傳熱學試題答案

1、傳熱學試卷.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(nèi)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 Nux 0.0296 Re4/5,適用條件是Pr=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，化現(xiàn)象是對流換熱系數(shù)與壁面尺寸無關，具發(fā)生的條件是流體處于湍流自然對6 .同一殼管式換熱器，逆流布置時對數(shù)平均溫壓最大,順流布置時對數(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0.12w/m.k的材料稱為保

2、溫材料。9 .有效輻射是單位時間內(nèi)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 QAox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分輻射力：單位表面積物體在單位時間內(nèi)向半球空間發(fā)射得全部波長的能量.熱邊界層：在壁面附近溫度劇烈變化的薄層.導溫系數(shù)：a 表示物體內(nèi)部溫度扯平的能力.c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 .試介紹三種強化管內(nèi)湍流換熱的措施，并說明措施的傳熱學原理。（10分）答：三種

3、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 0.023Ref Pr；或h（4分）3 .根據(jù)大容器飽和沸騰曲線，飽和沸騰曲線可分為幾個區(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(nèi)（10分）答：四個區(qū)段，核態(tài)沸騰。（4分）用DNBS視的原因（1） DN眨上q隨At變化亦?。?）超過qmax時At猛增，可達到1000,易燒毀設備（6分）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(zhì)，在真空中亦可以進行.（2分）（3）在高溫時，輻射特別重要

4、，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6 ,兩表面的溫度分別為 t W1和t W2,且t W1>t W2,平壁材料的導熱系數(shù)是 隨溫度而變化的，關系式為入=入0（1+譏）。試求熱流密度和平壁內(nèi)的溫度分布的表達式。（10 分）解：一求熱流密度由傅立葉定律qdtdtdx 0(1 bt)忌(1分)qx0(1 2t2) c(1分)由邊界條件xQtt w10 (tw12tw1 ) c(1分),tt w20 (tw2btW2)2(1分)q (4)-(3)q01(tw1tw2 )b(tW12tw2 )q或?qū)懗?/p>

5、二求t0tw1 tw2、一1b(-)(tw122-(tw1 tw2)w/m的分布qdxxq dx0t w2 )0112(5)(6)(1分)(1分)0(1 bt)5 dxo(1 bt)dtt0 t (1I w1(tw1 2tW)bt)dt(t2t2)12 2qx (t w1 , ),bb 0(4 分)b>0時b=。時:計算題：(共80分)溫度計讀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 數(shù)為tH=100C,套管基部溫度為t0=50C,套管長度為H=140mm套管壁厚6 =1mm壁的導熱系數(shù)為入=50W/(m.C),套管外側壓縮空氣的對流換熱系數(shù)為h=30W/(

6、ni C),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.C),測量誤差又有多大(20 分) 提示 8 H=8J(chmH)解:(1) mhuU一 u=九 d A=兀 d 6 .AmH hUH . hdH .'hH .30,A . d,50 0,001mHmHe ech(mH) 15.50.143.43tH t ft° t fch(mH)hch(mH) t0ch(mH ) 115.5tH t015.5 100 5015.5 115.5 1t tH tf 100 103.43.4C103.4C(12 分)(2)改用不銹鋼，實際氣溫仍為tf 1

7、03.4CmH . h H 300.14.15 0.001ch(mH) 2626.26(8分)t f t0ch(mH)103.4103.4262103.2C即測量溫度誤差為 t=-0.2 C2 .有一外直徑d1=0.3m,黑度e尸的熱管道。其外表面溫度tw=450C，周圍介質(zhì)的溫度t f=50C 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dz=0.4m,黑度ez=的遮熱板，此時輻射熱損失又是多少(20分)解：(一)無遮熱板時qidiiC0 K1000.3 0.9 5.67Tf100)4450 273)410050 273100)4(6分)212618w/m2(二)有遮熱板時(1)先

8、求出遮熱板的溫度qi& 1zC°(Tw100)4 (100)4dz zC0(Tz100)4 (Tf100)41z11年(工1)1 dz Z110.3T-09 04-(0820.7840.3 0.784 5.67450 273)4100100)4(8分)0.4 0.82 5.67(Tz100)450 273( 100 )4(二)41204.5100(2分)Tz 589.06k50 273oql 0.4 0.82 5.67 1204.5 (-5073)4 6401.5w/m2( 4分)1003 .一蒸汽管道內(nèi)徑為200mm管壁厚為8mm管外包有120mms的熱絕緣層，其導熱系 數(shù)

9、入2=(m. C),管壁導熱系數(shù)入1=(m. C),蒸汽溫度為tf1=300C,周圍空氣溫度為 tf2=25C,管內(nèi)外兩側流體與壁面間的對流換熱系數(shù)分別為a1=116W/(n2. C) , a2=10W/(n2. C),求單位管長的傳熱系數(shù)、傳熱量 qi及絕緣層外表面溫度。(20分)解：d10.2m, d20.216m,d3 0.216 2 0.12 0.456m( 1 分)ki1dmind2 d1in曳d21 dsh2110.21610.4561in in 0.2 116 2 46.50.22 0.120.2160.45610(10 分)0.043 0.0008 3.11 0.2190.93

10、1w/(m.k)qiki(tfi tf2) 0.931 (300 25) 256w/m42.9 C(9分)0.456 104 .溫度為17C,流量為 1.14kg/s的水通過換熱器對油進行冷卻。油的比熱為 C1=(kg. C),進口溫度為117C,出口溫度為27 C,最后出口水溫 達到60C,已知 總的傳熱系數(shù)為285W/(n2. C),試分別用e -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)1 ex p NTU 1 C1 C exp NTU 1 C提示水的比熱為 J/(kg. C ) , C = (Gc)min/(Gc) max解：(一)用£ -NTU計算

11、：進出 口油溫 t1 117 C, t； 117c、一，I 、一'c"c進出口水溫 t2 17C, t260c(4分)_ . " '一 . . . _ _ _ _ _ . _ _ .Q=m2c2(t2 t2) 1.14 4.187 (60 17) 205kwm2c21.14 4.187 4.77kw/Cm1G, Q ,-205 2.28kw/ Ct1 t1117 27m 2 c2 m1G ,m1clNTUKA(mc)min(mc)min0.285A2.280.215A(4分)t1 3117 27900.9t1 t2 117 17 1001 ex pNTU 1

12、 C1 C exp NTU 1 C由0.91 exp 0.215A14.772.28exp 4.770.215A 12.284.77（4分）1 exp 0.215A 0.5221 0.478exp 0.06525A解出 A=26.27m2（ 1 分）（二）用平均溫壓法tmaxt1 t2tmin t1t2（117 60） （27,117 60In 27 1717） 27C（7分）Q"tm2050.285 2726.6m2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

13、內(nèi)。1 .在穩(wěn)態(tài)導熱中，決定物體內(nèi)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.二二二.B. 士二三上C. L," D.三4 .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20 C的空氣流經(jīng)50 C的壁面，其對流換熱的熱流密度為（）A. : V，_1注二 B. 1：一-C. ,rr.: D. ；：.：t.:6 .流體分別在較長的粗管和細管內(nèi)作強制紊流對流換熱，

14、如果流速等條件相同，則（）A.粗管和細管的產(chǎn)相同B.粗管內(nèi)的"大C.細管內(nèi)的y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(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（）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

15、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。13 .導熱微分方程式的主要作用是確定。14 .當J/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 .膜狀凝結時對流換熱系數(shù) 珠狀凝結。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)為飛門皿 區(qū)），壁面兩側的溫度差為150 C,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 口l 5O0W7（n? K） q- 20kW/nj3流體

16、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 .簡述非穩(wěn)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(nèi)徑為300mm、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熱系數(shù) 分別為48和豆，鋼管內(nèi)壁及保溫層外壁溫度分別為220 C及40 C ,管長為10m 。試求該管

17、壁的散熱量。29 . 一內(nèi)徑為75mm、壁厚2.5mm的熱水管，管壁材料的導熱系數(shù)為 60 W，g Kj ,管內(nèi)熱水溫度為90 c, 管外空氣溫度為20 C。管內(nèi)外的換熱系數(shù)分別為50UW/（e,.K）和35W/（n?-IQ。試求該熱水管單位長度的散熱量。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(nèi)的溫度分布(僅答“溫度分布”或“溫度場”、“導熱體內(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m 219 .80 ?名詞解釋(本大題共

18、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(nèi)的導熱過程稱為非穩(wěn)態(tài)導熱?；颍何矬w中的溫度分布隨時間而變化的導熱稱為非穩(wěn)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(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 )隨著導熱過程的進行，導熱體內(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播 一樣

19、，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，而在一維穩(wěn)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

20、，所以總熱阻有可能減小，也有可能增大。f2計算題（本大題共 2小題，每小題28.解：已知 d 1 =300mm d 2 =300+212分，共24分）x 10=320mm d 3 =320+2 x 20=360mm ； = 1 0 m丸口一工：)t w1 =220 t w2 =40Im220-40 320 In- +30。 2nx0.1xlO,360In32029.解：已知 d 1 =75mm=0.075m d 2 =75+2 X =80mm=0.08m 九=5口W /匚m IQ t f1 =90 C t=20 C %二加UWk) % = 35W /(m' 幻4, ctjTrd500n

21、x0.07590-201 '081十In十2jtx60 0.075 357rx0.03=m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(nèi)。1 .對于過熱器中：高溫煙氣-外壁-內(nèi)壁-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

22、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/（m 2 - K）、溫度為77 C的水流經(jīng)27 C的壁面，其對流換熱的熱流密度為（A . 8 X 10 4 W/m 2 B . 6 X 10 4 W/m 2 C . 7 X 10 4 W/m 2 D . 5 X 10 4 W/m 24 流體流過管內(nèi)進行對流換熱時，當 l/d 時，要進行入口效應的修正。（ ）A . > 50 B . = 80 C , < 50 D . = 1005 爐墻內(nèi)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

23、 下述哪個參數(shù)表示傳熱過程的強烈程度（ ）A . k B .入 C . a c D . a7 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 D 粗糙的沿同溫度下該物體的黑度。（9 在熱平衡的條件下，任何物體對黑體輻射的吸收率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，

24、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（m 2 K ）,若該換熱壁面剛投入運行時的傳熱系數(shù)為340W （ m2 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)一側流體的溫度。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(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。

25、20 是在相同溫度下輻射能力最強的物體。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凝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 .寫出直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： t 1 =177 C、 12 =27>

26、£ 1 =£ 2 = 、X 1,2= o試用網(wǎng)絡法求：? 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15 C傳熱系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和60 C ,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)數(shù)為400W ( m 2 k )。試計算所需的傳熱面積。傳熱學(二)參考答案10 小題，每小題 2 分，共 20 分）1? A 2 B 3 D 4 C 5 D6 A 7 B 8 C 9 C 10 A二、填空題（本大題共

27、 10 小題，每小題每小題2 分，共 20 分）11 . x 10 - 4 ( m 2 k ) /W (若沒寫單位，扣 分。)分）28 .（ m 2 k ）或 309W/ （ m 2 k ）或 308W/ （ m 2 k ）29 強化30 較大31 .對流換熱系數(shù)（或a c均可）32 質(zhì)量（或物質(zhì)）33 導熱34 小于35 逆流36 黑體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(nèi)各點的溫度不隨時間變化。（或溫度場不隨時間變化。）依靠流體各部分之間的宏觀運

28、行，把熱量由一處帶到另一處的熱傳遞現(xiàn)象O24 .【參考答案】熱量由固體壁面一側的熱流體通過固體壁面?zhèn)鬟f給另一側冷流體的過程。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a C降低。（3分）（2

29、）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 .【參考答案及評分標準】21=/d，t 十寸t + 31n 十 q_（1 ）直角坐標系中導熱微分方程的一般表達式為：力T京十雙十/廣（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(nèi)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 .【參考答案及評分標準】Eu I 血 J I 1。J J,（3分）ri77+2

30、73>nrs1-(140定* 2父2 * 2：2復口.22（2 分）（i分）若兩表面為黑體表面，則上 斗 273 r1003 3分)177+273? <27+273/1CD1002x 2 xC.22 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。【參考答案及評分標準】已知:q m2 =2.5kg/s 一1二：二 一 4二二. 一 】5、二,一二，二=i21900 q = 4174/(kg -幻 k =400 W/(m3 K)計算平均溫差-及_ .拉&.4-ku *-* mm14(t；-t'j X-fO (70-15)-(1100)70-50 l

31、nUC-tiO= 52.4C5 5分)計算水所吸收的熱量中一QTK.tF-t'C - -44”.門 W( 3 分)（3 ）計算傳熱面積-469575/(400x52 46)- 22.38m(4 分)若不寫單位，扣分若沒寫公式，直接把值代入，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。考試時間 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

32、正確項前的字母填在題后的括號內(nèi)。1. 在鍋爐的爐墻中：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. 復合換熱，對流換熱，導熱2. 由表面 1 和表面 2 組成的封閉系統(tǒng)中： X 1,2 X 2,1。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修正系數(shù)【 】A.=1 B. >1 C. <1 D. =04. 在其他條件相同的情況下, 下列哪種物質(zhì)的導熱能力最差【 】A. 空氣 B. 水 C. 氫氣 D. 油5. 下列

33、哪種物質(zhì)中不可能產(chǎn)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)8. 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

34、熱和對流換熱第二部分 非選擇題10 小題，每小題 2 分，共 20 分）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 ， 則其車輛射力為 。13. 為了達到降低壁溫的目的，肋片應裝在 一側。14. 灰體就是吸收率與 無關的物體。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

35、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. 12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2 0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1 6分）26. 氣體輻射有哪些特點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2小題，每小題1 2分，共2 4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)

36、分別為（m. K） 和 （m. K） ，爐墻內(nèi)外側壁溫分別為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2 m。試求水所吸收的熱量。30。C 時，水的物性參數(shù)為：C p =,入=X 10-2 W/, P =995.7kg/m3 , g = x 10 -6 m 2 /s,)Pr=, 水 60。C時的U = x 10 -6 kg/） o已知水在管內(nèi)流動時的準則方程式Nu f = f Pr f適用條件： Re f =10 410 5 , Rr

37、 f =,水與壁面間的換熱溫差 t < 30C °Nu f = f Pr f 1/3 (適用條件：Re f =10 4 10 6 , Pr f = 700,水萬壁面間的換熱溫差t>30w 的定性溫度為管內(nèi)壁溫度） , 特性尺度為管內(nèi)徑。以上兩個準則方程式的定性溫度均為流體的平均溫度（g傳熱學（三）參考答案（三）參考答案分）20 分）一、單項選擇題（本大題共 10 小題，每小題 2 分，共1 A 2. C 3. B 4. A 5. D6. 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 2011 ° C 或 °

38、; C（ 若不寫單位,12 m 2 或 726W/m 2 ( 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】上一篦max e =：；換熱器的實際傳熱量與最大可能傳熱量之比?；蛞?一22 .【參考答案及評分標準】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。?【參考答案及評分標準】物體內(nèi)各點溫

39、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 .【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(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。評分標準：（ 1 ）答出 4 分：（2 ）答出 4 分。27 【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

40、有利于設備的經(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 【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)，

41、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

42、 入= v 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。1 - 814 .在輻射換熱系統(tǒng)中稱初 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=aA t （ W ）指出其中的熱阻表達式是（）1 AAa器鼻a17 . 一般而言，金屬比非金屬（介電體）的導熱系數(shù)值是 （）較高的較低的相等的接近的18 .當物性參數(shù)為常數(shù)且無內(nèi)熱源時的導熱微分方程式可寫為（）dt .2d2LviJ I .2- = 0 =

43、y義 五Kf 口象”19 .如果溫度場不隨時間而變化，即（）超=01 = 0 述=0. = 0班 由 花20 .在非穩(wěn)態(tài)導熱時，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 兔 的名稱（）努謝爾特準則付立葉準則畢奧準則普蘭特準則22 .結束導熱問題數(shù)值計算迭代過程的判據(jù)之一是（）max 由< e“或23 .流體在泵、風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 .普朗特準則Pr1時，則（）-S> S 1 S< S 1 6=6 1 6 / 61 025 .格拉曉夫準則 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八=2

44、6 .當量直徑口中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?。ǎ┕荛LL管內(nèi)徑d i管外徑d id 0 -d i28 .水平圓筒外的自然對流換熱的特性尺度應取（）圓筒的長度圓筒外徑圓筒內(nèi)徑圓筒壁厚度29.膜狀凝結換熱中的定性溫度?。ǎ┱羝麥囟饶Y液溫度凝結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

45、的黑度（）無關有關有較大關系關系很大35 .由輻射物體表面因素產(chǎn)生的熱阻稱為（）導熱熱阻 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（）以庠心/與與郎立印匕“電%38 .管殼式換熱器歸類于（）間壁式回熱式混合式再生式39 .在一般換熱器設計中，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（）C A0 AC B旌三、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)導熱系數(shù)和粘度對

46、表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的影響。44 .蒸汽凝結換熱中有不凝結氣體存在時，對凝結換熱有什么影響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0 C ,平壁的高溫面受到流體的加熱，流 體溫度t f = 100 C ,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 點=30。W/ （ m 2 ' k ）。當處于穩(wěn)態(tài)時，試確定平壁材料的導熱系數(shù)。47 .壓縮空氣在中間冷卻器的管外橫掠流過，a 0 =90W/（m2 - 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 ）此時的傳熱系數(shù)

47、；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 C和30 C ,熱流體進出口溫度分別為 80 C和50 C ,試比較對數(shù)平均溫差和算術平均溫差，并說明能否用算術平均溫差代替對數(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成，厚度為 50cm ,導熱系數(shù) 式=0.1 + 0一口 03印幻，高溫面維持200 C、 低溫面為50 o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 C處，距離溫墻面的厚度為多少50.30 C的大銅

48、板，被置于400 C的爐中加熱10分鐘后，測得銅板溫度上升到 150 C o已知銅板兩側與 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/ ( kg k ), 工=110呼&2幻。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 C，水的進口溫度為15 C。 若要使水的出口溫度達到85 C ,求單位管長換熱量。(不考慮修正)提示：一 0-。2泅J*©*，已知：50 c的水心-Q.MS獷«m及。vz =H/g，耳=3 方452.抽真空的保

49、冷瓶膽是雙壁鍍銀的夾層結構，外壁內(nèi)表面溫度為30 C ,內(nèi)壁外表面溫度為 0 C ,鍍銀壁黑度為。計算由于輻射換熱單位面積人散熱量。傳熱學(四)答案及評分標準一、填空題：每小題 1分，共15分。(m 2 k ) =f(x,y) 3. 較小4.付立葉準則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. 3

50、6.37. 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、簡答題（每小題 3分，共9分）43 .（ 1 ）導熱系數(shù)大，則流體內(nèi)部、流體與壁面間的導熱熱阻小，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“ 一 4” （ 2分）2% = 1（2 ）角系數(shù)的完整性 *（ 1分）（3）角系數(shù)的可加性 Hi%工網(wǎng)=（ 1分）五、計算題（每小題 5分，共15分）A .q =7

51、& =兇/ 一 %）46.由 5,（3分）品=% 一小=其9一劃o.o8 = Mg切得A（20 - 0）（ 2 分）對于管外表面積的傳熱系數(shù)為K77：777-=28 W 3 -處1160.015 . 161x +In 4-2 2分）6000 13 2x111 13 502）略計算壁熱阻，傳熱系數(shù)為友=!- = 174爾廣畫 ©1800.000205+ 傳熱系數(shù)增加了 96%Jx Q. 0 111 12000 1S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)算術差別六、綜合計算（每小巧玲瓏題 T0-30）=399i 80-10In50

52、- 30儂一 1°H（5° 一到1 分）羋=1.1第1（1 分）8分，共32分）鼻=0,1+ 0,002 x（ 49.200+501 = 0.125 郎/（冷幻（2分）q =如= 2|n（200 50） = 375 郎/2 2分）0.125375g =且必=275次“氏（ 1 分）=4 m 號gm?分）50.設 A -'0-1 ,采用集總數(shù)法=150-400si必加e-S+4（bc377Z30 - 400L = 0_0= 石口小沖金工 =13口陽;陽校核假設125x0 061100.068 < 0.1假設正確（2分）51.定性溫度15 + 85虧501.5x0X250.555 黑 10"=6.74x10 .>104流動為紊流% = 0 021/2/* = 0.023XC6 74xlO*)osxC3 54yM = 278 36一四小-5-&1五0口2"建1相""皿-2&?1淅2（ 2分）5.6