传热学试题A及答案

传热学》 A卷 闭卷站点：专业年级:姓名:学号：站点：专业年级:姓名:学号：一、单项选择题(每小题2分，共20一、单项选择题(每小题2分，共20分)对于过热器中：高温烟气f外壁f内壁f过热蒸汽的传热过程次序为(A.复合换热、导热、对流换热C.对流换热、复合换热、导热2．导温系数的物理意义是A.表明材料导热能力的强弱C.反映材料传播温度变化的能力B.导热、对流换热、复合换热D.复合换热、对流换热、导热(B.反映了材料的储热能力D.表明导热系数大的材料一定是材料导温系数大的热传递的三种基本方式为A.导热、热对流和传热过热C.导热、热对流和热辐射热传递的三种基本方式为A.导热、热对流和传热过热C.导热、热对流和热辐射对流换热系数为1000W/(m2・K)、流密度为A.8x104W/m2C.7x104W/m2空间辐射热阻与 A.表面尺寸C.表面间的相对位置()B.导热、热对流和辐射换热D.导热、辐射换热和对流换热温度为77°C的水流经27°C的壁面，其对流换热的热()B.6xlO4W/m2D.5xlO4W/m2无关。B.表面粗糙度D.表面形状当管长远大于管径时，圆管横向布置时的管外膜状凝结换热系数与竖放时相比，( )A.横放时小 B.横放时大C.与横竖放无关 D.无法比较炉墙内壁到外壁的热传递过程为A.热对流 B.对流换热C.复合换热 D.导热下述哪种气体可以看作热辐射透明体(t=1的气体)？A.二氧化碳 B. 空气C.水蒸汽 D. 二氧化硫气体下列哪种设备不属于间壁式换热器？A.1-2型管壳式换热器？ B.2-4型管壳式换热器C.套管式换热器 D.回转式空气预热器高温过热器常采用 布置方式。A.顺流 B.顺流和逆流混合C.逆流 D.顺流和交叉流混合二、填空题(每小题2分，共20分)TOC\o"1-5"\h\z已知一换热过程的温差为100°C，热流量为10kW，则其热阻为 。2•为了达到降低壁温的目的，肋片应装在 一侧。在一个传热过程中，当壁面两侧换热热阻相差较多时，增大换热热阻 一侧的换热系数对于提高传热系数最有效。已知一灰体表面的温度为127C，黑度为0.5,则其辐射力为 。研究对流换热的主要任务是求解 ，进而确定对流换热的热流量。任何物体只要其温度高于 ，就会不停地向外进行热辐射。灰体就是吸收率与 无关的物体。金属含有较多的杂质，则其导热系数将 。膜态沸腾的主要热阻为 。凝汽器通常都采用 的布置方案。三、 名词解释（每小题4分，共20分）1.肋壁效率速度边界层定性温度稳态温度场临界热绝缘直径四、 简答题（每小题8分，共16分）辐射换热与导热和对流换热的区别。影响凝结换热的因素有哪些?五、计算题（每小题12分，共24分）某炉墙由耐火砖和保温板组成，厚度分别为200mm和80mm,导热系数分别为0.8W/（m.K）和0.11W/（m.K）,炉墙内外侧壁温分别为600C和70C。求炉墙单位面积的热损失和两层材料间的温度。两个直径为D]=0.8m和D2=1.2m的同心球，中间有空气隔开，两球的表面温度分别为T1=400K,T2=300K。（1）若两球是黑体表面，它们之间的辐射换热量是多少？（2）若两球表面是黑度为£]=0.5，和£2=0.05的灰体表面，它们之间的辐射换热量是多少？⑶若D2增加至20m，且s=0.5,和£2=0.05和D]=0.8m,它们之间的辐射换热量又是多少？若其他条件不变，将外表面作为黑体表面，为所导致的误差是多少？参考答案：一、选择题（每小题2分，共20分）1~5AACDB6~10BCBDB二、填空题（每小题2分，共20分）1、 0.01°C/W2、 冷流体3、 较大4、 725.76W/m25、 对流换热系数6、绝对零度（或0K）7、波长8、下降（或减小）9、液膜（或水膜）10、水平管三、名词解释（每小题4分，共20分）1、整个肋壁在实际情况下的散热量与理想散热量的比值。2、在壁面处，沿着壁面法向上流体速度剧烈变化的流体薄层。3、用以决定各物性参数值的温度。4、温度场内，某一时刻物体内部各点温度分布不随时间变化。5、总热阻最小、热流最大的绝热层外径。四、简答题（每小题8分，共16分）1、 答：①发生辐射换热时不需要中间介质，真空中也可以进行；（3分）物体在辐射换热过程中不仅有能量的交换，还有能量的转化；（3分）两个物体间的温差对辐射换热影响更剧烈。（2分）2、 答：①不凝气体的影响，不凝气体存在会大大减弱凝结换热；（2分）管子排列的影响，在排数相同时，叉排管束和辐向排列的平均换热系数比顺排高；（2分）蒸汽流速的影响，换热系数随着蒸汽流速的增加而增大；（2分）表面状态的影响，表面粗糙、锈蚀或积有污垢，会增大热阻，减小换热系数。（2分）五、计算题（每小题12分，共24分）1、解：（1）在第一类边界条件下通过平壁的导热方程………………（3分）

代入数据：t=600°Ct=70°CTOC\o"1-5"\h\zw1 w35=200mm5=80mm=0.08m12九=0.8w/（mk） 九=0.11w/（mk）12则:600—700q=0.20.08W/m2+0.80.11=542.3w/m2………………（3分）(2)设两层材料间温度为tw2TOC\o"1-5"\h\z5t=t—qi （3分）w2 w1 九10.2=600—542.3x-0.8=464.4C…………（3分）答：路墙单位面积的热损失为542.3W，两层材料间的温度为464.4C2、解：(1)、由黑体表面间辐射换热计算式知1分)2分)Q=A(E—E) 1分)2分)1,21b1b2(T、4(t、―1——2（100；1100丿=AC10I=兀D2C10=3.14x0.82x5.67x100丿=1994（W）1分)二 1 二 1 b11A——+t£A1219b2 :丄-1「1£2丿941 兀D2——+ 1—:丄-1〕2分)1分)答：它们之间的辐射换热量是1994W(2)依题意知，此为内包壳灰体表面间辐射换热，则A(E—E)Q1,219941 0.82（1 +

0.5 1.22（0.05二191（W）答：它们之间的辐射换热量是A（E-E）（3）① 1~漣 b2 一1A—+—18A12C-r10.82（1A+ —1锐丿0.5202（0.05丿1