《传热学期末复习试题库》含参考答案

1、传热学试题第一章概一、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

2、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/(m2K)。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/(m2K)。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/(m2K)。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

3、积在单位时间内的传热量。二、填空题热量传递的三种基本方式为、。(热传导、热对流、热辐射)热流量是指，单位是。热流密度是指，单位是。(单位时间内所传递的热量，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)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内的传热量，W/(m2K)TOC o 1-5 h z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/(mK),W/(m2K),W/(m2K)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，

4、对流传热系数与辐射传热系数之和，W/(m2K)单位面积热阻r的单位是；总面积热阻R的单位tt是。(m2K/W,K/W)单位面积导热热阻的表达式为。(&/入)单位面积对流传热热阻的表达式为。(1/h)总传热系数K与单位面积传热热阻r的关系为。t(r=1/K)t总传热系数K与总面积A的传热热阻R的关系为。t（Rt=1/KA）TOC o 1-5 h z稳态传热过程是指。（物体中各点温度不随时间而改变的热量传递过程。）非稳态传热过程是指。（物体中各点温度随时间而改变的热量传递过程。）某燃煤电站过热器中，烟气向管壁传热的辐射传热系数为30W/,对流传热系数为70W/,其复合传热系数为。（100W/）15

5、由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是。（热辐射）16由烟气向空气预热器传热的主要方式是。（热对流）17已知一传热过程的热阻为W,温压为70C，则其热流量为。（2kW）18.大平壁传热过程的传热系数为100W/，热流体侧的传热系数为200W/,冷流体侧的传热系数为250W/，平壁的厚度为5mm，则该平壁的导热系数4下列哪一种表达式是错误的()TOC o 1-5 h z为，导热热阻为。(5W/，/W)19总传热方程式可表示为e=或q=。(KAAt,KAt)20已知平壁厚，热阻为，其导热系数为。(1W/(mK)三、选择题1下列哪几种传热过程不需要有物体的宏观运动导热(2)对流辐射(4)复合传热2热流密

6、度q与热流量的关系为(以下式子A为传热面积，入为导热系数，11为对流传热系数)：q=$Ad)q=e/A(3)q二入0(4)q=h$3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：(1)不变提高降低随机改变(1)q=XAt/5(2)q=hAt(3)q=kAt(4)q=rAt15导热系数的单位是：()W/(2)W/m2W/(mK)(4)W6在传热过程中，系统传热量与下列哪一个参数成反比()(1)传热面积(2)流体温差(3)传热系数(4)传热热阻在稳态传热过程中，传热温差一定，如果希望系统传热量增大，则不能采用下述哪种手段()(1)增大系统热阻(2)增大传热面积(3)增大

7、传热系数(4)增大对流传热系数试判断下述几种传热过程中哪一种的传热系数最小从气体到气体传热(2)从气体到水传热(3)从油到水传热(4)从凝结水蒸气到水传热9若已知对流传热系数为78W/，则其单位面积对流传热热阻为多少(1)78W/(mK)(2)1/78mK/W1/78mK/W(4)78W/(m2-K)10单位时间通过单位面积的热量称为什么一般用什么符号表示(1)热流密度，q(2)热流密度，0(3)热流量，q(4)热流量，011太阳与地球间的热量传递属于下述哪种传热方式(1)导热(2)热对流(3)热辐射(4)以上几种都不是12热流量与温差成正比，与热阻成反比，此规律称为什么(1)导热基本定律热路

8、欧姆定律牛顿冷却公式(4)传热方程式13传热过程热路图的原理是什么(1)傅里叶定律(2)牛顿冷却公式(3)斯蒂芬-波尔兹曼定律(4)热路欧姆定律14某一传热过程的热流密度q=500W/m2，冷、热流体间的温差为10C,其传热系数和单位面积的总传热热阻各为多少()K=50W/,r=(2)K=,r=Wtt(3)K=50W/,r=(4)K=50W/,r=W1t15平板的单位面积导热热阻的计算式应为哪一个(1)6/入(2)&/(KA)(3)1/h(4)1/(KA)四、简答题1试述三种热量传递基本方式的差别，并各举12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

9、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),W/(m2),W/(m2)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

10、保持在22C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）第二章热传导一、名词解释1温度场：某一瞬间物体内各点温度分布的总称。一般来说，它是空间坐标和时间坐标的函数。2等温面（线）：由物体内温度相同的点所连成的面（或线）。3温度梯度：在等温面法线方向上最大温度变化率。4热导率：物性参数，热流密度矢量与温度降度的比值，数值上等于1K/m的温度梯度作用下产生的热流密度。热导率是材料固有的热物理性质，表示物质导热能力的大小。5导温系数：材料传播温

11、度变化能力大小的指标。6稳态导热：物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。7非稳态导热：物体中各点温度随时间而改变的导热过程。8傅里叶定律：在各向同性均质的导热物体中，通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率。9保温（隔热）材料：入WW/（mK）（平均温度不高于350C时）的材料。10肋效率：肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。11接触热阻：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙给导热过程带来额外热阻。12定解条件（单值性条件）：使微分方程获得适合某一特定问题解的附加条件包括初始条件和边界条件。二、填空题1.导热基本定律是定律，可表述为。_x討f（傅立叶，2.非

12、稳态导热时，物体内的场和热流量随而变化。（温度，时间）3.导温系数的表达式为，单位是，其物理意义为。（a二入/cp,m2/s,材料传播温度变化能力的指标）4肋效率的定义为。（肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。）5按照导热机理，水的气、液、固三种状态中态下的导热系数最小。（气）6一般，材料的导热系数与和有关。（种类，温度）7保温材料是指的材料.（入WW/（mK）（平均温度不高于350C时）已知材料的导热系数与温度的关系为入=入（1+bt）,当材料两侧壁温分别为0t、t时，其平均导热系数可取下的导热系数。12（t+t）/2）12发电机水冷、氢冷、空冷三种方式中，以方式的效果最好，方式的效果最

13、差。（水冷、空冷）第三类边界条件是指已知。（物体边界与周围流体间的表面传热系数h及周围流体的温度t）f及其单值性条件可以完整地描述一个具体的导热问题。（导热微分方程）TOC o 1-5 h z第一类边界条件是。（给定物体边界上任何时刻的温度分布）初始条件是指。（如以某时刻作为时间的起算点，在该时刻导热物体内的温度分布）通过长圆筒壁导热时，圆筒壁内的温度呈分布规律.（对数曲线）温度梯度表示温度场内的某一地点等温面法线方向的。（温度变化率）第二类边界条件是指。（给定物体边界上任何时刻的热流密度q分布）w三、选择题1.当采用加肋片的方法增强传热时，最有效的办法是将肋片加在哪一侧（）传热系数较大的一侧

14、2)传热系数较小的一侧(3)流体温度较高的一侧(4)流体温度较低的一侧2下列各参数中，属于物性参数的是：(1)肋化系数导热系数导温系数(4)传热系数3导温系数的物理意义是什么表明材料导热能力的强弱反映了材料的储热能力反映材料传播温度变化的能力(4)表明导热系数大的材料一定是导温系数大的材料4常温下，下列物质中哪一种材料的导热系数较大纯铜(2)碳钢不锈钢(4)黄铜5温度梯度表示温度场内的某一点等温面上什么方向的温度变化率切线方向(2)法线方向(3)任意方向(4)温度降低方向6接触热阻的存在使相接触的两个导热壁面之间产生什么影响(1)出现温差(2)出现临界热流(3)促进传热(4)没有影响7下述哪一

15、点不是热力设备与冷冻设备加保温材料的目的(1)防止热量(或冷量)损失提高热负荷(3)防止烫伤(或冻伤)(4)保持流体温度8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，应将哪种材料放在内层(1)导热系数较大的材料导热系数较小的材料(3)任选一种均可(4)无法确定9金属含有较多的杂质，则其导热系数将如何变化(1)变大变小(3)不变(4)可能变大，也可能变小10下列材料中，导热材料较差的材料是什么(1)铝合金(2)铸铁(3)不锈钢普通玻璃11物体之间发生热传导的动力是什么(1)温度场温差(3)等温面(4)微观粒子运动12下面哪种物质材料具有较大的导热系数(1)水(2)空

16、气(3)水蒸气冰块13通过大平壁导热时，大平壁内的温度分布规律是下述哪一种直线(2)双曲线(3)抛物线(4)对数曲线若已知某种气体的密度为/m3,比热为kJ/(kgK)，导热系数为/,则其导温系数是多少()(1)/sX10-6m2/s(3)/s(4)X104m2/s已知某一导热平壁的两侧壁面温差是30C，材料的导热系数是22W/，通过的热流密度是300W/m2，则该平壁的壁厚是多少()(1)220m(2)22m(3)(4)16第二类边界条件是什么(1)已知物体边界上的温度分布。已知物体表面与周围介质之间的传热情况。已知物体边界上的热流密度。已知物体边界上流体的温度与流速。17冬天用手分别触摸置

17、于同一环境中的木块和铁块，感到铁块很凉，这是什么原因(1)因为铁块的温度比木块低(2)因为铁块摸上去比木块硬(3)因为铁块的导热系数比木块大因为铁块的导温系数比木块大18什么情况下圆筒壁导热可以按平壁处理(1)当其长度大于其外半径的10倍时(2)当其长度是其壁厚的10倍时(3)当其外径大于2倍的内径时当其外径大于其壁厚的4倍时19温度升高时，气体的导热系数一般随温度会发生怎样的变化()增大减小(3)不变(4)可能增大也可能减小20一般情况下，对于材料的导热系数，下述哪种说法是错误的(1)合金小于纯金属(2)气体小于固体液体小于固体(4)导电体小于非导电体21下列那种情况内燃机汽缸温度场不会随时

18、间发生变化(1)内燃机启动过程(2)内燃机停机(3)内燃机变工况运行内燃机定速运行22在稳态导热中，已知三层平壁的内外表面温度差为120C，三层热阻之比R入1、R入2、R入3=1：2：3,则各层的温度降为。(1)60C、40C、20C(2)70C、40C、10C(3)20C、40C、60C(4)10C、40C、70C23材料的导热能力与吸热能力之比称为。(1)放热系数(2)传热系数(3)导热系数导温系数24蒸汽管道的内外直径分别为68mm和100mm，导热系数入1=63W/(m.C),内表面温度为140C。今采用玻璃棉垫料保温，入2二(m.C)o若要求保温层外表面的温度不超过50C，且蒸汽管道

19、允许的热损失ql=50W/m,则玻璃棉垫料保温层的厚度至少为o(1)41mm(2)54mm3)91mm(4)104mm导热体中不同温度的等温面将。(1)互相相交(2)互不相交(3)互相相切(4)不定材料的导温系数是材料和的比值。(1)吸热能力/导热能力导热能力/吸热能力(3)比热容/导热系数导热系数/比热容固体壁面上敷设肋片后，其实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量的比值为。(1)肋壁效率肋化系数(3)肋片效率(4)无明确的专用名称忽略物体内部导热热阻的分析方法称为。(1)正规状况法(2)数学分析法(3)数值解法(4)集总参数法下列哪个是非稳态导热的表达式(1)t=f(x,y,z)

20、(2)t=f(y,T)(3)t=f(x,y)(4)t=f(z,x)下列那个表示非稳态导热过程的无因次时间(1)BiFo(3)RePr四、简答题1试解释材料的导热系数与导温系数之间有什么区别和联系。(提示：从两者的概念、物理意义、表达式方面加以阐述，如从表达式看，导温系数与导热系数成正比关系(a二入/cp),但导温系数不但与材料的导热系数有关，还与材料的热容量(或储热能力)也有关；从物理意义看，导热系数表征材料导热能力的强弱，导温系数表征材料传播温度变化的能力的大小，两者都是物性参数。)2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。(提示：温度计套管可以看作是一根吸热的管

21、状肋(等截面直肋)，利用等截面直肋计算肋端温度t的结果，可得采用温度计套管后造成的测量误差At为厶ht二t-t二ff0，其中mH巫H=：H，欲使测量误差At下降，可以采用以fhch(mH)九AX5下几种措施：(1)降低壁面与流体的温差(t-t),也就是想办法使肋基温度t接近t,可f00f以通过对流体通道的外表面采取保温措施来实现。(2)增大(mH)值，使分母ch(mH)增大。具体可以用以下手段实现：增加H,延长温度计套管的长度；减小入，采用导热系数小的材料做温度计套管，如采用不锈钢管，不要用铜管。因为不锈钢的导热系数比铜和碳钢小。降低&，减小温度计套管的壁厚，采用薄壁管。提高h增强温度计套管与

22、流体之间的热交换。）3试写出直角坐标系中，一维非稳态无内热源常导热系数导热问题的导热微分方程表达式；并请说明导热问题常见的三类边界条件。（提示：直角坐标系下一维非稳态无内热源导热问题的导热微分方程式TOC o 1-5 h zdtd21=adrd2x第一类边界条件：TO,t=f（X,T）ww第二类边界条件：t0,二f（x,r）.On丿ww第三类边界条件：T0,-Xs二h(t)wf4在一根蒸汽管道上需要加装一根测温套管，有三种材料可选：铜、铝、不锈钢。问选用哪种材料所引起的测温误差最小，为什么为减小测量误差，在套管尺寸的选择上还应注意哪些问题（提示：与简答题2的第（2）点类似，套管材料应选用不锈钢

23、，因给出的三种材料中，不锈钢的导热系数最小）5什么是接触热阻减少固体壁面之间的接触热阻有哪些方法（提示：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙，给导热过程带来额外热阻称为接触热阻，接触热阻的存在使相邻的两个表面产生温降（温度不连续）。接触热阻主要与表面粗糙度、表面所受压力、材料硬度、温度及周围介质的物性等有关，因此可以从这些方面考虑减少接触热阻的方法，此外，也可在固体接触面之间衬以导热系数大的铜箔或铝箔等以减少接触热阻。）第三章对流传热一、名词解释1速度边界层：在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。2温度边界层：在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。3定性温度：确定换

24、热过程中流体物性的温度。4特征尺度：对于对流传热起决定作用的几何尺寸。相似准则（如Nu,Re,Pr,Gr,Ra）:由几个变量组成的无量纲的组合量。6强迫对流传热：由于机械（泵或风机等）的作用或其它压差而引起的相对运动。自然对流传热：流体各部分之间由于密度差而引起的相对运动。大空间自然对流传热：传热面上边界层的形成和发展不受周围物体的干扰时的自然对流传热。珠状凝结：当凝结液不能润湿壁面（090）时，凝结液在壁面上形成许多液滴，而不形成连续的液膜。膜状凝结：当液体能润湿壁面时，凝结液和壁面的润湿角（液体与壁面交界处的切面经液体到壁面的交角）090，凝结液在壁面上形成一层完整的液膜。核态沸腾：在加热

25、面上产生汽泡，换热温差小，且产生汽泡的速度小于汽泡脱离加热表面的速度，汽泡的剧烈扰动使表面传热系数和热流密度都急剧增加。膜态沸腾：在加热表面上形成稳定的汽膜层，相变过程不是发生在壁面上，而是汽液界面上，但由于蒸汽的导热系数远小于液体的导热系数，因此表面传热系数大大下降。二、填空题影响自然对流传热系数的主要因素有：、（流动起因，流动速度，流体有无相变，壁面的几何形状、大小和位置，流体的热物理性质）速度边界层是扌旨。在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。）（在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。）3流体刚刚流入恒壁温的管道作层流传热时，其局部对流传热系数沿管长逐TOC o 1-5 h z

26、渐，这是由于。（减小，边界层厚度沿管长逐渐增厚）4温度边界层越对流传热系数越小，强化传热应使温度边界层越。（厚，簿）流体流过弯曲的管道或螺旋管时，对流传热系数会，这是由于。（增大，离心力的作用产生了二次环流增强了扰动）流体横掠管束时，一般情况下，布置的平均对流传热系数要比布置时咼。（叉排，顺排）管外流动传热，有纵向冲刷和横向冲刷之分，在其他条件相同时，以向冲刷方向传热更为强烈。横向）8对流传热微分方程式的表达式为。其中，ax是入是,At是at、ay丿y=0(h=丄xAt(ay，局部换热系数，流体导热系数，主流流体温度与壁温之差，y=0贴壁处流体的法向温度变化率）纯净饱和蒸气膜状凝结的主要热阻是

27、。（液膜的导热热阻）大容器饱和沸腾曲线可分为、四个区域，其中具有温差小、热流大的传热特点。（自然对流、核态沸腾、过渡沸腾、膜态沸腾，核态沸腾）雷诺比拟采用模型，其结果在Pr=条件下与实验解相吻合.（单层，1）沸腾的临界热通量是指。（当壁面过热度大到某一程度时，汽泡来不及脱离加热面而开始连成不稳定的汽膜，即由核态沸腾开始向膜态沸腾过渡，出现临界点的热流密度）格拉晓夫准则的物理意义;表达式Gr=。（流体流动时浮升力与粘滞力之比的无量纲量，抄严T）V2减小管内湍流对流传热热阻的方法有。（增加流速，采用短管。改变流体物性，增加换热面积，扰流，采用导热系数大的流体用小管径等）反映对流传热强度的准则称为准

28、则。（努塞尔）普朗特准则Pr的数学表达式为,它表征了的相对大小。（v/a,动量传递与热量传递）管内充分发展湍流的传热系数与平均流速U的次方成比.,与内径D的次方成比。（0.8，正，0.2，反）大空间自然对流处于湍流状态时有自模化特征，此时传热系数与无关。（尺寸）自然对流传热在条件下发生关于特征尺度L的自模化现象.。（湍流）在蒸汽的凝结过程中，凝结的传热系数大于凝结。（珠状，膜状）TOC o 1-5 h z自然对流传热是扌旨。（流体在浮升力作用下的对流传热）管槽内对流传热的入口效应是指。（流体入口段由于热边界层较薄而具有较高的对流传热系数）流体在大空间沿竖壁作自然对流传热时，对于湍流工况，其对流

29、传热系数正比于竖壁高度的次方。（0）大容器沸腾曲线分为、四个区段。(自然对流、核态沸腾、过渡沸腾、膜态沸腾)三、选择题1下列各参数中，属于物性参数的是：传热系数K(2)吸收率a普朗特数Pr(4)传热系数hC2流体纯自然对流传热的准则方程可写成Nu=f(Re,Pr)Nu=f(Gr,Pr)Nu=f(Re,Gr,Pr)(4)Nu=f(Bi,Fo)3流体掠过平板对流传热时，在下列边界层各区中，温度降主要发生在(1)主流区(2)湍流边界层(3)层流底层缓冲区(5)湍流核心区4空气自然对流传热系数与强迫对流时的对流传热系数相比：(3)含有待求量的准则(4)待定准则(1)要小的多(2)要大得多(3)十分接近

30、(4)不可比较5沸腾的临界热流量q是：C从过冷沸腾过渡到饱和沸腾的转折点从自由流动过渡到核态沸腾的转折点从核态沸腾过渡到膜态沸腾的转折点(4)从不稳定膜态沸腾过渡到稳定膜态沸腾的转折点6流体在大空间沿竖壁自然对流传热时，在湍流状态下；对流传热系数正比于竖壁高度的()0次方次方(3)1/4次方(4)1/3次方7液体沸腾时，汽泡内的压力大于汽泡外液体的压力，主要由于下列哪个因素造成的传热温差(2)表面张力(3)浮升力(4)重力8定型准则是指：(1)包含定型尺寸的准则全部由已知量构成的准则9工程中，较为常用的沸腾工况是指：(1)膜态沸腾核态沸腾(3)自然对流沸腾(4)以上都不是10下述哪种手段对提高

31、对流传热系数无效(1)提高流速(2)增大管径(3)采用入口效应(4)采用导热系数大的流体已知某气体的密度为ma,比热为(kgK),导热系数为(mK),粘度为XTOC o 1-5 h z10-6rw/s，其Pr(普朗特)准则数为多少()(2)(3)Nu(努谢尔特)准则反映：()(1)惯性力和粘滞力的相对大小(2)对流传热强度(3)浮升力和粘滞力的相对大小(4)导热能力大小描述浮升力与黏滞力的相对大小的准则数称为(1)ReGr(3)PrRa当管长远大于管径时，圆管横向布置时的管外膜状凝结传热系数与竖放时相比如何1)横放时大(2)两者差不多(3)竖放时大(4)无法比较无量纲组合沪血3称为什么准则V2

32、雷诺Re(2)普朗特Pr努谢尔特Nu格拉晓夫Gr判断管内湍流强制对流是否需要进行人口效应修正的依据是什么l/d$70(2)Re$104l/d50(4)l/d104对流传热以作为基本计算式。(1)傅里叶定律牛顿冷却公式(3)普朗克定律(4)欧姆定律从传热角度看，下面几种冷却方式中，哪种方式的冷却效果会最好(1)水冷(2)氢冷(3)气冷(4)水沸腾冷却相变传热的特征为。(1)工质比体积变化较大(2)汽化潜热(3)(1)+(2)(4)工质比体积较大冷却液润湿壁面的能力取决于。(1)液体的表面张力(2)液体与壁面间的附着力+(2)(4)(1)或(2)在饱和沸腾时，随着的增高，将会出现个换热规律全然不同

33、的区域。TOC o 1-5 h z(1)壁面过热度，4(2)壁面过热度，6(3)热流密度，4(4)热流密度，6对流传热微分方程组共有几类方程(1)2(2)34(4)523凝结液能很好的润湿壁面，形成完整的膜向下流动，称为。(1)凝结膜状凝结(3)珠状凝结(4)稳态凝结24下列哪个不是影响对流传热的主要因素流动起因；tw；we；换热面的几何形状。25对于Pr数，下列说法哪个是错误的它是动力粘度与热扩散率的比值；它是研究对流传热最常用的重要准则；对于层流流动，当Pr=1时，&二Bt；它反映了流体中热量扩散和动量扩散的相对程度。26自由对流传热的流态主要取决于的数值。Pr(2)Fo(3)ReGr27

34、.如果流体的流动是由流体内部温差产生的密度差引起的，称为。(1)强迫对流(2)自由运动(3)湍流对流(4)层流对流28对流传热微分方程组包括。丨、付立叶定律II、对流传热微分方程III、基尔霍夫定律IV、连续性方程V、动量微分方程VI、能量微分方程(1)IIIIIIVV(2)IIIIIIIVIIIVVVI(4)IIIIVVVI29.Nu其特征温度为。m(1)流体温度(2)平均温度(3)壁面温度(4)不定30当流体外掠圆管时，10Re50(或60)时，短管的上述影响可忽略不计，当I/dV50(或60)时，则必须考虑入口段的影响。7层流时的对流传热系数是否总是小于湍流时的对流传热系数为什么(提示：

35、该问题同样可以从入口效应角度加以阐述。在入口段边界层厚度从零开始增厚，若采用短管，尽管处于层流工况，由于边界层较薄，对流换热系数可以大于紊流状况。)8什么叫临界热流密度为什么当加热热流大于临界热流密度时会出现沸腾危机(提示：用大容器饱和沸腾曲线解释之。以大容器饱和沸腾为例，(1)沸腾过程中，随着壁面过热度At的增大，存在自然对流、核态沸腾、不稳定膜态沸腾和膜态沸腾四个阶段，临界热流密度是从核态沸腾向膜态沸腾转变过程中所对应的最大热流密度；(2)当加热热流大于临界热流密度时，沸腾工况向膜态沸腾过渡，加热面上有汽泡汇集形成汽膜，将壁面与液体隔开，由于汽膜的热阻比液体大得多，使换热系数迅速下降，传热

36、恶化；(3)汽膜的存在使壁温急剧升高，若为控制热流加热设备，如电加热设备，则一旦加热热量大于临界热流密度，沸腾工况从核态沸腾飞跃到稳定膜态沸腾，壁温飞升到1000C以上(水)，使设备烧毁。)9试述不凝性气体影响膜状凝结传热的原因。(提示：少量不凝性气体的存在就将使凝结换热系数减小，这可以从换热热阻增加和蒸汽饱和温度下降两方面加以阐述。(1)含有不凝性气体的蒸汽凝结时在液膜表面会逐渐积聚起不凝性气体层，将蒸汽隔开，蒸汽凝结必须穿过气层，使换热热阻大大增加；(2)随着蒸汽的凝结，液膜表面气体分压力增大，使凝结蒸汽的分压力降低，液膜表面蒸汽的饱和温度降低，减少了有效冷凝温差，削弱了凝结换热。)第四章

37、辐射传热一、名词解释1热辐射：由于物体内部微观粒子的热运动状态改变，而将部分内能转换成电磁波的能量发射出去的过程。2吸收比：投射到物体表面的热辐射中被物体所吸收的比例。3反射比：投射到物体表面的热辐射中被物体表面所反射的比例。4穿透比：投射到物体表面的热辐射中穿透物体的比例。5黑体：吸收比a二1的物体。6白体：反射比p=l的物体（漫射表面）7透明体：透射比t二1的物体8灰体：光谱吸收比与波长无关的理想物体。9黑度：实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值，即物体发射能力接近黑体的程度。10辐射力：单位时间内物体的单位辐射面积向外界（半球空间）发射的全部波长的辐射能。11漫反射表面：如果不论外

38、界辐射是以一束射线沿某一方向投入还是从整个半球空间均匀投入，物体表面在半球空间范围内各方向上都有均匀的反射辐射度L，则该表面称为漫反射表面。r12角系数：从表面1发出的辐射能直接落到表面2上的百分数。13有效辐射：单位时间内从单位面积离开的总辐射能，即发射辐射和反射辐射之和。14投入辐射：单位时间内投射到单位面积上的总辐射能。15定向辐射度：单位时间内，单位可见辐射面积在某一方向p的单位立体角内所发出的总辐射能（发射辐射和反射辐射），称为在该方向的定向辐射度。16漫射表面：如该表面既是漫发射表面，又是漫反射表面，则该表面称为漫射表面。17定向辐射力：单位辐射面积在单位时间内向某一方向单位立体角

39、内发射的辐射能。18表面辐射热阻：由表面的辐射特性所引起的热阻。19遮热板：在两个辐射传热表面之间插入一块或多块薄板以削弱辐射传热。20重辐射面：辐射传热系统中表面温度未定而净辐射传热量为零的表面。二、填空题热辐射是由于产生的电磁波辐射。热辐射波长的单位是,在工业范围内，热辐射的波段主要集中于区段。（热的原因，Um，红外）太阳与地球间的热量传递属于传热方式。（辐射）黑体是指的物体，白体是指的物体，透明体是指的物体。灰体是的物体。（吸收比为0，反射比为0，投射比为0，光谱吸收比与波长无关的）基尔霍夫定律表明，善于辐射的物体也善于，在同温度下，黑TOC o 1-5 h z体具有的辐射力，实际物体的

40、吸收率永远1。（吸收，最大，小于）有效辐射是之和。（发射辐射和反射辐射）个由两个表面所构成的封闭系统中，若已知A1=,X2=,则X21=。（）将任意形状气体的辐射折合成一个假想的当量半球，半球内气体与所研究的气体具有,球内气体对球心的辐射效果等于，该当量半球的半径称为。（相同的温度、压力和成份，所研究的气体对指定地点的辐射，平均射线行程）物体的光谱辐射力与同温度下之比，称为物体的光谱发射率。（黑体的光谱辐射力）角系数具有、的特性。（相对性、完整性、分解性）表面辐射热阻应用于辐射传热计算，其值可用数学式表示为。（灰漫表面（或灰表面即可），匕）eA气体辐射具有2个特点：。（气体的辐射和吸收对波长具

41、有明显的选择性，气体的辐射和吸收在整个容积中进行）基尔霍夫定律指出了物体的与之间的关系。（辐射力，吸收碧）辐射传热的空间热阻主要与有关。（两个表面之间的角系数及辐射换热面积）辐射减弱系数是指射线经过单位长度时的能量与的能量之比。被气体所吸收，投射）辐射传热的表面热阻主要与有关。（表面黑度和辐射换热面积）普朗克定律揭示了黑体光谱辐射力按变化的分布规律。（波长与热力学温度）热辐射能量投射到物体表面上时，占投入辐射的百分比称为投射比。（穿透物体的辐射能）TOC o 1-5 h z在热平衡条件下，任何物体对黑体辐射的吸收比恒等于。（同温度下该物体的黑度）角系数相对性用公式可写成。（AX=AX）11,2

42、22,1增强或削弱辐射传热的原则是改变和。（系统黑度，温度条件）三、选择题有一个由六个平面组成的六边形长通道，其内表面分别以丨、2、3、4、5、6表示，已知角系数X=、X=,X=,X16=,则X为：()121415130.35(2)0.72(3)0.37028一金属块的表面发射率为0.4,温度为227C，它的表面热辐射力是多少若表面氧化后发射率变成，其表面热辐射力将如何改变(1)/m2,将增大/叫将减小(3)/m2，将增大/m2，将减小影响物体表面黑度的主要因素是：物质种类、表面温度、表面状况表面温度、表面状况、辐射强度(3)物质种类、表面温度、表面颜色(4)表面颜色、表面温度、表面光洁度在两

43、块平行的黑度相同的大平板之间插入一块同样黑度的遮热板后，两平板之间的辐射传热量与未加遮热板时相比减少了：()倍倍(3)2倍3倍对于边长为15m的立方体内的气体辐射，气体对整个包壁辐射的平均射线行程等于：15m(2)9m(4)6在同温度条件下的全波谱辐射和吸收，下列哪种说法是正确的物体的辐射能力越强其吸收比越大物体的吸收比越大其反射比越大物体的吸收比越大其黑度越小物体的吸收比越大其辐射透射比越大7下列哪个定律可用来计算黑体光谱辐射力(1)斯蒂芬波尔兹曼定律(2)基尔霍夫定律(3)斯蒂芬公式(4)普朗克定律8单位时间内离开单位表面积的总辐射能称为什么(1)有效辐射辐射力(3)辐射强度(4)反射辐射

44、9由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是：热辐射(2)热对流(3)导热(4)都不是10将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是什么(1)减少导热(2)减少对流传热11121314(3)减少对流与辐射传热减少导热与对流传热在保温瓶内胆上镀银的目的是什么()削弱导热传热削弱辐射传热(3)削弱对流传热(4)同时削弱导热、对流与辐射传热有一个由两个圆筒表面组成的环形长通道，其外筒的内径是d,内筒的外1径是d，且d/d=2，问角系数X与X，分别为多少()2121,22,1(1)X=,X=1(2)X=,X=1,22,11,22,1(3)X=1，X=(4)X=，X=1,22,11,22,1物体能够发射热辐射的最

45、基本条件是下述哪一个(1)温度大于0K(2)具有传播介质(3)真空状态(4)表面较黑下述哪种气体可以看作热辐射透明体(T=l的气体)()(1)二氧化碳空气(3)水蒸气(4)二氧化硫气体15下列各种辐射中哪种辐射的光谱不能看作是连续的()(1)灰体辐射(2)黑体辐射(3)发光火焰辐射(4)气体辐射16烟道中有一支热电偶，热电偶(黑度)与烟道内壁面(黑度)辐射传热的12系统黑度表达式应为下述哪一个()s1右+右-01217、某一封闭系统只有I、2两个表面，A=2A,X=0.25，则X及X各为12I,22,12,2多少(1)X=0.5，X=0.252，12，2X=0.25，X=0.52,12,2X=

46、0.5，X=0.52I22(4)X=0.25，X=0.752,12,218、下述关于辐射传热的表面热阻的表达方式中正确的是哪一个TOC o 1-5 h z(2)旦(3)丄+丄-1(4)AX1s888A11,21219、公式EJ丄丫(其中c=(m2K4)是什么定律的表达式其中E指的是什么b(100丿0b()(1)基尔霍夫定律，黑体辐射力斯蒂芬一波尔兹曼定律，黑体辐射力(3)普朗克定律，光谱辐射力20、2223242526（4）四次方定律，背景辐射力一般不能将气体当作灰体处理的原因是什么（1）因为气体含灰（2）因为气体辐射在整个容积中进行因为气体辐射对波长有选择性（4）因为气体的辐射能力很弱，可以

47、看作热辐射的透明体能够全部吸收各种波长辐射能的理想物体称为。黑体（2）白体（3）灰体（4）透明体单位时间内离开表面单位面积的总辐射能被定义为。（1）投入辐射（2）吸收辐射（3）有效辐射（4）反射辐射对于气体来说，吸收能力差的物体能力。（1）反射，差（2）反射，好（3）穿透，差（4）穿透，好黑体的绝对温度之比为3，则其辐射力之比为（1）1（2）3（3）981黑度分别为03和08相距甚近的两块大平行平板之间进行辐射传热试问当其间设置黑度为004的磨光铝制遮热板后，传热量减小为原来传热量的百分比最接近于下列那数(1)5(2)10%(3)15%(4)20%对于固体和液体来说，吸收能力大的物体能力。(1

48、)反射，差(2)反射，好(3)穿透，差(4)穿透，好描述黑体表面辐射能量按空间方向的分布规律称为(1)普朗克定律(2)兰贝特定律(3)斯帝芬-玻尔兹曼定律(4)基尔霍夫定律描述黑体的光谱辐射力与波长和绝对温度之间的函数关系称为。普朗克定律(2)维恩定律(3)斯帝芬-玻尔兹曼定律(4)基尔霍夫定律30下列哪个属于表面辐射热阻(1)1/(AX)(2)(1-e)/(eA)(3)&/(入A)(4)1/(aA)31.一般工程上所用的管道，当L/d时，可以不考虑入口效应的影响。(1)20(2)303)40(4)5四、简答题1试用所学的传热学知识说明用热电偶测量高温气体温度时，产生测量误差的原因有哪些可以采

49、取什么措施来减小测量误差（提示：用热电偶测温时同时存在气流对热电偶换热和热电偶向四壁的散热两种情况，热电偶的读数小于气流的实际温度产生误差。所以，弓I起误差的因素：烟气与热电偶间的复合换热小；热电偶与炉膛内壁问的辐射换热大。减小误差的措施：减小烟气与热电偶间的换热热阻，如抽气等；增加热电偶与炉膛间的辐射热阻，如加遮热板；设计出计算误差的程序或装置，进行误差补偿。）2试用传热原理说明冬天可以用玻璃温室种植热带植物的原理。（提示：可以从可见光、红外线的特性和玻璃的透射比来加以阐述。玻璃在日光（短波辐射）下是一种透明体，透过率在90以上，使绝大部分阳光可以透过玻璃将温室内物体和空气升温。室内物体所发

50、出的辐射是一种长波辐射红外线，对于长波辐射玻璃的透过串接近于零，几乎是不透明（透热）的，因此，室内物体升温后所发出的热辐射被玻璃挡在室内不能穿过。玻璃的这种辐射特性，使室内温度不断升高。）3试分析遮热板的原理及其在削弱辐射传热中的作用。（提示：可从遮热板能增加系统热阻角度加以说明。（1）在辐射换热表面之间插入金属（或固体）薄板，称为遮热板。（2）其原理是，遮热板的存在增大了系统中的辐射换热热阻，使辐射过程的总热阻增大，系统黑度减少，使辐射换热量减少。（3）遮热板对于削弱辐射换热具有显著作用，如在两个平行辐射表面之间插入一块同黑度的遮热板，可使辐射换热量减少为原来的12，若采用黑度较小的遮热板，

51、则效果更为显著。）4什么叫黑体、灰体和白体它们分别与黑色物体、灰色物体、白色物体有什么区别在辐射传热中，引入黑体与灰体有什么意义（提示：可以从黑体、白体、灰体的定义和有关辐射定律来阐述。根据黑体、白体、灰体的定义可以看出，这些概念都是以热辐射为前提的。灰色、黑色、白色是针对可见光而言的。所谓黑体、白体、灰体并不是指可见光下物体的颜色，灰体概念的提出使基尔霍夫定律无条件成立，与波长、温度无关，使吸收率的确定及辐射换热计算大为简化，因此具有重要的作用；黑体概念的提出使热辐射的吸收和发射具有了理想的参照物。）5玻璃可以透过可见光，为什么在工业热辐射范围内可以作为灰体处理（提示：可以从灰体的特性和工业

52、热辐射的特点来论述。所谓灰体是针对热辐射而言的，灰体是指吸收率与波长无关的物体。在红外区段，将大多数实际物体作为灰体处理所引起的误差并不大，一般工业热辐射的温度范围大多处于2000K以下，因此其主要热辐射的波长位于红外区域。许多材料的单色吸收率在可见光范围内和红外范围内有较大的差别，如玻璃在可见光范围内几乎是透明的，但在工业热辐射范围内则几乎是不透明的，并且其光谱吸收比与波长的关系不大，可以作为灰体处理。）6什么是“温室效应”为什么说大气中的C0含量增加会导致温室效应2（提示：可以从气体辐射的特点和能量平衡来加以说明。CO气体具有相当强的2辐射和吸收能力，属于温室气体。根据气体辐射具有选择性的

53、特点，CO气体的吸2收光带有三段：2.652.8、4.154.45、13.017.Om,主要分布于红外区域。太阳辐射是短波辐射，波长范围在0.38一0.76小，因此，对于太阳辐射C0气体是透明的，能量可以射入大气层。地面向空间的辐射是长波辐射，2主要分布于红外区域，这部分辐射在CO气体的吸收光带区段C0气体会吸收能量，22是不透明的。在正常情况下，地球表面对能量的吸收和释放处于平衡状态，但如果大气中的CO含量增加会使大气对地面辐射的吸收能力增强，导致大气温度上2升，导致了所谓温室效应。）第五章传热过程与传热器一、名词解释传热过程:热量从高温流体通过壁面传向低温流体的总过程2复合传热:对流传热与

54、辐射传热同时存在的传热过程.3污垢系数:单位面积的污垢热阻.4肋化系数:肋侧表面面积与光壁侧表面积之比.5顺流:两种流体平行流动且方向相同6逆流:两种流体平行流动且方向相反7效能:换热器实际传热的热流量与最大可能传热的热流量之比.8传热单元数:传热温差为1K时的热流量与热容量小的流体温度变化1K所吸收或放出的热流量之比.它反映了换热器的初投资和运行费用,是一个换热器的综合经济技术指标.9临界热绝缘直径:对应于最小总热阻(或最大传热量)的保温层外径.二、填空题与的综合过程称为复合传热。(对流传热，辐射传热)某燃煤电站过热器中，烟气向管壁传热的辐射传热系数为20W/(m2.K),对流传热系数为40

55、W/(m2.K),其复合传热系数为。(60W/(m2.K)肋化系数是指与之比。(加肋后的总换热面积,未加肋时的换热面积)一传热过程的热流密度q=18kW/m2，冷、热流体间的温差为30C，则TOC o 1-5 h z传热系数为，单位面积的总传热热阻为。(60W/(m2.K)，0.017/W)一传热过程的温压为20C，热流量为IkW,则其热阻为。(0.02K/W)已知一厚为30mm的平壁，热流体侧的传热系数为100W/(m2.K),冷流体侧的传热系数为250W/(m2.K),平壁材料的导热系数为0.2W/(mK),则该平壁传热过程的传热系数为。(6.1W/(m2.K)在一维稳态传热过程中，每个传

56、热环节的热阻分别是0.01K/W、0.35K/W和0.009IK/W,在热阻为的传热环节上采取强化传热措施效果最好。(0.35K/W)某一厚20mm的平壁传热过程的传热系数为45W/(m2.K)，热流体侧的传热系数为70W/(m2K),冷流体侧的传热系数为200W/(m2.K),则该平TOC o 1-5 h z壁的导热系数为。（6.81W/（mK）圆管的临界热绝缘直径d的计算式为，它表示当保温材料外径c为d时，该保温材料的散热量达到。c（dc=2入/h,最大值）传热系数是指，单位是。（冷热流体温度差为1C时的传热热流密度（或表示传热过程强烈程度的物理量）,W/（m2.K）污垢热阻是扌旨，单位是

57、。（污垢换热面的传热热阻与洁净换热面的传热热阻之差,W）传热器是。（冷、热流体进行热量交换以满足工艺要求的设备（装置）肋壁总效率是指，其数学表达式。（肋侧表面总的实际换热量与肋侧壁温均为肋基温度的理想散热量之比）传热器的热计算方法有和。（平均温压法,传热单元数法）15不论是顺流还是逆流型传热器，对数平均温差计算式都可以统一表示成。（At_At）mAtlnmaxAtmin复杂流型传热器的平均温差At可以通过逆流布置时的平均温差At.TOC o 1-5 h zmm逆来计算，表达式是，其中为。（At=cpAt，温差修正系数）mm（逆流）传热过程是指。（热量从高温流体通过壁面传向低温流体的总过程/传热

58、器的效能是指。（换热器实际传热的热流量与最大可能传热的热流量之比/间壁式传热器是指。（冷、热两种流体被固体壁面隔开,各自在一侧流动,热量通过固体壁面由热流体传给冷流体的换热设备/在冷、热流体的进出口温度一定的情况下，为了传递相同的热量，比较各种流动型式，采用布置的对数平均温差最大，所需传热面积。(逆流,最小)三、选择题1加热炉外壁面与环境间的传热属于下述哪种传热方式()(1)辐射传热(2)导热(3)对流传热(4)复合传热TOC o 1-5 h z2热量传递的三种基本方式是什么()(1)热对流、导热、辐射(2)复合传热、热辐射、导热(3)对流传热、导热、传热过程(4)复合传热、热辐射、传热过程3

59、下述几种方法中，强化传热的方法是哪一种()(1)夹层抽真空(2)增大当量直径(3)加肋片加遮热板当采用加肋方法强化传热时，肋片应加在_会最有效。()(1)传热系数较大一侧(2)传热系数较小一侧(3)随便哪一侧(4)两例同样都加公式O=hAAt的名称是什么()(1)傅里叶定律牛顿冷却公式(3)传热方程式(4)热路欧姆定律6在某一传热过程中，热流给定，若传热系数增加1倍，冷热流体间的温差将是原来的多少倍()(1)1倍(2)2倍(3)3倍倍7强化传热时，增强传热过程中哪一侧的传热系数最有效()(1)热流体侧(2)冷流体侧传热热阻大的一侧(4)传热热阻小的_侧8若冷、热流体的温度给定，传热器热流体侧结

60、垢后传热壁面的温度将如何改变()(1)增加(2)减小(3)不变(4)有时增加，有时减小有一板式传热器，热流体进口温度80C、出口温度50C，冷流体进口温度10C、出口温度30C，则顺流布置时和逆流布置时的对数平均温差分别为多少()(1)45.0C，45.0C(2)42.5C，40.0C(3)44.8C,39.9C(4)399C,448C用eNTU法进行换热器的校核计算比较方便是由于下述的哪个理由(1)流体出口温度可通过查图得到(2)不需要计算传热系数(3)不需要计算对数平均温差(4)不需要进行试算11在相同的进出口温度下，换热器采用哪种流动型式有可能获得最大平均温差()(1)顺流(2)交叉流逆