同濟大學傳熱學試卷題庫

1、一、是非題.傅里葉定律既適應于穩(wěn)態(tài)導熱，也適用于非穩(wěn)態(tài)導熱.對.空間某一點處溫度沿空間地最大變化率稱為溫度梯度.錯.所表示地傅里葉定律只適用于各向同性物體地導熱，而不適用于各向異性物體地導熱對 .工程上經常將材料導熱系數(shù)隨溫度地變化關系表示成線性函數(shù)，式中是。C時材料地導熱系 數(shù)錯.無內熱源物體地穩(wěn)態(tài)導熱方程可表示成，方程中不涉及材料地導熱系數(shù)，所以穩(wěn)態(tài)導熱時材 料地導熱系數(shù)大小不影響材料中穩(wěn)態(tài)溫度分布和導熱量地大小.錯b5E2R。IBIHIH .雖然導熱微分方程方程中不涉及材料地導熱系數(shù)，所以穩(wěn)態(tài)導熱時材料地導熱系數(shù)大小不 影響材料中穩(wěn)態(tài)溫度分布和導熱量地大小.錯piEan。.常物性一維穩(wěn)態(tài)

2、導熱問題，如給定兩個邊界條件，則問題就有確定解錯.爐墻平壁用兩層保溫材料保溫，兩種材料地導熱系數(shù)為入和入（入 入）.若將入地材料放 在爐墻內側，則保溫效果要好一些.錯DXDiT。.熱力管道外用兩層保溫材料保溫，兩種材料地導熱系數(shù)為入和入（入 入），厚度為0和 若將入地材料放在爐墻內側，則保溫效果要好一些.對RTCrp。.溫度計放置在測溫套管內，管內放少許機油，以測量管道中流體地溫度.為了控制測量誤差， 作如下傳熱分析.熱量按以下傳遞路線傳給溫度計：流體一測溫套管外表面一測溫套管內表 面機油溫度計感溫部分周圍環(huán)境.錯5PCzV。.一面絕熱地無限大平壁被流體加熱（或冷卻）過程中，與流體接觸表面處平

3、壁地最大對 .一面絕熱地無限大平壁被流體加熱（或冷卻）過程中，與流體接觸表面處平壁地最大對 .由牛頓冷卻公式 可知，換熱量與換熱溫差成正比.錯.一般地講，對于同一種流體，自然對流時地對流換熱系數(shù)要小于強制對流換熱系數(shù)對.管內強制對流換熱時，流速增加，對流換熱系數(shù)就會增加.對.同一流體，有相變時地對流換熱系數(shù)比無相變時地對流換熱系數(shù)要大得多.對.在相同地流動和換熱壁面條件下，導熱系數(shù)較大地流體，對流換熱系數(shù)就較小錯.從本質上講，對流換熱是由貼附在換熱面上地一層流體通過導熱地方式將熱量傳到流體中 去，或由流體傳至換熱表面.所以，對流換熱就是一種導熱，而與流體地運動狀況無關.錯jLBHr。 .研究流

4、體運動時熱量傳遞過程地能量微分方程是牛頓力學第二定律應用于流體微團兒 導出地.錯.研究流體運動規(guī)律地動量微分方程是牛頓力學第二定律應用于流體微團兒導出地對 .在鍋爐換熱地模型試驗中，可以用空氣代替煙氣，以便簡化試驗過程，減少試驗費用.對 .由對流換熱微分方程可知，在壁面溫度和流體溫度一定地情況下，局部對流換熱系數(shù)與流 體速度無關.錯.流體在無擾動情況下縱掠平板，層流邊界層中垂直于流動方向流體地分速度為零錯.一根長外徑（ ）地不銹鋼管，放置在靜止地空氣中，管內用電加熱，功率恒定，空氣溫 度也恒定.在這種情況下，管子豎置時管壁平均溫度比橫置時要高對xHAQX。.由于邊界層厚度沿壁面逐漸增加，所以流

5、體沿豎直壁面自然對流換熱時，管子越長，對 流換熱系數(shù)就越小.錯.蒸汽流速增加，不一定能使換熱面上凝結換熱系數(shù)增加.對.相同條件下，同一流體地珠狀凝結換熱系數(shù)要大于其膜狀凝結換熱系數(shù)對.在壓力和加熱面溫度相同地情況下，管內強制對流換熱時地飽和沸騰換熱系數(shù)要大于大 空間飽和沸騰換熱系數(shù).對.黑體地絕對溫度增加一倍，其總輻射力增加倍，而特定波長地單色輻射力也增加倍.錯.材料和地單色發(fā)射率隨波長變化關系（為減小，為增加），則和溫度升高時，它們地黑度ldayl.有一固體（灰體），其發(fā)射率，則其吸收率a .錯.加熱鋼錠地過程中，其顏色隨溫度升高而變化，顏色變化順序為：黑一暗紅一紅一橙黃 一白.對.物體輻射

6、某一波長輻射能地能力越強，其吸收這一波長輻射能地能力也越強對.物體地輻射能力越強，其吸收能力也越強.通俗地講，善于發(fā)射必善于吸收.錯.同一溫度下對于同一波長地輻射能，物體地單色吸收率與單色發(fā)射率相等，即.對.蘭貝特定律（定向輻射定律）不僅適用于黑體，也適用于其它漫射輻射地非黑體對.兩表面地溫度相同時，兩者地輻射換熱量就均等于零.錯.兩表面地溫度相同，則兩者間地凈輻射換熱量就均等于零.對.當兩個灰表面組成封閉輻射換熱系統(tǒng)時，表面發(fā)出地能量是，到達表面地能量為.同理，表 面發(fā)出地到達表面地能量為.從而，兩表面間地凈輻射換熱量為錯Zzz6Z。.半為地兩個灰表面圓盤平行放置，則兩表面間地輻射換熱量為.

7、錯.工程上常采用遮熱板來減小輻射傳熱量.遮熱板地黑度（發(fā)射率）越小，層數(shù)越多，則 隔熱效果越好.對氣體地黑度（發(fā)射率）均為.錯.氣體輻射地兩個基本特點是：一是對波長具有選擇性；二是輻射和吸收發(fā)生在氣體地整個 容積內.對.氣溫在。C以上，草地上就不會結霜，即使會也會被空氣加熱而融化錯.太陽能集熱器表面應涂黑色，而輻射采暖板表面應涂白色.對.金屬地導熱性能一定強于非金屬.錯.為增強傳熱，換熱器一般采用順流布置.錯.加散熱肋片一定能增強傳熱.錯.增強凝結換熱地關鍵是增加液膜厚度，并促成膜狀凝結.錯.在管內和管外加干擾物如金屬絲、麻花鐵等能增強對流傳熱.對.蒸發(fā)器、冷凝器是混合式換熱器.錯.對流換熱與

8、流態(tài)沒有關系.錯.平面、凸面對自身地角系數(shù)等于.對.熱邊界層越厚，對流換熱越強.錯.當室溫、人體表面溫度、對流換熱系數(shù)、發(fā)射率都一樣時，夏天人站在房間內與冬天人站在房間內地散熱也是一樣地.錯.管道越短，進口段所占比例越大，對流換熱越強.對二、填空題、角系數(shù)僅與幾何因素有關.、普朗克定律揭示了黑體單色輻射力按波長和溫度地分布規(guī)律.、膜狀凝結時對流換熱系數(shù)小于珠狀凝結.、如果溫度場隨時間變化，則為非穩(wěn)態(tài)溫度場.、一般來說，紊流時地對流換熱強度要比層流時強.、導熱微分方程式地主要作用是確定導熱體內地溫度分布（溫度分布或溫度場）.、當小于或“”時，要考慮入口段對整個管道平均對流換熱系數(shù)地影響.、已知某

9、大平壁地厚度為，材料導熱系數(shù)為，壁面兩側地溫度差為C，則通過該平壁導熱 *）.dvzfv。、已知某流體流過固體壁面時被加熱，并且，流體平均溫度為C，則壁面溫度為.、一般來說，順排管束地平均對流換熱系數(shù)要比叉排時?。ɑ虻停?、已知某大平壁地厚度為，材料導熱系數(shù)為（），則通過該平壁單位導熱面積地導熱熱阻為 。入*.、已知某換熱壁面地污垢熱阻為，若該換熱壁面剛投入運行時地傳熱系數(shù)為，則該換熱壁面 有污垢時地傳熱系數(shù).、采用小管徑地管子是強化對流換熱地一種措施.、壁溫接近換熱系數(shù)較大一側流體地溫度.、研究對流換熱地主要任務是求解對流換熱系數(shù)，進而確定對流換熱地熱流量、熱對流時，能量與質量（或物質）同時

10、轉移.、導熱系數(shù)地大小表征物質導熱能力地強弱.、一般情況下氣體地對流換熱系數(shù)小于液體地對流換熱系數(shù).、在一定地進出口溫度條件下，逆流地平均溫差最大.、黑體是在相同溫度下輻射能力最強地物體.、在一臺順流式地換熱器中，已知熱流體地進出口溫度分別為C和C，冷流體地進出口溫度分別為c和c，則對數(shù)平均溫差為c.5、已知一灰體表面地溫度為C，黑度為，則輻射力為.、為了達到降低壁溫地目地，肋片應裝在冷流體一側.、灰體就是吸收率與波長（或入）無關地物體.、冬季室內暖氣壁面與附近空氣之間地換熱屬于復合換熱.、傳熱系數(shù)地物理意義是指冷熱流體（熱流體和冷流體）或間溫度差為1C（或）時地傳熱 熱流密度.、黑度是表明物

11、體輻射能力強弱地一個物理量.、肋效率為肋壁實際散熱量與肋壁側溫度均為肋基溫度時地理想散熱量之比.、在一個傳熱過程中，當壁面兩側換熱熱阻相差較多時，增大換熱熱阻較大（或大、或較高） 一側地換熱系數(shù)對于提高傳熱系數(shù)最有效.Emxvx。、導熱系數(shù)是由式定義地，式中符號表示沿方向地熱流密度，是物體溫度沿方向地變化率 、可以采用集總參數(shù)法地物體，其內部地溫度變化與坐標無關.、溫度邊界層越厚，則對流換熱系數(shù)越小，為了強化傳熱，應使溫度邊界層越薄越好、凝結換熱地兩種形式是珠狀凝結和膜狀凝結.、保溫材料是指導熱系數(shù)小地材料.、（普朗特數(shù)）即，它表征了動量擴散厚度（流動邊界層）與能量擴散厚度（熱邊界層厚度） 地

12、相對大小.、熱輻射是依靠電磁波傳遞能量地，它可以在真空進行.、同一溫度下黑體地輻射能力最強、吸收能力最強.、熱水瓶地雙層玻璃中抽真空是為了減小對流換熱.、換熱器傳熱計算地兩種方法是平均溫差法和效能傳熱單元數(shù)法.、（雷諾數(shù)）即，表征動量微分方程式慣性項與黏帶力項相對大小、即a表征.、（格拉曉夫數(shù)）即，表征表示浮升力與粘性力地相對大小.、按照導熱機理，水地氣、液、固三種狀態(tài)中汽狀態(tài)下地導熱系數(shù)最小.、熱擴散率a入（p c ）是表征物體傳遞溫度變化地能力地物理量.、雪對可見光地吸收能力比對紅外線地吸收能力低.、導熱系數(shù)是物性參數(shù)，它取決于物質地種類和熱力狀態(tài)（即溫度、壓力）.、導熱地第三類邊界條件是

13、指已知物體表面與周圍介質之間地換熱情況、影響對流換熱地主要因素有流動狀態(tài)、流動起因、流體物性、流體相變情況和幾何因素、凝結有珠狀凝結和膜狀凝結兩種形式，其中珠狀凝結比膜狀凝結換熱有較大地換熱強度，sixE2。mniniiiiniiniiiniii、某燃煤電站過熱器中，煙氣向管壁換熱地輻射換熱系數(shù)為（）,對流換熱系數(shù)為（），其復合 換熱系數(shù)為.、氣體輻射具有個特點：（）對波長有選擇性；（）在整個容積中進行.、已知某大平壁地厚度為，材料導熱系數(shù)為（），壁面兩側地溫度差為。C，則通過該平壁導熱 入 jewMy。、導熱微分方程及其單值性條件可以完整地描述一個具體地導熱問題、表面輻射熱阻應用于灰漫表面（

14、或灰表面）輻射換熱計算，其值可用數(shù)學式表示為、導熱地第一類邊界條件是已知任何時刻物體邊界面上地溫度值.、導熱地第二類邊界條件是已知任何時刻物體邊界面上地熱流密度.三、簡答題、簡述非穩(wěn)態(tài)導熱地基本特點（）隨著導熱過程地進行，導熱體內溫度不斷變化，好象溫度會從物體地一部分逐漸向另一 部分轉播一樣,習慣上稱為導溫現(xiàn)象.這在穩(wěn)態(tài)導熱中是不存在地.kavU4。HHIHIIIIH（）非穩(wěn)態(tài)導熱過程中導熱體自身參與吸熱（或放熱），即導熱體有儲熱現(xiàn)象，所以即使對 通過平壁地非穩(wěn)態(tài)導熱來說，在與熱流方向相垂直地不同截面上地熱流量也是處處不等地， 而在一維穩(wěn)態(tài)導熱中通過各層地熱流量是相等地.y6v3A。（）非穩(wěn)態(tài)

15、導熱過程中地溫度梯度及兩側壁溫差遠大于穩(wěn)態(tài)導熱.、什么是臨界熱絕緣直徑？平壁外和圓管外敷設保溫材料是否一定能起到保溫地作用，為 什么？（）對應于總熱阻為極小值時地隔熱層外徑稱為臨界熱絕緣直徑.（）平壁外敷設保溫材料一定能起到保溫地作用，因為增加了一項導熱熱阻，從而增大了總（）圓筒壁外敷設保溫材料不一定能起到保溫地作用，雖然增加了一項熱阻，但外壁地換熱 熱阻隨之減小，所以總熱阻有可能減小，也有可能增大0Yujc。IMIIIHIIHHI 、不凝結氣體含量如何影響了蒸汽凝結時地對流換熱系數(shù)值？其影響程度如何？凝汽器如 何解決這個問題？（）因在工業(yè)凝汽器設備地凝結溫度下，蒸汽中所含有地空氣等氣體是不會

16、凝結地，故稱這 些氣體成分為不凝結氣體.當蒸汽凝結時，不凝結氣體聚積在液膜附近，形成不凝結氣體層， 遠處地蒸汽在抵達液膜表面進行凝結前，必須以擴散方式穿過這個氣體層，這就使凝結換熱 過程增加了一個熱阻，即氣相熱阻，所以降低心8。umuunn（）在一般冷凝溫差下，當不凝結氣體含量為時，換熱系數(shù)將只達純凈蒸汽地左右，后果 是很嚴重地.（）這是凝汽器必須裝設抽氣器地主要原因之一.、寫出直角坐標系中導熱微分方程地一般表達式，它是根據(jù)什么原理建立起來地？它在導 熱問題地分析計算中有何作用？ sqsae。直角坐標系中導熱微分方程地一般表達式為：()它是根據(jù)導熱基本定律(或傅里葉定律)和能量守恒定律建立起來

17、地()作用：確定導熱體內地溫度分布(或溫度場).、用準則方程式計算管內紊流對流換熱系數(shù)時，為什么對短管需要進行修(即使用管長修正 系數(shù)進行修正).()在入口段，邊界層有一個形成地過程，一般由薄變厚.()邊界層地變化引起換熱系數(shù)地變化，一般由大變小，考慮到流型地變化，局部長度上可有 波動，但總體上在入口段地換熱較強(管長修正系數(shù)大于).GMsIa。mnnm ()當 (或)時，短管地上述影響可忽略不計.當 (或)時，則必須考慮入口段地影響.、請分析遮熱板地原理及其在削弱輻射換熱中地作用.()在輻射換熱表面之間插入金屬(或固體)薄板，稱為遮熱板.()其原理是，遮熱板地存在增大了系統(tǒng)中地輻射換熱熱阻，

18、使輻射過程地總熱阻增大，系統(tǒng) 黑度減少，使輻射換熱量減少.TIrRG。| ()遮熱板對于削弱輻射換熱具有顯著作用，如在兩個平行輻射表面之間插入一塊同黑度地遮熱板，可使輻射換熱量減少為原來地，若采用黑度較小地遮熱板，則效果更為顯著7 EqZc。 、試用傳熱學術語說明導熱問題常見地三類邊界條件.()第一類邊界條件：規(guī)定了邊界上地溫度值，即時，.()第二類邊界條件：規(guī)定了邊界上地熱流密度值，即時，.()第三類邊界條件:規(guī)定了邊界上物體與周圍流體間地表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)及周圍流體地溫，即時，.、寫出兩個同類現(xiàn)象相似地條件.同名已定特征數(shù)相等；單值性條件相似.、如何強化膜狀凝結換熱，試舉出一個強化水平管外凝結換

19、熱地例子.強化膜狀凝結換熱基本原則是盡量減薄粘滯在換熱表面上地液膜厚度；實現(xiàn)方法：用各種帶尖峰地表面使在其上冷凝地液膜減薄，以及使已凝結地液體盡快從換熱 表面上排泄掉.舉例：利用溝槽管，使液流在下排過程中分段排泄.、寫出畢渥數(shù)與努塞爾數(shù)地定義式，并說明它們地物理意義，比較兩者不同之處.，固體內部導熱熱阻與其界面上換熱熱阻之比；，壁面上流體地無量綱溫度梯度；兩者不同之處在于：里面地為固體導熱系數(shù)，里面地為流體導熱系數(shù)、用一支插入裝油地鐵套管中地玻璃水銀溫度計來測量儲氣筒里地空氣溫度，請分析如何 減小測試誤差()選用導熱系數(shù)更小地材料作套管；()盡量增加套管高度，并減小壁；()強化套管與流體間地換

20、熱；()在儲氣筒外包以保溫材料.、窗玻璃對紅外線幾乎是不透過地，但為什么隔著玻璃曬太陽卻使人感到暖和？窗玻璃對紅外線幾乎不透過，但對可見光則是可透過地，當隔著玻璃曬太陽時，太陽光可以 穿過玻璃進入室內，而室內物體發(fā)出地紅外線卻被阻隔在室內，因房間內溫度越來越高，從.lzq7I。、兩滴完全相同地水珠分別落在和地鐵板上，哪一滴先氣化？說明原因.落在鐵板上地水珠先氣化.因為水珠在鐵板上地沸騰屬于核態(tài)沸騰，換熱較強.在鐵板上地沸 騰屬于膜態(tài)沸騰，換熱較弱.m。、簡述氣體輻射地特點.（）氣體輻射對波長具有選擇性.（）氣體地輻射和吸收是在整個容積中進行地.、速度邊界層地概念及如何定義邊界層厚度.這種在固體表面附近流體速度發(fā)生劇烈變化地薄層稱為速度邊界層（或流動邊界層）通常規(guī) 定達到主流速度地處地距離定義為邊界層厚度，記為$ .N”、何為遮熱板，指出一個應用遮熱板地例子.遮熱板是指插入兩個輻射換熱表面之間以消弱輻射換熱地薄板.例子：例如用于儲存液氮、液氧地容器中多采用多層遮熱板并抽真空地方法、試分析室內暖氣片地散熱過程，各環(huán)節(jié)有哪些熱量傳遞方式？（以暖氣片管內走熱水為 例）.有以下?lián)Q熱環(huán)節(jié)及傳熱方式:由熱水到暖氣片管道內壁，熱傳遞方式是對流換熱（強制對流）； 由暖氣片管道內壁至外壁，熱傳遞方式為導熱；暖氣片外壁至室內環(huán)境和空氣，熱傳遞方式.Im、