?试比较有内热源和无内热源时平壁导热的温度分布规律(设=常数；)?管外包两种不同导热系数材料以减少热损失，若&!,试问如何布置合理？?等截面伸展体稳态导热时，肋端边界条件的影响为何？=C时，在平壁、圆筒壁和球壁中温度分布是何规律?何谓热阻？平壁、圆筒壁和球壁的热阻如何表达？

13、对流热阻如何表示?谓接触热阻？影响因素是什么？已知导热系数为2.0W/(mK)的平壁内温度分布为T(x)=100+150x,试求单位面积的导热热流量?0CABDC100C9*、由A、B、C、D四种材料构成复合平壁(图1-30)入A=75W/(m.K),SA=20cm;入B=60W/(m.K),SB=25cm;入C=58W/(m.K),SC=25cm;入D=20W/(m.K),SB=40cm;AA=AD=2m2,AB=AC试求：1)各项导热热阻及热流图；2)通过复合壁的热流量；3)材料D左面的温度。10*、试考虑如图131所示图形中的一维稳定热传导。假定无内热生成，试推导出导热系数敬)的表达公式

14、。已知月=0-07行)=300(12齐/),0=60W,A、t、X的单位分11、一则著名绝热材料制造厂所作的电视广告声称，对绝热材料来说，重要的不是材料的厚度，而是热阻R。欲使R值等于19,需40cm的岩石，38cm的木头或15cm的玻璃纤维。认为这则广告合理吗？12、有一种材料的导热系数按下列关系式随温度变化:力=4。十,倘用这种材料制成平壁,试求其单位面积的热阻方程式。13、图中表示一正方形平板为均匀温度的边界条件，试利用热传导方程的精确解求平板中点(0.50.5)的温度；要求只考虑无穷级数的前五个非零项，并估计只取无穷级数前三项所造成的误差。900C20匕14*、砖墙厚15cm,导热系数

15、0.6W/(m-K),在砖墙外侧敷设保温材料，其导热系数为0.14W/(m(设内侧壁温900C,外侧壁温K)o为使热流密度不超过1000W/m2，问需敷设多厚的保温材料20)o15、等厚度环肋，肋厚4mm,肋基直径100mm,肋的导热系数130W/(m.K),肋壁与介质间的传热系数为30W/(m2K),介质温度为15C,当肋片散热热流量为150W,而肋基温度不大于75C时,肋的高度应为多少？16、外径40mm的管道，壁温为120C,外装纵肋12片，肋厚0.8mm,高20mm,肋的导热系数为95W/(m.K)，周围介质温度为20C，对流传热系数为20W/(m2.K)，求每米管长散热量？17、外径

16、为50mm,表面温度为180的圆管，在它的外面用热系数为0.14W/(m.K)的保温材料包扎起来，厚为30mm,外表面温度小于60C,计算每米管道的散热量。如果保温材料换成为0.034W/(m.K)的导热系数的材料，其它条件不变，试计算该保温材料的厚度。18、直径20cm的球，整个被大量玻璃纤维所包围。安置在球内部的加热器使球外表面保持170C,此时玻璃纤维外边界温度为20C,试问在热稳定条件下必须向加热器提供多少功率？19*、测量土壤导热系数方案中，将电热长杆垂直埋于地下。设计中杆长为1m,直径为2.5cm,为了避免土壤性质明显变化，当土壤温度为10C时，杆表面最大温度为55C,如果土壤导热系数为1.7W/(m-K),试计算电加热器所需功率？JTX=1.7W/(id.k)Iid；/