傳熱學試題答案

傳熱學試卷

一.填空題：（共20分）［評分標準：每小題2分］

1.導溫系數(shù)是材料物體內部溫度扯平能力的指標,大小等于人/PC。

2.影響強制對流換熱的主要因素有流體的物性，狀態(tài)，壁面結構。

3.動量傳遞和熱量傳遞的雷諾比擬的解為0.0296Re,,適用條件是Pr二1。

4.影響膜狀凝結傳熱的主要熱阻是液膜層的導熱熱阻。

5.自膜化現(xiàn)象是對流換熱系數(shù)與壁面尺寸無關,其發(fā)生的條件是流體處于湍流自然對

流。

6.同一殼管式換熱器，遜布置時對數(shù)平均溫壓最大，順通布置時對數(shù)平均溫壓最小。

7.在熱輻射分析中，把單色吸收率與波長無關的物體稱為灰體。

8.通常，把4&0.12卬/加次的材料稱為保溫材料。

9.有效輻射是單位時間內離開物體單位表面的輻射能,它包括本身輻射和反射輻射兩

部分。

10.傅立葉定律的數(shù)學表達式是。二-乂包。

dx

二.問答及推導題：（共50分）

1.名詞解釋：（10分）［評分標準：每小題2分］

①輻射力：單位表面積物體在單位時間內向半球空間發(fā)射得全部波長的能量.

②熱邊界層：在壁面附近溫度劇烈變化的薄層.

③導溫系數(shù)：a=—表示物體內部溫度扯平的能力.

pc

④膜狀凝結：凝結液能很好的潤濕壁面,在壁面上鋪展成膜.液膜的熱阻為主要熱阻.

⑤太陽常數(shù)：大氣層外緣與太陽射線相垂直的單位表面積所接受的太陽輻射能為

1367W/m2

2.試介紹三種強化管內湍流換熱的措施，并說明措施的傳熱學原理。（10分）

答：三種方法（1）流速u提高，（2）直徑d減小，（3）采用強化的換熱面。

（6分）

原理Nuf=0.023Re7Pr；

或0c-------------（4分）

3.根據(jù)大容器飽和沸騰曲線，飽和沸騰曲線可分為兒個區(qū)段其中哪個區(qū)段

具有溫壓小，換熱強的特點為什么在沸騰換熱時必須嚴格監(jiān)視并控制熱

通量在臨界熱通量以內（10分）

答：四個區(qū)段，核態(tài)沸騰。-------------（4分）

用DNB監(jiān)視的原因（1）DNB之上q隨At變化亦小

（2）超過時猛增，可達到1000C，易燒毀設備。--------

-----（6分）

至

E

/

U

』X一

4.輻射換熱與導熱.對流相比,有哪些特點（10分）

答（1）電磁波,能量形式轉換.---------（2分）

（2）不依靠中間介質，在真空中亦可以進行.---------（2分）

（3）在高溫時,輻射特別重要，與溫度的四次方成正比.---------（2分）

（4）熱輻射為物體的固有特性.---------（2分）

（5）吸收與輻射的總效果為輻射換熱.---------（2分）

5.平壁的厚度為5,兩表面的溫度分別為J和5,且平壁材料的導熱系數(shù)是

隨溫度而變化的，關系式為人="（l+bt）。試求熱流密度和平壁內的溫度分布的表達式。

（10分）

解：一求熱流密度

由傅立葉定律夕=一丸？=一4（1+9）？（1）----------（1分）

dxax

gx=一％（1+*2）+c（2）---------（1分）

由邊界條件x=O,t=twi0=-4）（&+?心）+。（3）-----（1分）

X=3j=tw2夕5=-%0（42+：幻，2）+。（4）---（1分）

4b=20［（rM-tw2）+4Q：i—彳2）］

（4）-（3）2（5）-------------（1分）

4=§1+伙￡吟與］（%_%）

o2

12

4==（41一。，2）卬/加~

或寫成§（6）-------------（1分）

-t+/1

4=40+伏^y^）］=5（4+4）

二求t的分布

c八,、dt

q——^o（1+從）

ax

qdx=—Ao（1+bt）dt

“j；dx=—Aof（14-bt）dt

q/b2、，b.

~T~x=（九i+7'卬i）一（'+7/2）

A）NN

，=@/

Vb

-------------（4分）

三：計算題：（共80分）

1.參閱下圖，一支水銀溫度計被用來測定壓縮空氣儲罐里的空氣溫度。如果溫度計讀

數(shù)為tLlOOC,套管基部溫度為1二50℃,套管長度為H=140mm,套管壁厚6=lmm,壁的

導熱系數(shù)為入=50W/（m.℃）,套管外側壓縮空氣的對流換熱系數(shù)為h=30W/（m2.℃）,試

確定測溫誤差有多大如果改成不銹鋼制成的套管，不銹鋼的導

熱系數(shù)為入=15W/（m.℃）,測量誤差又有多大

（20分）（提示。否9J（chmH））

解：⑴u二兀dA二兀d5

Tf

ch(mH)

t__tHch(mH)-t0_15.5/?-z0_15.5x100-50_

f~~15.5-1-~15.5-1

Ar=Z//-rz=100-103.4=-3,4℃-------------(12分)

（2）改用不銹鋼，實際氣溫仍為0=103.4℃

（8分）

。To=103.4-^^=103.2℃

ch(mH)262

即測量溫度誤差為at=-0.2℃

2.有一外直徑d尸0.3m,黑度￡尸的熱管道。其外表面溫度t尸450C,周圍介質的溫度

t,=50℃o試求每米管長上的輻射熱損失。如果在熱管道周圍加一直徑出=0.4nb黑度￡

z=的遮熱板，此時輻射熱損失又是多少（20分）

解：（一）無遮熱板時

q尸皿與c。[焉尸-(毋]

小0?7><[(45。+273,王瑪0----------------

（6分）

100100

=12618卬//

（二）有遮熱板時

（1）先求出遮熱板的溫度

皿與端尸一（備Lc。喘

1

11

—=0.784

10.3萬/1

-+—(―-1)

0.90.4乃0.82

x0.3x0.784x5.67x[(4504~273)4-(i)4]

（8分）

100100

T50+273

=4x0.4x0.82x5.67x[(^)4-(--------)4]

100100

(-^)4=1204.5

100：2分）

Tz=589.062

50+273

X0.4X0.82X5.67x[1204.5-()4J=6401.5w/m2-------(4分)

3.一蒸汽管道內徑為200nlm,管壁厚為8mm,管外包有120mm厚的熱絕緣層，其導熱系

數(shù)入2=（nt℃）,管壁導熱系數(shù)人尸（m.℃）,蒸汽溫度為tfl=300℃,周圍空氣溫度為

tf,=25℃,管內外兩側流體與壁面間的對流換熱系數(shù)分別為a尸116環(huán)/（/.℃）,a

2

2=10W/（m.℃）,求單位管長的傳熱系數(shù)、傳熱量q及絕緣層外表面溫度。（20分）

解：=0.2m,d2=0.216=0.216+2x0.12=0.456zw----------------（1分）

--------+--------in—+---------In—+----------

瘋惠2成]42欣2d2㈤3人2

71

----(10分)

0.2160.456]

+—In一+In

0.2x1162x46.50.22x0.1202160.456710

_71

=0.931W/(M.Z)

~0.043+0.0008+3.11+0.219

[-tf2)=0.931x(300-25)=256w/m

1（9分）

=25+256x-----------=42.9℃

^-x0.456x10

4.溫度為17℃,流量為1.14kg/s的水通過換熱器對油進行冷卻。油的比熱為

c尸（kg.℃）,進口溫度為117℃,出口溫度為27℃,最后出口水溫達到60℃,已知

總的傳熱系數(shù)為285W/（m2.℃）,試分別用￡-NTU法和對數(shù)平均溫壓法求單流程逆流換

熱器所需的面積。（20分）

1e和[一NTU(y—C)]

1-Cexp[-NTU(1-C)]

(提示水的比熱為kJ/(kg.℃),C=(Gc)min/(Gc)nnx)

解：（一）用￡-NTU計算:

進出口油溫<=117℃,<=117℃

c

進出口水溫r2=17℃,z；=60C

Q=m2c2(t2一/；)=1.14x4.187x(€0-17)=205（4分）

w2c2=1.14x4.187=4.77^w/℃

Q205巾

m.c.=-...r=-------=2.28kw/C

117-27

M2c2〉研=("C)min（4分）

杵4二駕"A

(加嘰山2.28

t\-t\117-2790no

r-t,117-1710()

_1-exp[-NTU(1-C)]

3~I-Cexp[-NTU(\-C)]

由

知

/

2.28i

1-exp-0.215A1-4川_|

0.9=------------^―

228(2.28

1一一'exp-0.215A1（4分）

4.771F

1-exp[-0.215Ax0.522]

1-0.478exp[-0.06525A]

解出A=26.27m2（1分）

（二）用平均溫壓法

_(117-60)-(27-17)

=27℃（7分）

,117-60

In—

27-17

A4=2—____砍_____=26.6〃/

-KA*-0.285x27

傳熱學（一）

第一部分選擇題

?單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的匹個選項中只有一個選項是符合

題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內。

1.在穩(wěn)態(tài)導熱中，決定物體內溫度分布的是（）

A.導溫系數(shù)B.導熱系數(shù)

C.傳熱系數(shù)D.密度

2.下列哪個準則數(shù)反映了流體物性對對流換熱的影響（）

A.雷諾數(shù)B.雷利數(shù)

C.普朗特數(shù)D.努謝爾特數(shù)

3.單位面積的導熱熱阻單位為（）

A.KB.m2K/W

C.W/mlD.W/mK

4.絕大多數(shù)情況下強制對流時的對流換熱系數(shù)（）自然對流。

A.小于B.等于

C.大于D.無法比較

5.對流換熱系數(shù)為100K）、溫度為20C的空氣流經50C的壁面，其對流換熱的熱流密度為（）

A.lxlO4W/maB.2x104W/m2

6.流體分別在較長的粗管和細管內作強制紊流對流換熱，如果流速等條件相同，則（）

A.粗管和細管的J相同B.粗管內的J大

c.細管內的a大D.無法比較

7.在相同的進出口溫度條件下，逆流和順流的平均溫差的關系為（）

A.逆流大于順流B.順流大于逆流

C.兩者相等D.無法比較

8.單位時間內離開單位表面積的總輻射能為該表面的（）

A.有效輻射B.輻射力

C反射粗射D黑度

9.（）是在相同溫度條件下輻射能力最強的物體。

A.灰體B.磨光玻璃

C.涂料D.黑體

10.削弱相射換熱的有效方法是加遮熱板，而遮熱板表面的黑度應（）

A.大一點好B.小一點好

C.大、小都一樣D.無法判斷

第二部分非選擇題

?填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）

11.如果溫度場隨時間變化，則為。

12.一般來說，紊流時的對流換熱強度要比層流時o

13.導熱微分方程式的主要作用是確定。

14.當〃d50時，要考慮入口段對整個管道平均對流換熱系數(shù)的影響。

15.一般來說，順排管束的平均對流換熱系數(shù)要比叉排時o

16.膜狀凝結時對流換熱系數(shù)珠狀凝垢。

17.普朗克定律揭示了按波長和溫度的分布規(guī)律。

18.角系數(shù)僅與因素有關。

19.已知某大平壁的厚度為15mm,材料導熱系數(shù)為K）,壁面兩側的溫度差為150℃,則通過該

平壁導熱的熱流密度為。

20.已知某流體流過固體壁面時被加熱，并且a<-500W/（mJK）,Q=2ScW/流體平均溫度為

40-C,則壁面溫度為。

名詞解釋（本大題共5小題，每小題4分，共20分）

21.導熱基本定律

22.非穩(wěn)態(tài)導熱

23.凝結換熱

24.黑度

25.有效輻射

-簡答題（本大題共2小題，每小題8分，共16分）

26.簡述非稔態(tài)導熱的基本特點。

27.什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的作用，為什么

?計算題（本大題共2小題，每小題12分,共24分）

28.一內徑為300nlm、厚為lOnun的鋼管表面包上一層厚為20mm的保溫材料，鋼材料及保溫材料的導熱系數(shù)

分別為48W/（mK）和W/（mK）t鋼管內壁及保溫層外壁溫度分別為220七及40七，管長為10m。

試求該管壁的散熱量。

29.一內徑為75mm、壁厚2.5mm的熱水管，管壁材料的導熱系數(shù)為60W/（mK）,管內熱水溫度為909,

a

管外空氣溫度為203管內外的換熱系數(shù)分別為500W/（m2K）和35W/<mK）o試求該熱水管單位長度

的敦熱量。

傳熱學（一）參考答案

?單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）

?填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）

11.非穩(wěn)態(tài)溫度場12.強

13.導熱體內的溫度分布（僅答“溫度分布”或“溫度場”、“導熱體內的溫度場”也可）

14.小于或“15小或“低”

16.小于17.黑體單色輻射力或“區(qū)」

18.幾何m2

20.80'C

?名詞解釋（本大題共5小題，每小題4分，共20分）

21.導熱基本定律：當導熱體中進行純導熱時，通過導熱面的熱流密度，其值與該處溫度梯度的絕對值成

正比，而方向與溫度梯度相反。

22.發(fā)生在非穩(wěn)態(tài)溫度場內的導熱過程稱為非穩(wěn)態(tài)導熱。

或：物體中的溫度分布隨時間而變化的導熱稱為非稔態(tài)導熱。

23.蒸汽同低于其飽和溫度的冷壁面接觸時，蒸汽就會在壁面上發(fā)生凝結過程成為流液體。

24.物體的輻射力與同溫度下黑體輻射力之比。

25.單位時間內離開單位表面積的總福射能。

?簡答題（本大題共2小題，每小題8分，共16分）

26.（1）隨著導熱過程的進行，導熱體內溫度不斷變化，好象溫度會從物體的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)導熱中是不存在的。

（2）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

壁的非穩(wěn)態(tài)導熱來說，在與熱流方向相垂直的不同截面上的熱流量也是處處不等的，而在一維稔態(tài)導熱中通過各層

的熱流量是相等的。

（3）非穩(wěn)態(tài)導熱過程中的溫度梯度及兩側壁溫差遠大于穩(wěn)態(tài)導熱。

27.（1）對應于總熱阻為極小值時的隔熱層外徑稱為臨界熱絕緣直徑。

（2）平壁外敷設保溫材料一定能起到保溫的作用，因為增加了一項導熱熱阻，從而增大了總熱阻，

達到削弱傳熱的目的。

<3）圓筒壁外敷設保溫材料不一定能起到保溫的作用，雖然增加了一項熱阻，但外壁的換熱熱阻隨

之減小，所以總熱阻有可能減小，也有可能增大。

?計算題（本大題共2小題，每小題12分,共24分）

28.解：已知dI=300mmd2=300+2X10=320mmd3=320+2X20=360nunI10m

X,-48W/(mK)kj-0lW/(mK)twl=220℃tw2=40℃

220-40

1320t1360

2nx48xl0必荻+2兀x。1x10320

尢=

29.解：已知d1=75mm=0.075md2=75+2X=80mm=0.08mK)tfl=90*Ct

a3

f2=20*C-500W/(mk)Ctj?35W/(mk)

%-%

-i~

--------+rln-4-----------

06171dl2nXd)%—

90-20

10081

1tInt

500nx00752nx60007535”008

傳熱學（二）

本試題分兩部分，第一部分為選擇題，1頁至2頁，每二部分為非選擇題，3頁至7頁，共7頁；選擇題

20分，非選擇題80分，滿分100分?？荚嚂r間150分鐘。

第一部分選擇題

一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題

目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內。

1.對于過熱器中：高溫煙氣一外壁f內壁f過熱的傳熱過程次序為（

A.復合換熱、導熱、對流換熱

B.導熱、對流換熱、復合換熱

C.對流換熱、復合換熱、導熱

D.復合換熱、對流換熱、導熱

2.溫度對輻射換熱的影響對對流換熱的影響。（）

A.等于B.大于C.小于D.可能大于、小于

3.對充換熱系數(shù)為1000W/（m2?K）、溫度為77C的水流經27℃的壁面，其對?流換熱的熱流密度為（）

A.8X104W/m2B.6X104W/m2C.7X104W/m2D.5X104W/m2

4.流體流過管內進行對流換熱時，當"d時，要進行入口效應的修正。（）

A.>50B.=80C.<50D.=100

5.爐墻內壁到外壁的熱傳遞過程為（）

A.熱對流B.復合換熱C.對流換熱D.導熱

6.下述哪個參數(shù)表示傳熱過程的強烈程度（）

A.kB.AC.acD.a

7.雷諾準則反映了的對比關系（）

A.重力和慣性力B.慣性和粘性力

C.重力和粘性力D.浮升力和粘性力

8.下列何種材料表面的法向黑度為最大

A.磨光的銀B.無光澤的黃銅

C.各種顏色的油漆0.粗糙的沿

9.在熱平衡的條件下，任何物體對黑體輻射的吸收率同溫度下該物體的黑度。（)

A.大于B.小于C.恒等于D.無法比較

10.五種具有實際意義的換熱過程為：導熱、對流換熱、復合換熱、傳熱過程和（）

A.輻射換熱B.熱輻射C,熱對流D.無法確定

第二部分非選擇題

二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）

11.已知某大平壁的厚度為10mm,材料導熱系數(shù)為45W/（m?K）,則通過該平壁單位導熱面積的導熱熱阻

為＜.

12.已知某換熱壁面的污垢熱阻為（m2?K）,若該換熱壁面剛投入運行時的傳熱系數(shù)為340W（m

2?K）,則該換熱壁面有污垢時的傳熱系數(shù)為。

13.采用小管徑的管子是對流換熱的一種措施。

14.壁溫接近換熱系數(shù)?側流體的溫展。

15.研究對流換熱的主要任務是求解，進而確定對流換熱的熱流量。

16.熱對流時，能量與同時轉移。

17.導熱系數(shù)的大小表征物質能力的強弱。

18.一般情況下氣體的對流換熱系數(shù)液體的對流換熱系數(shù)。

19.在一定的進出口溫度條件下，的平均溫差最大。

20.是在相同溫度下軸射能力最強的物體。

三、名詞解釋（本大題共5小題，每小題4分，共20分）

21.穩(wěn)態(tài)導熱

22.穩(wěn)態(tài)溫度場

23.熱對流

24.傳熱過程

25.肋壁總效率

四、簡答題(本大題共2小題，每小題8分，共16分)

26.不凝結氣體含量如何影響了蒸汽舞結時的對流換熱系數(shù)值其影響程度如何凝汽器如何解決這個問題

27.寫出宜角坐標系中導熱微分方程的一般表達式，它是根據(jù)什么原理建立起來的它在導熱問題的分析計算中

有何作用

五、計算題(本大題共2小題，每小題12分，共24分)

28.兩塊平行放置的平板1和2,相關尺寸如圖示。已知：t1=177C、12=27C、e1=、

￡2=、X1,2=o試用網(wǎng)絡法求：

?兩平板之間的軸射換熱量；

?若兩平板均為黑體表面，輻射換熱量又等于多少

2m

29.一臺逆流式換熱器用水來冷卻潤滑油。流量為2.5kg/s的冷卻水在管內流動，其進出口溫度分別為15C

和60aC,比熱為4174J/(kg?k)；熱油進出口溫度分別為110和70,比熱為2190J/(kg?k)。傳熱系

數(shù)為400W(m2?k)o試計算所需的傳熱面積。

傳熱學(二)參考答案

一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）

1-A2.B3.D4.C5.D

6.A7,B8.C9.C10.A

二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）

11.X10-4（m2?k）/V（若沒寫單位，扣分。）

12.（m2?k）［或309W/?m2?k）或308W/（m2?k）］（若不寫單位，扣分）

13.強化

14.較大

15.對流換熱系數(shù)（或ac均可）

16.質量（或物質）

17.導熱

18.小于

19.逆流

20.黑體

三、名詞解釋（本大題共5小題，每小題4分，共20分）

21.【參考答案】

發(fā)生在穩(wěn)態(tài)溫度場內的導熱過程稱為穩(wěn)態(tài)導熱。

（或：物體中的溫度分布不隨時間而變化的導熱稱為穩(wěn)態(tài)導熱。）

22.【參考答案】

溫度場內各點的溫度不隨時間變化。（或溫度場不隨時間變化。）

23【參考答案】

依靠流體各部分之間的宏觀運行，把熱量由一處帶到另一處的熱傳遞現(xiàn)象。

24.【參考答案】

熱量由固體壁面?zhèn)鹊臒崃黧w通過固體壁面?zhèn)鬟f給另?側冷流體的過程。

25.【參考答案】

肋側表面總的實際散熱量與肋壁測溫度均為肋基溫度的理想散熱量之二匕。

四、簡答題）本大題共2小題，每小題8分，共16分）

26.【參考答案及評分標準】

（1）因在工業(yè)凝汽器設備的凝結溫度下，蒸汽中所含有的空氣等氣體是不會凝結的，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，遠處的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ac降低。（3分）

（2）在一般冷凝溫差下，當不凝結氣體含量為1%時，換熱系數(shù)將只達純凈蒸汽的40%左右，后果是很嚴

重的。（3分，答50%左右也可）

（3）這是凝汽器必須裝設抽氣器的主要原因之一。（2分）

27.1參考答案及評分標準】

a“4當q〕.立

（1）直角坐標系中導熱微分方程的一般表達式為：%d/&JA（3分）

（2）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的。（2分）

（3）作用：確定導熱體內的溫度分布（或溫度場）。（3分）

五、計算題（本大題共2小題，每小題12,共24分）

28.1參考答案及評分標準】

A以曙*鉤〔

（1）品AAX、,e用FjXg,“再（3分）

<<￡J,[?I77+273Yf27+273f

―i?6*I_

08x2x2*2x2x02^04*2x2（2分）

=（1分）

w鈉?（鈉］

ur4

2x2x02（2分）

=（1分）

若不寫單位，扣分若直接把值代入而沒寫出公式，也可給分。

29.【參考答案及評分標準】

已知：qm2=2.5kg/sV-1OO-CV-70-C15P60P

J

ct-2190J/（kgk）ca-4174/（kgk）k-400W/（mK）

?il算平均溫差AJ

拉1&——）?（甘心）（70?15匕（11）60）

拉.七一嘿^-5246P

（5分）

<2）計算水所吸收的熱量

4>"qM3ca（ra-t'a）-25*4174*（60-15）-469575W（3分）

（3）計算傳熱面積

由6-kF人■得

F=3/k4-469575/（400x5246）-2238m々4分）

若不寫單位，扣分若沒寫公式，宜接把值代入，也可給分。

傳熱學（三）

本試題分兩部分，第一部分為選擇題，1頁至2頁，第二部分為非選擇題，3頁至7頁。本試題共7頁:

選擇題20分，非選擇題80分，滿分100分?？荚嚂r間150分鐘。

第一部分選擇題

一、單項選擇題（本大題10小題，每小題2分，共20分）

在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確項前的字母填在題后的括號內。

1.在鍋爐的爐墻中：煙氣內壁外壁大氣的熱過和序為：【】

A.輻射換熱，導熱，復合換熱

B.導熱，對流換熱，輻射換熱

C.對流換熱淚盈眶，復合換熱，導熱

D.更合換熱，對流換熱，導熱

2.由表面1和表面2組成的封閉系統(tǒng)中：X1,2X2,1o

A.等于B.小于C.可能大于，等于，小于D.大于

3.流體流過短管內進行對流換熱時其入口效應修正系數(shù)【】

A.=lB.>1C.<1D.=0

4.在其他條件相同的情況下，下列哪種物質的導熱能力最差【】

A.空氣B.水C.氫氣D.汩

5.下列哪種物質中不可能產生熱對流

A.空氣B.水C,油D,鋼板

準則反映了的對比關系。

A.重力和慣性力B.慣性力和粘性力

C.重力和粘性力D.角系數(shù)

7.表面輻射熱阻與______無關。

A.表面粗糙度B.表面溫度

C.表面積D.角系數(shù)

&氣體的導熱系數(shù)隨溫度的升高而【】

A.減小B.不變

C.套管式換熱器D.無法確定

9.下列哪種設備不屬于間壁式換熱器【】

型管殼式換熱器B.2-4型管殼式換熱器

C.套管式換熱器D.回轉式空氣預熱器

10.熱傳遞的三種基本方式為【】

A.導熱、熱對流和傳熱過熱

B.導熱、熱對流和輻射換熱

C.導熱、熱對流和熱輻射

D.導熱、輻射換熱和對流換熱

第二部分非選擇題

二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）

11.在一臺順流式的換熱器中，己知熱流體的進出口溫度分別為180和100,冷流體的進出口溫度分別為40

和80,則對數(shù)平均溫差為,

12.已知一灰體表面的溫度為127,黑度為，則其車輛射力為。

13.為了達到降低壁溫的目的，肋片應裝在?側。

14.灰體就是吸收率與無關的物體。

15.冬季室內暖氣壁面與附近空氣之間的換熱屬于換熱。

16.傳熱系數(shù)的物理意義是指間溫度差為1時的傳熱熱流密度。

17.黑度是表明物體____能力強弱的一個物理量。

18.肋壁總效率為與肋壁側溫度均為肋基溫度時的理想散熱量之比。

19.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__一側的換熱系數(shù)對于提高傳

熱系數(shù)最有效。

20.1-2型管殼式換熱器型號中的“2"表示o

三、名詞解釋（本大題5小題，每小題4分，共20分）

21.換熱器的效能（有效度）

22.大容器沸騰

23.準穩(wěn)態(tài)導熱

24.黑體

25.復合換熱

四、簡答題（本大題共2小題，每小題8分，共16分）

26.氣體福射有哪些特點

27.為什么高溫過熱器?般采用順流式和逆流式混合布置的方式

五、計算題（本大題2小題，每小題12分，共24分）

28.某爐墻由耐火磚和保溫板組成，厚度分別為200mm和80mm,導熱系數(shù)分別為（m.K）和（m.K）,爐墻

內外側壁溫分別為600oC和70。Co求爐墻單位面積的熱損失和兩層材料間的溫度。

29.以0.8m/s的流速在內徑為2.5cm的直管內流動，管子內表面溫度為60。C,水的平均溫度為30。

管長2m。試求水所吸收的熱量。（已知30。C時，水的物性參數(shù)為：Cp=,X=X10-2W/,p=995.7kg/m

3：y=X10-6m2/s,）Pr=,水6011c時的v=X10-6kg/）。已知水在管內流動時的準則方程式

為

（1）Nuf=fPrf￡1￡R

適用條件：Ref=104—X105,Rrf=,水與壁面間的換熱溫差tC30C4

（2）Nuf=fPrf1/3（uf/uw）€1eR

適用條件：Ref=104~X106,Prf=~700,水與壁面間的換熱溫差t>30

以上兩個準則方程式的定性溫度均為流體的平均溫度（uw的定性溫度為管內壁溫度），特性尺度為管內徑。

傳熱學（三）參考答案

一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）

1.A2.C3.B4.A5.D

6.D7.D8.C9.D10.C

二、填空題（本大題共10小題，每小2分，共20分）

11.°C或。C（若不與單位，扣分）

12.m2或726W/m2（若不寫單位，扣分）

13.冷流體

14.波長或“人”復合15.復合

16.熱冷流體（或"冷熱流體"也可，"熱流體和冷流體）也可）

17.輻射18.肋壁實際散熱量

19.較大或“大”、"較高”20.管程數(shù)

三、名詞解釋（本大題共5小題，每小題4分，共20分）

21.【參考答案及評分標準】

尸/max

換熱器的實際傳熱量與最大可能傳熱量之比?；?

22.1參考答案及評分標準】

高于液體飽和溫度的熱壁面沉曳在具有自由表面的液體中所發(fā)生的沸騰。

?【參考答案及評分標準】

物體內各點溫升速度不變的導熱過程。

?【參考答案及評分標準】

吸收率等于1的物體。

?【參考答案及評分標準】

對流換熱與輻射換熱同時存在的綜合熱傳遞過程。

四、簡答題（本大題共2小題，每小題8分，共16分）

26.1參考答案及評分標準】

（1）氣體的輻射（和吸收）對波長有強烈的選擇性，即它只能輻射和吸收某些波長范圍內的能量。

（2）氣體的輻射（和吸收）是在整個容積中進行的。固體和液體不能穿透熱射線，所以它們的輻射

（和吸收）只在表面進行。

評分標準：（1）答出4分：（2）答出4分。

27.1參考答案及評分標準】

（1）因為在一定的進出口溫度條件下，逆流的平均溫差最大，順流的平均溫差最小，即采用逆流方

式有利于設備的經濟運行。

（2）但逆流式換熱器也有缺點，其熱流體和冷流體的最高溫度集中在換熱器的同??端，使得該處的

壁溫較高，即這一端金屬材料要承受的溫度高于順流型換熱器，不利于設備的安全運行。

（3）所以高溫過熱器?般采用順流式和逆流式混合布置的方式，即在煙溫較高區(qū)域采用順流布置，

在煙溫較低區(qū)域采用逆流布置。

評分標準：（1）答出2分：（2）答出2分：

（3）答出3分。

五、計算題（本大題共2小題，每小題12分，共24分）

-28.【參考答案及評分標準】

29.1參考答案及評分標準】

傳熱學（四）

一、填空題（每小題1分，共15分）

1.復合表面?zhèn)鳠釋W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o

3.對于一個傳熱過程，如果固體壁面兩側與流體之間的表面?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。

4.非穩(wěn)態(tài)導熱過程中，稱F0為。

5.采用集總參數(shù)法的物體，其內部溫差趨近于。

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)設備中的凝結換熱形式均為。

11.高于飽和溫度的熱壁面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=~um的電磁波，屬Fo

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。

14.在輻射換熱系統(tǒng)中稱€A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①=a,\△t（W）指出其中的熱阻表達式是（）

1A

①Aa②③4④a

17.一般而言，金屬比非金屬（介電體）的導熱系數(shù)值是（）

①較高的②較低的③相等的④接近的

18.當物性參數(shù)為常數(shù)且無內熱源時的導熱微分方程式可寫為（）

vaX+—■0a及1yy

①4②次③△久?。④

19.如果溫度場不隨時間而變化，即（）

包工0—■0生=0包=0

①?、跉q③』④*

20.在非穩(wěn)態(tài)導熱時，物體的溫度隨著（）

①形狀變化②重量變化③時間變化④顏色變化

0（■/⑷

21.寫出-~的名稱（）

①努謝爾特準則②付立葉準則③畢奧準則④普蘭特準則

22.結束導熱問題數(shù)值計算迭代過程的判據(jù)之一是（）

①皿卜尸川"|<￡②叫嚴|<E

嚴T尸

max----------------<E

③勺④①或③

23.流體在泵、風機或水壓頭等作用下產生的流動稱為（）

①自然對流②層流③強制對流④湍流

24.普朗特準則Pr>1時，則（）

一①6>61②6<61③6七61④6/610

25.格拉曉夫準則Gr越大，則表征（）

①浮升力越大②粘性力越大③慣性力越大④動量越大

.4A

d.=—

26.當量直徑U中U表示（）

①長度②寬度③周長④潤濕周長

27.橫掠單管時的時流換熱中，特性尺受取（）

①管長L②管內徑di③管外徑di?d0-di

28.水平圓筒外的自然對流換熱的特性尺度應?。ǎ?/p>

①圓筒的長度②圓筒外徑③§1筒內徑④圓筒壁厚度

29.膜狀凝結換熱中的定性溫度?。ǎ?/p>

①蒸汽溫度②凝結液溫度③凝結液膜層平均溫度④飽和溫度

30.飽和沸騰時，壁溫與飽和溫度之差稱為（）

①平均溫度②絕對溫差③相對溫差④沸騰溫差

31.定向輻射強度與方向無關的規(guī)律稱為（）

①普朗克定律②四次方定律③維恩定律④蘭貝特定律

32.灰體的吸收率是（）

①1②大于1③定值④變量

33.對于灰體，吸收率愈大，其反射率（）

①愈?、谟螈圻m中④不變

34.角系數(shù)是純幾何因素，與物體的黑段（）

①無關②有關③有較大關