傳熱學(xué)試題集

1、傳熱學(xué)（四）一、填空題（每小題1分，共15分）1 .復(fù)合表面?zhèn)鳠釋W(xué)系數(shù)，單位是。2 .二維穩(wěn)態(tài)溫度場，在直角坐示系中，可表示為。3 .對于一個傳熱過程，如果固體壁面兩側(cè)與流體之間的表面?zhèn)鳠釘?shù)相差比較懸殊，為增強傳熱效果，采用助壁的形式，常常裝在表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的一側(cè)。4 .非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程中，稱F0為。5 .采用集總參數(shù)法的物體，其內(nèi)部溫差趨近于。6 .建立有限差分離散議程的常用方法之一是用代替微商。7 .在流場中的內(nèi)存在較大的速度梯度。8 .若兩現(xiàn)角的流態(tài)及換熱均，則它們的Nu必定相等。9 .管的彎曲半徑越小，二次不流的影響就。10 .一般工業(yè)設(shè)備中的凝結(jié)換熱形式均為。11 .高于飽和溫度的熱壁面

2、沉浸在具有自由表面的液體中所進行的沸騰，稱為。12 .凡波長入=0.380.76lxm的電磁波，屬于。13 .實際物體的輻射力與同溫度下黑體輻射力之比，稱為物體的。1- f14 .在輻射換熱系統(tǒng)中稱超為。15 .由兩根同心圓管組成的間壁式換熱器稱為。二、單項選擇題（每小題1分，共25分。從每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的號碼寫在題后面的括號中。）16 .對流換熱牛頓冷卻定律式為=aAt（W）指出其中的熱阻表達式是（）_£§AaM疔a17 .一般而言，金屬比非金屬（介電體）的導(dǎo)熱系數(shù)值是（）較高的較低的相等的接近的18 .當(dāng)物性參數(shù)為常數(shù)且無內(nèi)熱源時的

3、導(dǎo)熱微分方程式可寫為,（7vdt2dI期£+0=<iAt7-丸也乩二0笳19 .如果溫度場不隨時間而變化，即（）稅也一口加門說口法期擊沏20 .在非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時，物體的溫度隨著（）形狀變化重量變化時間變化顏色變化%以）21 .寫出a的名稱（）努謝爾特準(zhǔn)則付立葉準(zhǔn)則畢奧準(zhǔn)則普蘭特準(zhǔn)則22 .結(jié)束導(dǎo)熱問題數(shù)值計算迭代過程的判據(jù)之一是（）I或23 .流體在泵、風(fēng)機或水壓頭等作用下產(chǎn)生的流動稱為（）自然對流層流強制對流湍流24 .普朗特準(zhǔn)則Pr1時，則（）>S>S1S<S1S16/S1025 .格拉曉夫準(zhǔn)則Gr越大，則表征（）浮升力越大粘性力越大慣性力越大動量越大26

4、.當(dāng)量直徑訂中U表示（）長度寬度周長潤濕周長27 .橫掠單管時的對流換熱中，特性尺度?。ü荛LL管內(nèi)徑di管外徑did0-di28 .水平圓筒外的自然對流換熱的特性尺度應(yīng)?。ǎ﹫A筒的長度圓筒外徑圓筒內(nèi)徑圓筒壁厚度29 .膜狀凝結(jié)換熱中的定性溫度取（）蒸汽溫度凝結(jié)液溫度凝結(jié)液膜層平均溫度飽和溫度30 .飽和沸騰時，壁溫與飽和溫度之差稱為（）平均溫度絕對溫差相對溫差沸騰溫差31 .定向輻射強度與方向無關(guān)的規(guī)律稱為（）普朗克定律四次方定律維恩定律蘭貝特定律32 .灰體的吸收率是（）1大于1定值變量33 .對于灰體，吸收率愈大，其反射率（）愈小愈大適中不變34 .角系數(shù)是純幾何因素，與物體的黑度（）無關(guān)

5、有關(guān)有較大關(guān)系關(guān)系很大35 .由輻射物體表面因素產(chǎn)生的熱阻稱為（）導(dǎo)熱熱阻對流熱阻表面熱阻空間熱阻36 .二氧化碳和水蒸汽在光帶內(nèi)都能夠（）吸收輻射反射輻射重輻射不能輻射37 .按傳熱系數(shù)的符號單位，從以下列舉中選擇（）a印父耀謫弓郎父用陽尢即70%）出印掰.）38 .管殼式換熱器歸類于（）間壁式回?zé)崾交旌鲜皆偕?9 .在一般換熱器設(shè)計中，考慮表面污染情況用（利用系數(shù)污垢系數(shù)傳熱系數(shù)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)40 .表示A組分質(zhì)量濃度的符號是（）CApACBBB三、名詞解釋（每小題2分，共4分）41 .溫度場42 .吸收率四、簡答題（每小題3分，共9分）43 .簡述物性參數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)和粘度對表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的影

6、響。44 .蒸汽凝結(jié)換熱中有不凝結(jié)氣體存在時，對凝結(jié)換熱有什么影響？45 .角系數(shù)有哪些特性？五、計算題（每小題5分，共15分）46 .平壁，厚度；=80mm,兩表面溫度分別維持在20（C）和0C,平壁的高溫面受到流體的加熱，流體溫度tf=100C,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)w=200W/（m2'k）。當(dāng)處于穩(wěn)態(tài)時，試確定平壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)。47 .壓縮空氣在中間冷卻器的管外橫掠流過，a0=90W/（m2-k），冷卻水在管內(nèi)流過a1=6000W/（m2k）。冷卻管是外徑為16mm,厚1.5mm的黃銅管。求：1 ）此時的傳熱系數(shù)；2 ）若管外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)增加一倍，傳熱系數(shù)有何變化；3 ）若管內(nèi)表面?zhèn)鳠?/p>

7、系數(shù)增加一倍，傳熱系數(shù)又作何變化。48.一順流換熱器，其冷流體進出口溫度分別為10C和30C，熱流體進出口溫度分別為80C和50C，試比較對數(shù)平均溫差和算術(shù)平均溫差，并說明能否用算術(shù)平均溫差代替對數(shù)平均溫差？六、綜合計算（每小題8分，共32分）49.一平壁水泥泡沫磚構(gòu)成，厚度為50cm,導(dǎo)熱系數(shù)2=0.1+0.0。2£用/0.©,高溫面維持200、低溫面為50。試求：（1）通過平壁的熱流密度;(2)維持熱流密度不變時，計算在墻壁內(nèi)溫度為70C處，距離溫墻面的厚度為多少？50.30C的大銅板，被置于400C的爐中加熱10分鐘后，測得銅板溫度上升到150Co已知銅板兩側(cè)與周圍環(huán)

8、境間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為125W/(m2k),銅板的=8440kg/m3,CP=377J/(kgk),為=HO附«憎.©。試估算銅板的厚度是多少？51.水以1.5m/s的速度流過內(nèi)徑為25mm的加熱管。管的內(nèi)壁溫度保持100C,水的進口溫度為15Co若要使水的出口溫度達到85C,求單位管長換熱量。(不考慮修正)提示：/二0一023K曙,已知：50c的水4=0.648%附出vf=0.566xlOwa/s=3.5452.抽真空的保冷瓶膽是雙壁鍍銀的夾層結(jié)構(gòu)，外壁內(nèi)表面溫度為30C，內(nèi)壁外表面溫度為0C,鍍銀壁黑度為0.03o計算由于輻射換熱單位面積人散熱量。傳熱學(xué)(四)答案及評分標(biāo)

9、準(zhǔn)一、填空題：每小題1分，共15分。1 .W/(m2k)2.t=f(x,y)3.較小4.付立葉準(zhǔn)則5.06 .差商7.邊界層(流動邊界層或速度邊界層)8.相似9 .越大10.膜狀凝結(jié)11.大容器沸騰12.可見光13 .黑度14.表面熱阻15.套管式換熱器二、單項選擇題：每小題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、名詞解釋(每小題2分，共4分)41 .溫度場是指某一瞬間物體中各點溫度分布的總稱。42 .外界投射到某物體表面上的輻射能，被該物體吸收的百分數(shù)。四、

10、簡答題（每小題3分，共9分）43 .（1）導(dǎo)熱系數(shù)大，則流體內(nèi)部、流體與壁面間的導(dǎo)熱熱阻小，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)就大。（2）粘度大，流速就低，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)就小。44 .形成氣體熱阻，使表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大大減少。45 .（1）角系數(shù)的相對性4和=4勺±（2分）個年八（2）角系數(shù)的完整性j-1（1分）（3）角系數(shù)的可加性4am同=4%（i分）五、計算題（每小題5分，共15分）46 .由"V二*3（3分）人絲工.迎矍也迎0.0”64郎/）得比（20-0）（2分）47.1）對于管外表面積的傳熱系數(shù)為玄=116。黑161=陽$印說幻X+111+6000132xlH1390（2分）2）略計算壁熱阻

11、，傳熱系數(shù)為1口K=-=174印/5?'與0.0002054-180傳熱系數(shù)增加了96%1=892印幻-XxO.Olll3）傳熱系數(shù)增加還不到1%;抓住分熱阻最大的那個環(huán)節(jié)進行強化，才能收到顯著效果。48.對數(shù)%(80-10)-(50-30)=jyy,80-10In算術(shù)/、網(wǎng)-1。）+（5。-勃卜3（1分）差別詈*，分）六、綜合計算（每小巧玲瓏題8分，共32分）49.4=0.1+0.002x嚴+嗎=0,125獷/(m#)2.(2分)01250.5x(200-50)=37.5/w2(2分)q-A£x=37.5印/m21x11分)50.0.12537.5x1200-70)=043

12、3m=433MM(2分)設(shè)無<0，采用集總數(shù)法aA=&qEMU”30-400L-U.O&n=60赭昭120加咻51.定性溫度校核假設(shè)125x0.06110事二502c=0,068<01假設(shè)正確（2分)50-30=674xl04>104流動為紊流ud1.5x0.025百一0556x10"N噂=0023尺?¥*=O.023x(6.74xl0+)0£x(354)04=278.3i=俎2(%-)=314x0,025x7213(100x50)=28312/w(2分)%-%廿二+=152,：1:"1_5,67x(3,034-2,73

13、)"i1'+-10.03003(2分)=2.48印/小緒論?傳熱有哪幾種基本形式，其每種基本形式的特點是什么？?試用傳熱理論來分析熱水瓶中的傳熱過程及其基本形式？?試分析航空發(fā)動機五大部件中的傳熱問題？(五大部件為進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪、尾噴管。)?目前預(yù)測世界環(huán)境溫度在不斷升高，這種氣象變化與傳熱學(xué)有什么關(guān)系？?試分析家用電器中的傳熱現(xiàn)象(如冰箱、空調(diào)、烘箱等)？如何節(jié)省能源，提高效率？弟一早?何謂導(dǎo)熱系數(shù)？影響因素是什么？?試比較有內(nèi)熱源和無內(nèi)熱源時平壁導(dǎo)熱的溫度分布規(guī)律(設(shè)=常數(shù)；)?管外包兩種不同導(dǎo)熱系數(shù)材料以減少熱損失，若&>&!,試問如

14、何布置合理？?等截面伸展體穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時，肋端邊界條件的影響為何？=C時，在平壁、圓筒壁和球壁中溫度分布是何規(guī)律?何謂熱阻？平壁、圓筒壁和球壁的熱阻如何表達？對流熱阻如何表示?謂接觸熱阻？影響因素是什么？已知導(dǎo)熱系數(shù)為2.0W/(mK)的平壁內(nèi)溫度分布為T(x)=100+150x,試求單位面積的導(dǎo)熱熱流量?0CABDC100C9*、由A、B、C、D四種材料構(gòu)成復(fù)合平壁(圖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試求：1)各項導(dǎo)熱熱阻

15、及熱流圖；2)通過復(fù)合壁的熱流量；3)材料D左面的溫度。10*、試考慮如圖131所示圖形中的一維穩(wěn)定熱傳導(dǎo)。假定無內(nèi)熱生成，試推導(dǎo)出導(dǎo)熱系數(shù)敬)的表達公式。已知月=0-07行)=300(12齊/),0=60W,A、t、X的單位分11、一則著名絕熱材料制造廠所作的電視廣告聲稱，對絕熱材料來說，重要的不是材料的厚度，而是熱阻R。欲使R值等于19,需40cm的巖石，38cm的木頭或15cm的玻璃纖維。認為這則廣告合理嗎？12、有一種材料的導(dǎo)熱系數(shù)按下列關(guān)系式隨溫度變化:力=4。十,倘用這種材料制成平壁,試求其單位面積的熱阻方程式。13、圖中表示一正方形平板為均勻溫度的邊界條件，試利用熱傳導(dǎo)方程的精確

16、解求平板中點(0.50.5)的溫度；要求只考慮無窮級數(shù)的前五個非零項，并估計只取無窮級數(shù)前三項所造成的誤差。900C20匕14*、磚墻厚15cm,導(dǎo)熱系數(shù)0.6W/(m-K),在磚墻外側(cè)敷設(shè)保溫材料，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.14W/(m(設(shè)內(nèi)側(cè)壁溫900C,外側(cè)壁溫K)o為使熱流密度不超過1000W/m2，問需敷設(shè)多厚的保溫材料20)o15、等厚度環(huán)肋，肋厚4mm,肋基直徑100mm,肋的導(dǎo)熱系數(shù)130W/(m.K),肋壁與介質(zhì)間的傳熱系數(shù)為30W/(m2'K),介質(zhì)溫度為15C,當(dāng)肋片散熱熱流量為150W,而肋基溫度不大于75C時,肋的高度應(yīng)為多少？16、外徑40mm的管道，壁溫為120C,

17、外裝縱肋12片，肋厚0.8mm,高20mm,肋的導(dǎo)熱系數(shù)為95W/(m.K)，周圍介質(zhì)溫度為20C，對流傳熱系數(shù)為20W/(m2.K)，求每米管長散熱量？17、外徑為50mm,表面溫度為180的圓管，在它的外面用熱系數(shù)為0.14W/(m.K)的保溫材料包扎起來，厚為30mm,外表面溫度小于60C,計算每米管道的散熱量。如果保溫材料換成為0.034W/(m.K)的導(dǎo)熱系數(shù)的材料，其它條件不變，試計算該保溫材料的厚度。18、直徑20cm的球，整個被大量玻璃纖維所包圍。安置在球內(nèi)部的加熱器使球外表面保持170C,此時玻璃纖維外邊界溫度為20C,試問在熱穩(wěn)定條件下必須向加熱器提供多少功率？19*、測量土壤導(dǎo)熱系數(shù)方案中，將電熱長桿垂直埋于地下。設(shè)計中桿長為1m,直徑為2.5cm,為了避免土壤性質(zhì)明顯變化，當(dāng)土壤溫度為10C時，桿表面最大溫度為55C,如果土壤導(dǎo)熱系數(shù)為1.7W/(m-K),試計算電加熱器所需功率？JTX=1.7W/(id.k)Ii