南航考研傳熱學(xué)試題

1、傳熱學(xué)（一） 第一部分 選擇題    1. 在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中 , 決定物體內(nèi)溫度分布的是 ( )       A. 導(dǎo)溫系數(shù) B. 導(dǎo)熱系數(shù)       C. 傳熱系數(shù) D. 密度   2. 下列哪個準(zhǔn)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)

2、 D. 努謝爾特數(shù)   3. 單位面積的導(dǎo)熱熱阻單位為 ( )       A. B.       C. D.   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 100 、溫度為

3、 20 的空氣流經(jīng) 50 的壁面，其對流換熱的熱流密度為（ ）       A. B.       C. D.   6. 流體分別在較長的粗管和細(xì)管內(nèi)作強制紊流對流換熱，如果流速等條件相同，則（ ）       A. 粗管和細(xì)管的 相同 B. 粗管內(nèi)的 大       C. 細(xì)管內(nèi)的 大 D. 無法比較   7. 在相

4、同的進出口溫度條件下，逆流和順流的平均溫差的關(guān)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(nèi)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. 反射輻射 D. 黑度   9. （ ）是在相

5、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. 削弱輻射換熱的有效方法是加遮熱板，而遮熱板表面的黑度應(yīng)（ ）       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 ）   11. 如果溫度

6、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 。   13. 導(dǎo)熱微分方程式的主要作用是確定 。   14. 當(dāng) d 50 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 。   16. 膜狀凝結(jié)時對流換熱系數(shù) 珠狀凝結(jié)。   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(guān)。   19. 已知某大平壁的厚

7、度為 15mm ，材料導(dǎo)熱系數(shù)為 0.15 ，壁面兩側(cè)的溫度差為 150 ，則通過該平壁導(dǎo)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 ， 流體平均溫度為 40 ，則壁面溫度為 。   21. 導(dǎo)熱基本定律 22. 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱  23. 凝結(jié)換熱  24. 黑度   25. 有效輻射   26. 簡述非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)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(shè)保溫材料是否一定能起到保溫的作用，為什么？   28. 一內(nèi)徑為 30

8、0mm 、厚為 10mm 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(dǎo)熱系數(shù)分別為 48 和 0.1 ，鋼管內(nèi)壁及保溫層外壁溫度分別為 220 及 40 ，管長為 10m 。試求該管壁的散熱量。   29. 一內(nèi)徑為 75mm 、壁厚 2.5mm 的熱水管，管壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)為 60 ，管內(nèi)熱水溫度為 90 ，管外空氣溫度為 20 。管內(nèi)外的換熱系數(shù)分別為 和 。試求該熱水管單位長度的散熱量。   傳熱學(xué)（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）   1.B

9、2.C 3.B 4.C 5.D   6.C 7.A 8.A 9.D 10.B    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(dǎo)熱體內(nèi)的溫度分布 ( 僅答“溫度分布”或“溫度場”、“導(dǎo)熱體內(nèi)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 “ ”   18. 幾何 19.1500W/m 2   

10、;20.80    名詞解釋 ( 本大題共 5 小題 , 每小題 4 分 , 共 20 分 )   21. 導(dǎo)熱基本定律 : 當(dāng)導(dǎo)熱體中進行純導(dǎo)熱時 , 通過導(dǎo)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(nèi)的導(dǎo)熱過程稱為非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱。     或：物體中的溫度分布隨時間而變化的導(dǎo)熱稱為非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)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(jié)過程成為流液體。  

11、0;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(nèi)離開單位表面積的總輻射能。    簡答題（本大題共 2 小題，每小題 8 分，共 16 分）   26. （ 1 ）隨著導(dǎo)熱過程的進行 , 導(dǎo)熱體內(nèi)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(zhuǎn)播一樣 , 習(xí)慣上稱為導(dǎo)溫現(xiàn)象。這在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中是不存在的。       （ 2 ）非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程中導(dǎo)熱體自身參與吸熱（或放熱），即導(dǎo)熱體有儲熱現(xiàn)象，所以即使對通過平壁的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱來說，在與熱流方向相垂

12、直的不同截面上的熱流量也是處處不等的，而在一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中通過各層的熱流量是相等的。       （ 3 ）非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程中的溫度梯度及兩側(cè)壁溫差遠大于穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱。   27. （ 1 ）對應(yīng)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(shè)保溫材料一定能起到保溫的作用，因為增加了一項導(dǎo)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(shè)

13、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 d 1 =300mm d 2 =300+2 × 10=320mm d 3 =320+2 × 20=360mm m           t w1 =220 t w2 =40      &

14、#160;                        =9591.226W   29. 解：已知 d 1 =75mm=0.075m d 2 =75+2 × 2.5=80mm=0.08m t f1 =90 t f2          &#

15、160;=20                               =572.2W/m   傳熱學(xué)（二） 第一部分選擇題   1 對于過熱器中：高溫?zé)煔馔獗趦?nèi)壁過熱的傳熱過程次序為（）       A

16、復(fù)合換熱、導(dǎo)熱、對流換熱         B 導(dǎo)熱、對流換熱、復(fù)合換熱       C 對流換熱、復(fù)合換熱、導(dǎo)熱       D 復(fù)合換熱、對流換熱、導(dǎo)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 10

17、00W/(m 2 · K) 、溫度為 77 的水流經(jīng) 27 的壁面，其對流換熱的熱流密度為（）       A 8 × 10 4 W/m 2 B 6 × 10 4 W/m 2 C 7 × 10 4 W/m 2 D 5 × 10 4 W/m 2   4 流體流過管內(nèi)進行對流換熱時，當(dāng) l/d 時，要進行入口效應(yīng)的修正。（）       A 50 B 80 C 50 D 100   5 爐墻

18、內(nèi)壁到外壁的熱傳遞過程為（）       A 熱對流 B 復(fù)合換熱 C 對流換熱 D 導(dǎo)熱   6 下述哪個參數(shù)表示傳熱過程的強烈程度？（）       A k B C c D   7 雷諾準(zhǔn)則反映了 的對比關(guān)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 &

19、#160; 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 D 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(dǎo)熱、對流換熱、復(fù)合換熱、傳熱過程和（）

20、60;     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   11 已知某大平壁的厚度為 10mm ，材料導(dǎo)熱系數(shù)為 45W/(m · K) ，則通過該平壁單位導(dǎo)熱面積的導(dǎo)熱熱阻為 。   12 已知某換熱壁面的污垢熱阻為 0.0003 （ m 2 · 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。 

21、0; 14 壁溫接近換熱系數(shù) 一側(cè)流體的溫度。   15 研究對流換熱的主要任務(wù)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(zhuǎn)移。   17 導(dǎo)熱系數(shù)的大小表征物質(zhì) 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 是在相同溫度下輻射能力最強的物體。   21 穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱  22 穩(wěn)態(tài)溫度場 23 熱對流 24 傳熱過程

22、 25 肋壁總效率   26 不凝結(jié)氣體含量如何影響了蒸汽凝結(jié)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 寫出直角坐標(biāo)系中導(dǎo)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(dǎo)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(guān)尺寸如圖示。已知： t 1 =177 、 t 2 =27 、 1 =0.8 、 2 =0.4 、 X 1 ， 2 0.2 。試用網(wǎng)絡(luò)法求：    

23、 兩平板之間的輻射換熱量；     若兩平板均為黑體表面，輻射換熱量又等于多少？   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(nèi)流動，其進出口溫度分別為 15 和 60 ，比熱為 4174J/(kg · k) ；熱油進出口溫度分別為 110 和 70 ，比熱為 2190 J/(kg · k) 。傳熱系數(shù)為 400W （ m 2 · k ）。試計算所需的傳熱面積。   傳熱學(xué)（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）  

24、; 1  A 2 B 3 D 4 C 5 D   6 A 7 B 8 C 9 C 10 A 二、填空題（本大題共 10 小題，每小題 2 分，共 20 分）   11 2.22 × 10 4 （ m 2 · k ） /W （若沒寫單位，扣 0.5 分。）   12 308.5W/ （ m 2 · k ） 或 309W/ （ m 2 · k ）或 308W/ （ m 2 · k ） （若不寫單位，扣 0.5 分）   13 強化  

25、60;14 較大   15 對流換熱系數(shù)（或 c 均可）   16 質(zhì)量（或物質(zhì)）   17 導(dǎo)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(nèi)的導(dǎo)熱過程稱為穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱。       （或：物體中的溫度分布不隨時間而變

26、化的導(dǎo)熱稱為穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱。）   22 【參考答案】       溫度場內(nèi)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】       熱量由固體壁面一側(cè)的熱流體通過固體壁面?zhèn)鬟f給另一側(cè)冷流體的過程。   25 【

27、參考答案】       肋側(cè)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比。 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(biāo)準(zhǔn)】 （ 1 ）因在工業(yè)凝汽器設(shè)備的凝結(jié)溫度下，蒸汽中所含有的空氣等氣體是不會凝結(jié)的，故稱這些氣體成分為不凝結(jié)氣體。當(dāng)蒸汽凝結(jié)時，不凝結(jié)氣體聚積在液膜附近，形成不凝結(jié)氣體層，遠處的蒸汽在抵達液膜表面進行凝結(jié)前，必須以擴散方式穿過這個氣體層，這就使凝結(jié)換熱過程增加了一個熱阻，即氣相熱阻，所以 c 降低。（ 3 分） （ 2 ）在一般冷凝溫

28、差下，當(dāng)不凝結(jié)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(yán)重的。（ 3 分，答 50% 左右也可） （ 3 ）這是凝汽器必須裝設(shè)抽氣器的主要原因之一。（ 2 分）   27 【參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)】    （ 1 ）直角坐標(biāo)系中導(dǎo)熱微分方程的一般表達式為： （ 3 分）    （ 2 ）它是根據(jù)導(dǎo)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(dǎo)熱體內(nèi)的溫度分布（或溫度場）。（ 3 分） 五、計算題（本大題共 2 小

29、題，每小題 12 ，共 24 分）   28 【參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)】 （ 1 ） (3 分 )             (2 分 )             =1105.65W （ 1 分）     若兩表面為黑體表面，則        &

30、#160;    （ 3 分）             （ 2 分）             =1492.63W （ 1 分）    若不寫單位，扣 0.5 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(biāo)準(zhǔn)】   已知： q

31、m2 =2.5kg/s               計算平均溫差       （ 5 分） （ 2 ）計算水所吸收的熱量 （ 3 分） （ 3 ）計算傳熱面積   由 得   (4 分 )   若不寫單位，扣 0.5 分若沒寫公式，直接把值代入，也可給分。 傳熱學(xué)（三）   第一部分 選擇題    1. 在鍋

32、爐的爐墻中：煙氣 內(nèi)壁 外壁 大氣的熱過和序為 : 【 】       A. 輻射換熱 , 導(dǎo)熱 , 復(fù)合換熱       B. 導(dǎo)熱，對流換熱，輻射換熱       C. 對流換熱淚盈眶，復(fù)合換熱，導(dǎo)熱       D. 復(fù)合換熱，對流換熱，導(dǎo)熱   2. 由表面 1 和表面 2 組成的封閉系統(tǒng)中： X 1,2 _ X 2,1 。 &#

33、160;     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(nèi)進行對流換熱時其入口效應(yīng)修正系數(shù) 【 】       A.=1 B. >1 C. <1 D. =0   4. 在其他條件相同的情況下 , 下列哪種物質(zhì)的導(dǎo)熱能力最差 ? 【 】       A. 空氣 B. 水 C. 氫氣 D. 油   5. 下列哪

34、種物質(zhì)中不可能產(chǎn)生熱對流 ?       A. 空氣 B. 水 C. 油 D. 鋼板   6.Gr 準(zhǔn)則反映了 _ 的對比關(guān)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(guān)。       A. 表面粗糙度 B. 表面溫度

35、60;     C. 表面積 D. 角系數(shù)   8. 氣體的導(dǎo)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(shè)備不屬于間壁式換熱器 ? 【 】       A.1-2 型管殼式換熱器 ? B. 2-4 型管殼式換熱器   &

36、#160;   C. 套管式換熱器 D. 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器   10. 熱傳遞的三種基本方式為 【 】       A. 導(dǎo)熱、熱對流和傳熱過熱       B. 導(dǎo)熱、熱對流和輻射換熱       C. 導(dǎo)熱、熱對流和熱輻射       D. 導(dǎo)熱、輻射換熱和對流換熱   第二部分 非選擇題 &#

37、160; 11. 在一臺順流式的換熱器中，已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 0.5 ， 則其車輛射力為 _ 。   13. 為了達到降低壁溫的目的，肋片應(yīng)裝在 _ 一側(cè)。   14. 灰體就是吸收率與 _ 無關(guān)的物體。   15. 冬季室內(nèi)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 _ 間溫度差為時的傳熱熱

38、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(cè)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(dāng)壁面兩側(cè)換熱熱阻相差較多時，增大換熱熱阻 _ 一側(cè)的換熱系數(shù)對于提高傳熱系數(shù)最有效。   20. 型管殼式換熱器型號中的“”表示 _ 。   21. 換熱器的效能（有效度）  22. 大容器沸騰  23. 準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 24. 黑體 25. 復(fù)合換熱     26. 氣體輻射有

39、哪些特點？   27. 為什么高溫過熱器一般采用順流式和逆流式混合布置的方式？ 五、計算題（本大題小題，每小題分，共分）   28. 某爐墻由耐火磚和保溫板組成，厚度分別為 200mm 和 80mm ，導(dǎo)熱系數(shù)分別為 0.8W/(m. K) 和 0.11W/(m. K) ，爐墻內(nèi)外側(cè)壁溫分別為 600 。 C 和 70 。 C 。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(nèi)徑為 2.5cm 的直管內(nèi)流動，管子內(nèi)表面溫度為 60 。 C ，水的平均溫度為 30 。管長 m 。試求水所吸收的熱量。（

40、已知 30 。 C 時 , 水的物性參數(shù)為： C p =4.17KJ/(kg.K), =61.8 × 10 -2 W/(m.K), =995.7kg/m 3 , =0.805 × 10 -6 m 2 /s, ） Pr=5.42, 水 60 。 C 時的 =469.9 × 10 -6 kg/(m.s) 。已知水在管內(nèi)流動時的準(zhǔn)則方程式為    （） Nu f =0.027Re f 0.8 Pr f 0.4 1 R 適用條件： Re f =10 4 1.2 × 10 5 , Rr f =0.6-120, 水與壁面間的換熱溫差 t

41、 30C °    （） Nu f =0.027Re f 0.2 Pr f 1/3 ( f / w ) 0.11 1 R 適用條件： Re f =10 4 1.75 × 10 6 , Pr f = 0.6 700, 水與壁面間的換熱溫差 t > 以上兩個準(zhǔn)則方程式的定性溫度均為流體的平均溫度（ w 的定性溫度為管內(nèi)壁溫度） , 特性尺度為管內(nèi)徑。   傳熱學(xué)（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 A 2. C

42、 3. B 4. A 5. D       6. D 7. D 8. C 9. D 10. C 二、填空題（本大題共 10 小題，每小 2 分，共 20 分）       11 61.7 ° C 或 61.7 ° C( 若不寫單位 , 扣 0.5 分 )       12 725.76W/m 2 或 726W/m 2 ( 若不寫單位 , 扣 0.5 分 )    &#

43、160;  13 冷流體       14 波長或 “ ” 復(fù)合 15. 復(fù)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） &#

44、160;     21 【參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)】       換熱器的實際傳熱量與最大可能傳熱量之比?；?      22 【參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)】       高于液體飽和溫度的熱壁面沉浸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(biāo)準(zhǔn)】    

45、   物體內(nèi)各點溫升速度不變的導(dǎo)熱過程。         【參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)】       吸收率等于 1 的物體。         【參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)】       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）   &#

46、160;   26 【參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)】       （ 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(nèi)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(biāo)準(zhǔn)：（ 1 ）答出 4 分：（ 2 ）答出 4 分。       27 【參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)】 

47、0;     （ 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(shè)備的經(jīng)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一端，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(shè)備的安全運行。       （ 3 ）所以高溫過熱器一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

48、區(qū)域采用逆流布置。 評分標(biāo)準(zhǔn)：（ 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(biāo)準(zhǔn)】          29 【參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)】傳熱學(xué) ( 四 )   1. 復(fù)合表面?zhèn)鳠釋W(xué)系數(shù)，單位是 。 

49、0; 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 F 0 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

50、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 =0.380.76 m 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 。   14. 在輻射換熱系統(tǒng)中稱 為 。   15. 由兩根同心圓管組成的間壁式換熱器稱為 。   16. 對流換熱牛

51、頓冷卻定律式為 =aA t （ W ）指出其中的熱阻表達式是 （ ）        Aa a   17. 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)熱源時的導(dǎo)熱微分方程式可寫為 （ ）          19. 如果溫度場不隨時間而變化，即（ ）  

52、0;       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   21. 寫出 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 （ ）           

53、;    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 Pr 1 時，則（ ）        > 1 < 1 1 / 1 0   25. 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

54、量越大   26. 當(dāng)量直徑 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?。?）       管長 L 管內(nèi)徑 d i 管外徑 d i d 0 -d i   28. 水平圓筒外的自然對流換熱的特性尺度應(yīng)取（ ）       圓筒的長度 圓筒外徑 圓筒內(nèi)徑 圓筒壁厚度   29.

55、 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（ ）  

56、;      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) 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

57、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（ ）          38. 管殼式換熱器歸類于（ ）       間壁式 回?zé)崾?混合式 再生式   39. 在一般換熱器設(shè)計中，考慮表面污染情況用（ ）  

58、;     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（ ）        C A A C B B   41. 溫度場  42. 吸收率   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

59、15 分）   46. 平壁，厚度 = 80mm ，兩表面溫度分別維持在 20 （ ）和 0 ，平壁的高溫面受到流體的加熱，流體溫度 t f = 100 , 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) W/ （ m 2 · 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， a 0 =90W/(m 2 · k) ，冷卻水在管內(nèi)流過 a 1 =6000W/(m 2 · k) 。冷卻管是外徑為 16mm ，厚 1.5mm 的黃銅管。求：       1

60、 ）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)鳠嵯禂?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 10 和 30 ，熱流體進出口溫度分別為 80 和 50 ，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 50c

61、m ，導(dǎo)熱系數(shù) ，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 70 處，距離溫墻面的厚度為多少？   50.30 的大銅板，被置于 400 的爐中加熱 10 分鐘后，測得銅板溫度上升到 150 。已知銅板兩側(cè)與周圍環(huán)境間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 125W/ （ m 2 · k ），銅板的 = 8440kg /m 3 ， C P =377J/ （

62、kg · k ） , 。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 100 ，水的進口溫度為 15 。若要使水的出口溫度達到 85 ，求單位管長換熱量。（不考慮修正）        提示： 已知： 50 的水         52. 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 30 ，內(nèi)壁外表面溫度為 0 ，鍍銀壁黑度為 0.03 。計算由于輻

63、射換熱單位面積人散熱量。   傳熱學(xué)（四）答案及評分標(biāo)準(zhǔn) 一、填空題：每小題 1 分，共 15 分。       1.W/ （ m 2 · k ） 2.t=f(x,y) 3. 較小 4. 付立葉準(zhǔn)則 5.0       6. 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    &

64、#160;  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） &#

65、160;     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?jǐn)?shù)。 四、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

66、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 （ 2 分）           （ 2 ）角系數(shù)的完整性 （ 1 分）           （ 3 ）角系數(shù)的可加性 （ 1 分） 五、計算題（

67、每小題 5 分，共 15 分）       46. 由 （ 3 分）           得 （ 2 分）       47.1 ）對于管外表面積的傳熱系數(shù)為           （ 2 分）       2 ）略計算壁

68、熱阻，傳熱系數(shù)為                     傳熱系數(shù)增加了 96%       3 )            傳熱系數(shù)增加還不到 1%       

69、0;   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)             算術(shù) （ 1 分）           差別 （ 1 分） 六、綜合計算（每小巧玲瓏題 8 分，共 32 分）      &#

70、160;49. （ 2 分）           （ 2 分）            由 （ 1 分）            有          （ 2 分）   &#

71、160;   50. 設(shè) ，采用集總數(shù)法                                             

72、              校核假設(shè) 假設(shè)正確（ 2 分）       51. 定性溫度             流動為紊流              

73、;           （ 2 分）        52.             (2 分 )             總復(fù)習(xí)題 基本概念 :   薄材 : 在加熱或冷

74、卻過程中 , 若物體內(nèi)溫度分布均勻 , 在任意時刻都可用一個溫度來代表整個物體的溫度 , 則該物體稱為 -.   傳熱 : 由熱力學(xué)第二定律 , 凡是有溫差的地方 , 就有熱量自發(fā)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移 , 這種由于溫差引起的熱量轉(zhuǎn)移過程統(tǒng)稱為 -.   導(dǎo)熱 : 是指物體內(nèi)不同溫度的各部分之間或不同溫度的物體相接觸時 , 發(fā)生的熱量傳輸?shù)默F(xiàn)象 .   對流 : 指物體各部分之間發(fā)生相對位移而引起的熱量傳輸現(xiàn)象 .   對流換熱 : 指流體流過與其溫度不同的物體表面時 , 流體與固體表面之間發(fā)生的熱量交換過程稱為 -.   強制對流 : 由

75、于外力作用或其它壓差作用而引起的流動 .   自然對流 : 由于流體各部分溫度不同 , 致使各部分密度不同引起的流動 .   流動邊界層 : 當(dāng)具有粘性的流體流過壁面時 , 由于粘滯力的作用 , 壁面附近形成一流體薄層 , 在這一層中流體的速度迅速下降為零 , 而在這一流層外 , 流體的速度基本達到主流速度 . 這一流體層即為 -.   溫度邊界層 : 當(dāng)具有粘性的流體流過壁面時 , 會在壁面附近形成一流體薄層 , 在這一層中流體的溫度迅速變化 , 而在這一流層外 , 流體的溫度基本達到主流溫度 . 這一流體層即為 -.   熱輻射 : 物體由于本身溫度

76、而依靠表面發(fā)射電磁波而傳遞熱量的過程稱為 -.   輻射力 : 物體在單位時間內(nèi) , 由單位表面積向半球空間發(fā)射的全部波長的輻射能的總量 .   單色輻射力 : 物體在單位時間內(nèi) , 由單位表面積向半球空間發(fā)射的波長在 - +d 范圍內(nèi) 的輻射能量 .   立體角 : 是一個空間角度 , 它是以立體角的角端為中心 , 作一半徑為 r 的半球 , 將半球表面上被立體角切割的面積與半徑平方 r 2 的比值作為 - 的大小 .   定向輻射強度 : 單位時間內(nèi) , 在單位可見面積 , 單位立體角內(nèi)發(fā)射的全部波長的輻射能量稱為 -.   傳質(zhì) : 在含

77、有兩種或兩種以上組分的流體內(nèi)部 , 如果有濃度梯度存在 , 則每一種組分都有向低濃度方向轉(zhuǎn)移 , 以減弱這種濃度不均勻的趨勢 . 物質(zhì)由高濃度向低濃度方轉(zhuǎn)移過程稱為 -.   分子擴散傳質(zhì) : 靜止的流體中或在垂直于濃度梯度 方向 作層流流動的流體中的 傳質(zhì) , 有微觀分子運動所引起 , 稱為 -.   對流流動傳質(zhì) : 在流體中由于對流摻混引起的質(zhì)量傳輸 .   有效輻射 : 單位時間內(nèi) , 離開所研究物體單位表面積的總輻射能 .   灰體 : 單色吸收率 , 單色黑度與波長無關(guān)的物體 .   角系數(shù) : 有表面 1 投射到表面 2 的輻射能

78、量 Q 1 2 占離開表面 1 的總能量 Q 1 的份數(shù) , 稱為表面 1 對表面 2 的角系數(shù) .   輻射換熱 : 物體之間通過相互輻射和吸收輻射能而產(chǎn)生的熱量交換過程 .   填空題 :   當(dāng)輻射投射到固液表面是表面輻射，投射到氣體表面是 - 輻射。容積   氣體常數(shù) R 量綱是 - 。 L 2 t -2 T -1   當(dāng)輻射物體是 - 時，輻射力是任何方向上定向輻射強度的 - 倍。漫輻射表面 ,   強制對流換熱的準(zhǔn)數(shù)方程形式為 -.Nu=f(Re,Pr)   描述流體運動方法有 - 和 - 兩種方法 . 拉氏法

79、, 歐拉法   對于一個穩(wěn)態(tài)的流動傳熱現(xiàn)象而言 , 其準(zhǔn)數(shù)方程式可表示為 -. Nu=f(Re,Pr,Gr)   自然對流換熱的準(zhǔn)數(shù)方程式可表示為 -. Nu=f(Pr,Gr)   熱輻射過程中涉及到的三種理想物體有 -. 黑體 , 透明體 , 鏡體   實際上大部分工程材料在 - 范圍內(nèi) , 都表現(xiàn)出灰體性質(zhì) . 紅外線   善于發(fā)射的物體同時也善于 -. 吸收   角系數(shù)是一個與 - 有關(guān)的純幾何量 . 輻射物體的尺寸 , 空間位置   實際物體的輻射力與 - 的比值恒等于 - 的黑體的輻射力 . 輻射來自于黑體的吸收率

80、 , 同溫度下   灰體與其他物體輻射換熱時 , 首先要克服 - 達到節(jié)點 , 而后再克服 - 進行輻射換熱 . 表面熱阻 , 空間熱阻   黑體的有效輻射就是 -. 黑體的自身輻射   為增加輻射換熱系統(tǒng)的換熱量 , 可通過 - 輻射換熱物體表面的黑度來實現(xiàn) . 增加   對流流動傳質(zhì)的準(zhǔn)數(shù)方程為 -.Sh=f(Re,Sc)   判斷并改錯 :   只有管外徑小于臨界絕熱直徑時，鋪設(shè)絕熱層才能使熱損失減小。 （ ）   熱輻射和流體對流及導(dǎo)熱一樣，需有溫差才能發(fā)射輻射能。 （ ）   通過圓筒壁的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時，

81、單位面積上的熱流密度是處處相等的。（ ）   導(dǎo)溫系數(shù)僅出現(xiàn)在非穩(wěn)態(tài)熱量傳輸過程中 , 導(dǎo)溫系數(shù)越大 , 物體內(nèi)各處溫度越不均勻 ( ).   熱量傳輸一般有導(dǎo)熱 , 熱對流及熱輻射三種基本形式 . ( ).   水平熱壁面朝上布置時比朝下時的對流換熱量大 ( ).   流體的物性參數(shù)愈小 , 愈大 , 流體對流換熱能力愈大 ( ).   紊流運動粘度 m 與流體運動粘度都是流體的物性參數(shù) , 與 Re 和紊流程度有關(guān) . ( ).   Pr t = m / h , 紊流的普朗特數(shù)不表示流體的物性參數(shù) , 表示紊流時熱量和動量傳遞過程

82、的程度和狀態(tài) ( ).   兩物體之間的輻射換熱必須通過中間介質(zhì)才能進行 , 且熱輻射過程中伴隨著能量形式的二次轉(zhuǎn)化 ( ).   金屬表面在空氣中被氧化后 , 在相同溫度下 , 其輻射能力比原來爭強了 ( ).   與黑體一樣 , 灰體也是一種理想物體 , 只是在數(shù)值上與黑體成折扣關(guān)系 ( ).   同溫度下 , 物體輻射力越大 , 其吸收率越小 ( ).   角系數(shù)描述的是物體的空間位置和幾何形狀對輻射換熱的影響 , 并與輻射物體本身的特性和溫度有關(guān) ( ).   當(dāng)系統(tǒng)處于熱平衡時 , 灰體的有效輻射等于同溫度下的黑體輻射 ,

83、并與灰體的表面黑度有關(guān) ( ).   當(dāng)一鑄件在車間內(nèi)加熱時 , 其輻射換熱量的大小與車間大小有關(guān) ( ).   當(dāng)一鑄件在車間內(nèi)加熱時 , 其輻射換熱量的大小取決于鑄件面積和本身黑度 . ( ).   問答題 :   熱量傳輸有哪幾種基本方式？   溫度場有哪幾種表示方法？   能量微分方程的幾種形式均用于哪些條件？   導(dǎo)溫系數(shù)表達式及物理意義？   何謂單值性條件？包括哪些？   邊界條件分為哪幾類？各自數(shù)學(xué)描述？   通過平壁的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱數(shù)學(xué)描述及第一；三邊界條件數(shù)學(xué)描述？溫度分布？熱流密度？（單；多層 ; 為常 ; 變量時）   通過圓筒壁的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱數(shù)學(xué)描述及第一；三邊界條件數(shù)學(xué)描述？溫度分布？熱流密度？（單；多層）   熱阻有何應(yīng)用？推導(dǎo)臨界直徑公式并分析影響臨界直徑的因素 ?    答 : 熱阻的應(yīng)用 : 利用熱阻可將某些熱量傳輸問題轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬電路來分析 .