傳熱學(xué)期末復(fù)習(xí)試題庫(kù)含參考答案

1、傳熱學(xué)試題第一章概論1、 名詞解釋1 .熱流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所傳遞的熱量2 .熱流密度：?jiǎn)挝粋鳠崦嫔系臒崃髁? .導(dǎo)熱：當(dāng)物體內(nèi)有溫度差或兩個(gè)不同溫度的物體接觸時(shí)，在物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移的情況下，物質(zhì)微粒(分子、原子或自由電子)的熱運(yùn)動(dòng)傳遞了熱量，這種現(xiàn)象被稱為熱傳導(dǎo),簡(jiǎn)稱導(dǎo)熱。4 .對(duì)流傳熱：流體流過(guò)固體壁時(shí)的熱傳遞過(guò)程，就是熱對(duì)流和導(dǎo)熱聯(lián)合用的熱量傳遞過(guò)程，稱為表面對(duì)流傳熱，簡(jiǎn)稱對(duì)流傳熱。5 .輻射傳熱：物體不斷向周?chē)臻g發(fā)出熱輻射能，并被周?chē)矬w吸收。同時(shí)，物體也不斷接收周?chē)矬w輻射給它的熱能。這樣，物體發(fā)出和接收過(guò)程的綜合結(jié)果產(chǎn)生了物體間通過(guò)熱輻射而進(jìn)行的熱量傳遞，稱為表面輻射傳

2、熱，簡(jiǎn)稱輻射傳熱。6 .總傳熱過(guò)程：熱量從溫度較高的流體經(jīng)過(guò)固體壁傳遞給另一側(cè)溫度較低流體的過(guò)程，稱為總傳熱過(guò)程，簡(jiǎn)稱傳熱過(guò)程1K是的對(duì)流傳熱量，單1K是的輻射傳熱量，單1K是的復(fù)合傳熱量，單7 .對(duì)流傳熱系數(shù)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)單位傳熱面當(dāng)流體溫度與壁面溫度差為位%W(m2K)。對(duì)流傳熱系數(shù)表示對(duì)流傳熱能力的大小。8 .輻射傳熱系數(shù)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)單位傳熱面當(dāng)流體溫度與壁面溫度差為位為W(m-K)。輻射傳熱系數(shù)表示輻射傳熱能力的大小。9 .復(fù)合傳熱系數(shù)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)單位傳熱面當(dāng)流體溫度與壁面溫度差為位為W(m2-K)。復(fù)合傳熱系數(shù)表示復(fù)合傳熱能力的大小。10 .總傳熱系數(shù)：總傳熱過(guò)程中熱量傳遞能力的大小。

3、數(shù)值上表示傳熱溫差為1K時(shí)，單位傳熱面積在單位時(shí)間內(nèi)的傳熱量2、 填空題1 .熱量傳遞的三種基本方式為、。(熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射)2 .熱流量是指，單位是。熱流密度是指，單位是。(單位時(shí)間內(nèi)所傳遞的熱量，W單位傳熱面上的熱流量，w/m)3 .總傳熱過(guò)程是指,它的強(qiáng)烈程度用來(lái)衡量。(熱量從溫度較高的流體經(jīng)過(guò)固體壁傳遞給另一側(cè)溫度較低流體的過(guò)程，總傳熱系數(shù))4 .總傳熱系數(shù)是指，單位是。(傳熱溫差為1K時(shí)，單位傳熱面積在單位時(shí)間內(nèi)的傳熱量，W(m2K)5 .導(dǎo)熱系數(shù)的單位是;對(duì)流傳熱系數(shù)的單位是;傳熱系數(shù)的單位是。(W(m-K),w(m2-K),W(m2K)6 .復(fù)合傳熱是指,復(fù)合傳熱系數(shù)等于之

4、和，單位(對(duì)流傳熱與輻射傳熱之和，對(duì)流傳熱系數(shù)與輻射傳熱系數(shù)之和，W(m2K)7 .單位面積熱阻rt的單位是;總面積熱阻R的單位是(m2-K/W；K/WJ8 .單位面積導(dǎo)熱熱阻的表達(dá)式為。(6/人)9 .單位面積對(duì)流傳熱熱阻的表達(dá)式為。(1/h)10 .總傳熱系數(shù)K與單位面積傳熱熱阻rt的關(guān)系為。(rt=1/K)11 .總傳熱系數(shù)K與總面積A的傳熱熱阻R的關(guān)系為。(R=1/KA)12 .穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程是指。(物體中各點(diǎn)溫度不隨時(shí)間而改變的熱量傳遞過(guò)程。)13 .非穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程是指。(物體中各點(diǎn)溫度隨時(shí)間而改變的熱量傳遞過(guò)程。)14 .某燃煤電站過(guò)熱器中，煙氣向管壁傳熱的輻射傳熱系數(shù)為30W/(m

5、2.K),對(duì)流傳熱系數(shù)為70W/(m2.K),其復(fù)合傳熱系數(shù)為。(100W/(m2.K)15 .由爐膛火焰向水冷壁傳熱的主要方式是。(熱輻射)16 .由煙氣向空氣預(yù)熱器傳熱的主要方式是。(熱對(duì)流)17 .已知一傳熱過(guò)程的熱阻為0.035K/W,溫壓為70C,則其熱流量為。(2kvy18 .一大平壁傳熱過(guò)程的傳熱系數(shù)為100W/(m.K),熱流體側(cè)的傳熱系數(shù)為200W/(m2.K),冷流體側(cè)的傳熱系數(shù)為250忸(m2.K),平壁的厚度為5mm則該平壁的導(dǎo)熱系數(shù)為,導(dǎo)熱熱阻為。(5W/(m.K),0.001(m2.K)/W)19 .總傳熱方程式可表示為d_或q_o(KAAt,KAt)2.K/W,其

6、導(dǎo)熱系數(shù)為。(1W/(m-K)三、選擇題1 .下列哪幾種傳熱過(guò)程不需要有物體的宏觀運(yùn)動(dòng)？導(dǎo)熱(2)對(duì)流(3)輻射(4)復(fù)合傳熱2 .熱流密度q與熱流量的關(guān)系為(以下式子A為傳熱面積，入為導(dǎo)熱系數(shù)，h為對(duì)流傳熱系數(shù))：(1)q=(|)A(2)q=3/A(3)q=入小(4)q=h(|)3 .如果在水冷壁的管子里結(jié)了一層水垢，其他條件不變，管壁溫度與無(wú)水垢時(shí)相比將：(1) 不變提高(3)降低(4)隨機(jī)改變4 .下列哪一種表達(dá)式是錯(cuò)誤的？()(1)q=At/6(2)q=hAt(3)q=kAt(4)qAt5 .導(dǎo)熱系數(shù)的單位是：()(1)W/(m2.K)(2)W/m2W/(mK)(4)m2.K/W6 .

7、在傳熱過(guò)程中，系統(tǒng)傳熱量與下列哪一個(gè)參數(shù)成反比？()(1)傳熱面積(2)流體溫差(3)傳熱系數(shù)(4)傳熱熱阻7 .在穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程中，傳熱溫差一定，如果希望系統(tǒng)傳熱量增大，則不能采用下述哪種手段？()(1)增大系統(tǒng)熱阻(2)增大傳熱面積(3)增大傳熱系數(shù)(4)增大對(duì)流傳熱系數(shù)8 .試判斷下述幾種傳熱過(guò)程中哪一種的傳熱系數(shù)最小？(1)從氣體到氣體傳熱(2)從氣體到水傳熱(3)從油到水傳熱(4)從凝結(jié)水蒸氣到水傳熱9 .若已知對(duì)流傳熱系數(shù)為78帆(m2.K),則其單位面積對(duì)流傳熱熱阻為多少？(1)78W/(m-K)(2)1/78mK/W(3)1/78m2K/W78W/(m2-K)10 .單位時(shí)間通過(guò)

8、單位面積的熱量稱為什么？一般用什么符號(hào)表示？熱流密度，q(2)熱流密度，小(3)熱流量，q(4)熱流量，小11 .太陽(yáng)與地球間的熱量傳遞屬于下述哪種傳熱方式？(1)導(dǎo)熱(2)熱對(duì)流(3)熱輻射(4)以上幾種都不是12 .熱流量與溫差成正比，與熱阻成反比，此規(guī)律稱為什么？(1)導(dǎo)熱基本定律(2)熱路歐姆定律(3)牛頓冷卻公式(4)傳熱方程式13 .傳熱過(guò)程熱路圖的原理是什么？(1)傅里葉定律(2)牛頓冷卻公式(3)斯蒂芬-波爾茲曼定律(4)熱路歐姆定律14 .某一傳熱過(guò)程的熱流密度q=500W/mi,冷、熱流體間的溫差為10C,其傳熱系數(shù)和單位面積的總傳熱熱阻各為多少？()(1)K=50W/(m

9、2.K),rt2.K/W(2)K=0.02W/(m2.K),rt=50n2.K/W(3)K=50W/(m2.K),rJ.K/W(4)K=50W/(m2.K),rt15 .平板的單位面積導(dǎo)熱熱阻的計(jì)算式應(yīng)為哪一個(gè)？(1)/入(2)6/(KA)(3)1/h(4)1/(KA)四、簡(jiǎn)答題1 .試述三種熱量傳遞基本方式的差別，并各舉12個(gè)實(shí)際例子說(shuō)明。(提示：從三種熱量傳遞基本方式的定義及特點(diǎn)來(lái)區(qū)分這三種熱傳遞方式)2 .請(qǐng)說(shuō)明在傳熱設(shè)備中，水垢、灰垢的存在對(duì)傳熱過(guò)程會(huì)產(chǎn)生什么影響？如何防止？(提示：從傳熱過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)的熱阻的角度，分析水垢、灰垢對(duì)換熱設(shè)備傳熱能力與壁面的影響情況)3 .試比較導(dǎo)熱系數(shù)、

10、對(duì)流傳熱系數(shù)和總傳熱系數(shù)的差別，它們各自的單位是什么？(提示：寫(xiě)出三個(gè)系數(shù)的定義并比較，單位分別為W/(m-K),W/(m2-K),W/(m2-K)4 .在分析傳熱過(guò)程時(shí)引入熱阻的概念有何好處？引入熱路歐姆定律有何意義？(提示：分析熱阻與溫壓的關(guān)系，熱路圖在傳熱過(guò)程分析中的作用。)5 .結(jié)合你的工作實(shí)踐，舉一個(gè)傳熱過(guò)程的實(shí)例，分析它是由哪些基本熱量傳遞方式組成的。(提示：學(xué)會(huì)分析實(shí)際傳熱問(wèn)題，如水冷式內(nèi)燃機(jī)等)6 .在空調(diào)房間內(nèi)，夏季與冬季室內(nèi)溫度都保持在22c左右，夏季人們可以穿短袖襯衣，而冬季則要穿毛線衣。試用傳熱學(xué)知識(shí)解釋這一現(xiàn)象。(提示：從分析不同季節(jié)時(shí)墻體的傳熱過(guò)程和壁溫，以及人體與

11、墻表面的熱交換過(guò)程來(lái)解釋這一現(xiàn)象（主要是人體與墻面的輻射傳熱的不同）第二章熱傳導(dǎo)一、名詞解釋1 .溫度場(chǎng)：某一瞬間物體內(nèi)各點(diǎn)溫度分布的總稱。一般來(lái)說(shuō)，它是空間坐標(biāo)和時(shí)間坐標(biāo)的函數(shù)。2 .等溫面（線）：由物體內(nèi)溫度相同的點(diǎn)所連成的面（或線）。3 .溫度梯度：在等溫面法線方向上最大溫度變化率。4 .熱導(dǎo)率：物性參數(shù)，熱流密度矢量與溫度降度的比值，數(shù)值上等于1K/m的溫度梯度作用下產(chǎn)生的熱流密度。熱導(dǎo)率是材料固有的熱物理性質(zhì)，表示物質(zhì)導(dǎo)熱能力的大小。5 .導(dǎo)溫系數(shù)：材料傳播溫度變化能力大小的指標(biāo)。6 .穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：物體中各點(diǎn)溫度不隨時(shí)間而改變的導(dǎo)熱過(guò)程。7 .非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：物體中各點(diǎn)溫度隨時(shí)間而改變的導(dǎo)

12、熱過(guò)程。8 .傅里葉定律：在各向同性均質(zhì)的導(dǎo)熱物體中，通過(guò)某導(dǎo)熱面積的熱流密度正比于該導(dǎo)熱面法向溫度變化率。9 .保溫（隔熱）材料：入00.12W/（m-K）（平均溫度不高于350c時(shí)）的材料。10 .肋效率：肋片實(shí)際散熱量與肋片最大可能散熱量之比。11 .接觸熱阻：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接觸的表面之間存在間隙，給導(dǎo)熱過(guò)程帶來(lái)額外熱阻。12 .定解條件（單值性條件）：使微分方程獲得適合某一特定問(wèn)題解的附加條件，包括初始條件和邊界條件。二、填空題1 .導(dǎo)熱基本定律是定律，可表述為。、乳_(kāi)Az-（傅立葉，）2 .非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時(shí)，物體內(nèi)的場(chǎng)和熱流量隨:而變化。（溫度，時(shí)間）3 .導(dǎo)溫系數(shù)的表

13、達(dá)式為,單位是,其物理意義為。（a=X/cp,m2/s,材料傳播溫度變化能力的指標(biāo)）4 .肋效率的定義為。（肋片實(shí)際散熱量與肋片最大可能散熱量之比。）5 .按照導(dǎo)熱機(jī)理，水的氣、液、固三種狀態(tài)中態(tài)下的導(dǎo)熱系數(shù)最小。（氣）6 .一般，材料的導(dǎo)熱系數(shù)與?口:有關(guān)。（種類(lèi)，溫度）7 .保溫材料是指的材料.（入00.12W/（m-K）（平均溫度不高于350c時(shí)）8 .已知材料的導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系為人=入0（1+bt）,當(dāng)材料兩側(cè)壁溫分別為，、t2時(shí)，其平均導(dǎo)熱系數(shù)可取下的導(dǎo)熱系或。（tr+t2）/2）9 .發(fā)電機(jī)水冷、氫冷、空冷三種方式中，以方式的效果最好，方式的效果最差。(水冷、空冷)10 .第三

14、類(lèi)邊界條件是指已知。(物體邊界與周?chē)黧w間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h及周?chē)黧w的溫度tf)11 .及其單值性條件可以完整地描述一個(gè)具體的導(dǎo)熱問(wèn)題。(導(dǎo)熱微分方程)12 .第一類(lèi)邊界條件是。(給定物體邊界上任何時(shí)刻的溫度分布)13 .初始條件是指。(如以某時(shí)刻作為時(shí)間的起算點(diǎn)，在該時(shí)刻導(dǎo)熱物體內(nèi)的溫度分布)14 .通過(guò)長(zhǎng)圓筒壁導(dǎo)熱時(shí)，圓筒壁內(nèi)的溫度呈分布規(guī)律.(對(duì)數(shù)曲線)15 .溫度梯度表示溫度場(chǎng)內(nèi)的某一地點(diǎn)等溫面法線方向的。(溫度變化率)16 .第二類(lèi)邊界條件是指。(給定物體邊界上任何時(shí)刻的熱流密度qw分布)三、選擇題1.當(dāng)采用加肋片的方法增強(qiáng)傳熱時(shí)，最有效的辦法是將肋片加在哪一側(cè)？()(1)傳熱系數(shù)較

15、大的一側(cè)(2)傳熱系數(shù)較小的一側(cè)(3)流體溫度較高的一側(cè)(4)流體溫度較低的一側(cè)2,下列各參數(shù)中，屬于物性參數(shù)的是：(1)肋化系數(shù)(2)導(dǎo)熱系數(shù)(3)導(dǎo)溫系數(shù)(4)傳熱系數(shù)3. 導(dǎo)溫系數(shù)的物理意義是什么？(1)表明材料導(dǎo)熱能力的強(qiáng)弱(2)反映了材料的儲(chǔ)熱能力(3)反映材料傳播溫度變化的能力(4)表明導(dǎo)熱系數(shù)大的材料一定是導(dǎo)溫系數(shù)大的材料4. 常溫下，下列物質(zhì)中哪一種材料的導(dǎo)熱系數(shù)較大？(1)純銅(2)碳鋼(3)不銹鋼(4)黃銅5. 溫度梯度表示溫度場(chǎng)內(nèi)的某一點(diǎn)等溫面上什么方向的溫度變化率？(1)切線方向法線方向(3)任意方向(4)溫度降低方向6. 接觸熱阻的存在使相接觸的兩個(gè)導(dǎo)熱壁面之間產(chǎn)生什

16、么影響？(1)出現(xiàn)溫差(2)出現(xiàn)臨界熱流(3)促進(jìn)傳熱(4)沒(méi)有影響7. 下述哪一點(diǎn)不是熱力設(shè)備與冷凍設(shè)備加保溫材料的目的？(1)防止熱量(或冷量)損失(2)提高熱負(fù)荷(3)防止?fàn)C傷(或凍傷)(4)保持流體溫度8. 某熱力管道采用兩種導(dǎo)熱系數(shù)不同的保溫材料進(jìn)行保溫，為了達(dá)到較好的保溫效果，應(yīng)將哪種材料放在內(nèi)層？(1)導(dǎo)熱系數(shù)較大的材料(2)導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料(3)任選一種均可(4)無(wú)法確定9. 金屬含有較多的雜質(zhì)，則其導(dǎo)熱系數(shù)將如何變化？(1)變大(2)變小(3)不變(4)可能變大，也可能變小10. 下列材料中，導(dǎo)熱材料較差的材料是什么？(1)鋁合金(2)鑄鐵(3)不銹鋼(4)普通玻璃11.

17、物體之間發(fā)生熱傳導(dǎo)的動(dòng)力是什么？(1)溫度場(chǎng)溫差(3)等溫面(4)微觀粒子運(yùn)動(dòng)12. 下面哪種物質(zhì)材料具有較大的導(dǎo)熱系數(shù)？(1)水(2)空氣(3)水蒸氣(4)冰塊13. 通過(guò)大平壁導(dǎo)熱時(shí)，大平壁內(nèi)的溫度分布規(guī)律是下述哪一種？直線(2)雙曲線(3)拋物線(4)對(duì)數(shù)曲線14. 若已知某種氣體的密度為0.617kg/m3,比熱為1.122kJ/(kgK),導(dǎo)熱系數(shù)為0.0484W/(m.K),則其導(dǎo)溫系數(shù)是多少？()2/sx10-6m/s2x104m2/s15. 已知某一導(dǎo)熱平壁的兩側(cè)壁面溫差是30C,材料的導(dǎo)熱系數(shù)是22忸(m.K),通過(guò)的熱流密度是300am,則該平壁的壁厚是多少？()(1)22

18、0m(2)22m16. 第二類(lèi)邊界條件是什么？(1)已知物體邊界上的溫度分布。(2)已知物體表面與周?chē)橘|(zhì)之間的傳熱情況。(3) 已知物體邊界上的熱流密度。(4)已知物體邊界上流體的溫度與流速。17. 冬天用手分別觸摸置于同一環(huán)境中的木塊和鐵塊，感到鐵塊很涼，這是什么原因？(1)因?yàn)殍F塊的溫度比木塊低(2)因?yàn)殍F塊摸上去比木塊硬(3)因?yàn)殍F塊的導(dǎo)熱系數(shù)比木塊大(4)因?yàn)殍F塊的導(dǎo)溫系數(shù)比木塊大18. 什么情況下圓筒壁導(dǎo)熱可以按平壁處理？(1)當(dāng)其長(zhǎng)度大于其外半徑的10倍時(shí)(2)當(dāng)其長(zhǎng)度是其壁厚的10倍時(shí)(3)當(dāng)其外徑大于2倍的內(nèi)徑時(shí)(4)當(dāng)其外徑大于其壁厚的4倍時(shí)19. 溫度升高時(shí)，氣體的導(dǎo)熱系

19、數(shù)一般隨溫度會(huì)發(fā)生怎樣的變化？()增大(2)減小(3)不變(4)可能增大也可能減小20. 一般情況下，對(duì)于材料的導(dǎo)熱系數(shù)，下述哪種說(shuō)法是錯(cuò)誤的？(1)合金小于純金屬(2)氣體小于固體(3)液體小于固體導(dǎo)電體小于非導(dǎo)電體21. 下列那種情況內(nèi)燃機(jī)汽缸溫度場(chǎng)不會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化？(1)內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)過(guò)程(2)內(nèi)燃機(jī)停機(jī)(3)內(nèi)燃機(jī)變工況運(yùn)行(4)內(nèi)燃機(jī)定速運(yùn)行22. 在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中，已知三層平壁的內(nèi)外表面溫度差為120C,三層熱阻之比R入1、R入2、R入3=1:2:3,則各層的溫度降為。60C、40C、20C70C、40C、10C(3)20C、40C、60c10C、40C、70c23. 材料的導(dǎo)熱能力與吸

20、熱能力之比稱為。(1)放熱系數(shù)(2)傳熱系數(shù)(3)導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)溫系數(shù)24. 蒸汽管道的內(nèi)外直徑分別為68mmffi100mm導(dǎo)熱系數(shù)入1=63W/(m.C),內(nèi)表面溫度為140Co今采用玻璃棉墊料保溫，入2=0.053W/(m.C)。若要求保溫層外表面的溫度不超過(guò)50C,且蒸汽管道允許的熱損失ql=50W/m,則玻璃棉墊料保溫層的厚度至少為。(1)41mm(2)54mm(3)91mm(4)104mm25. 導(dǎo)熱體中不同溫度的等溫面將。(1)互相相交(2)互不相交(3)互相相切(4)不定26. 材料的導(dǎo)溫系數(shù)是材料和的比值。(1)吸熱能力/導(dǎo)熱能力(2)導(dǎo)熱能力/吸熱能力(3)比熱容/導(dǎo)熱系數(shù)(4

21、)導(dǎo)熱系數(shù)/比熱容27. 固體壁面上敷設(shè)肋片后，其實(shí)際散熱量與假設(shè)整個(gè)肋表面處于肋基溫度下的散熱量的比值為。(1)肋壁效率(2)肋化系數(shù)(3)肋片效率(4)無(wú)明確的專用名稱28. 忽略物體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻的分析方法稱為。(1)正規(guī)狀況法(2)數(shù)學(xué)分析法(3)數(shù)值解法(4)集總參數(shù)法29. 下列哪個(gè)是非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的表達(dá)式？(1)t=f(x,y,z)t=f(y,弋)(3)t=f(x,y)(4)t=f(z,x)30. 下列那個(gè)表示非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程的無(wú)因次時(shí)間？(1)Bi(2)Fo(3)Re(4)Pr四、簡(jiǎn)答題1 .試解釋材料的導(dǎo)熱系數(shù)與導(dǎo)溫系數(shù)之間有什么區(qū)別和聯(lián)系。(提示：從兩者的概念、物理意義、表達(dá)式方面

22、加以闡述，如從表達(dá)式看，導(dǎo)溫系數(shù)與導(dǎo)熱系數(shù)成正比關(guān)系(a=入/cp),但導(dǎo)溫系數(shù)不但與材料的導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)，還與材料的熱容量(或儲(chǔ)熱能力)也有關(guān)；從物理意義看，導(dǎo)熱系數(shù)表征材料導(dǎo)熱能力的強(qiáng)弱，導(dǎo)溫系數(shù)表征材料傳播溫度變化的能力的大小，兩者都是物性參數(shù)。)2,試用所學(xué)的傳熱學(xué)知識(shí)說(shuō)明用溫度計(jì)套管測(cè)量流體溫度時(shí)如何提高測(cè)溫精度。(提示：溫度計(jì)套管可以看作是一根吸熱的管狀肋(等截面直肋)，利用等截面直肋計(jì)算肋端溫度th的結(jié)果，可得采用溫度計(jì)套管后造成的測(cè)量誤差A(yù)t為At=tf-th=tft0,其中ch(mH)mHJhPHJH,欲使測(cè)量誤差A(yù)t下降，可以采用以下幾種措施：.A；(1) 降低壁面與流體的溫

23、差(tf-t0),也就是想辦法使肋基溫度t0接近tf,可以通過(guò)對(duì)流體通道的外表面采取保溫措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。(2) 增大(mH)值，使分母ch(mH)增大。具體可以用以下手段實(shí)現(xiàn)：增加H,延長(zhǎng)溫度計(jì)套管的長(zhǎng)度；減小入，采用導(dǎo)熱系數(shù)小的材料做溫度計(jì)套管，如采用不銹鋼管，不要用銅管。因?yàn)椴讳P鋼的導(dǎo)熱系數(shù)比銅和碳鋼小。降低6,減小溫度計(jì)套管的壁厚，采用薄壁管。提高h(yuǎn)增強(qiáng)溫度計(jì)套管與流體之間的熱交換。)3 .試寫(xiě)出直角坐標(biāo)系中，一維非穩(wěn)態(tài)無(wú)內(nèi)熱源常導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱問(wèn)題的導(dǎo)熱微分方程表達(dá)式；并請(qǐng)說(shuō)明導(dǎo)熱問(wèn)題常見(jiàn)的三類(lèi)邊界條件。（提示：直角坐標(biāo)系下一維非穩(wěn)態(tài)無(wú)內(nèi)熱源導(dǎo)熱問(wèn)題的導(dǎo)熱微分方程式t2t一ax第二類(lèi)邊界條件：

24、T>0,fw（X，）第一類(lèi)邊界條件：T>0,tw=fw（x,r）第三類(lèi)邊界條件：T>0,shtwtfnw4 .在一根蒸汽管道上需要加裝一根測(cè)溫套管，有三種材料可選：銅、鋁、不銹鋼。問(wèn)選用哪種材料所引起的測(cè)溫誤差最小，為什么？為減小測(cè)量誤差，在套管尺寸的選擇上還應(yīng)注意哪些問(wèn)題?（提示：與簡(jiǎn)答題2的第（2）點(diǎn)類(lèi)似，套管材料應(yīng)選用不銹鋼，因給出的三種材料中，不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)最?。? .什么是接觸熱阻？減少固體壁面之間的接觸熱阻有哪些方法？（提示：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接觸的表面之間存在間隙，給導(dǎo)熱過(guò)程帶來(lái)額外熱阻稱為接觸熱阻，接觸熱阻的存在使相鄰的兩個(gè)表面產(chǎn)生溫降（溫度不

25、連續(xù)）。接觸熱阻主要與表面粗糙度、表面所受壓力、材料硬度、溫度及周?chē)橘|(zhì)的物性等有關(guān)，因此可以從這些方面考慮減少接觸熱阻的方法，止匕外，也可在固體接觸面之間襯以導(dǎo)熱系數(shù)大的銅箔或鋁箔等以減少接觸熱阻。）第三章對(duì)流傳熱一、名詞解釋1 .速度邊界層：在流場(chǎng)中壁面附近流速發(fā)生急劇變化的薄層。2 .溫度邊界層：在流體溫度場(chǎng)中壁面附近溫度發(fā)生急劇變化的薄層。3 .定性溫度：確定換熱過(guò)程中流體物性的溫度。4 .特征尺度：對(duì)于對(duì)流傳熱起決定作用的幾何尺寸。5 .相似準(zhǔn)則（如Nu,Re,Pr,Gr,Ra）:由幾個(gè)變量組成的無(wú)量綱的組合量。6 .強(qiáng)迫對(duì)流傳熱：由于機(jī)械（泵或風(fēng)機(jī)等）的作用或其它壓差而引起的相對(duì)運(yùn)

26、動(dòng)。7 .自然對(duì)流傳熱：流體各部分之間由于密度差而引起的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。8 .大空間自然對(duì)流傳熱：傳熱面上邊界層的形成和發(fā)展不受周?chē)矬w的干擾時(shí)的自然對(duì)流傳9 .珠狀凝結(jié)：當(dāng)凝結(jié)液不能潤(rùn)濕壁面（8>90?）時(shí)，凝結(jié)液在壁面上形成許多液滴，而不形成連續(xù)的液膜。10 .膜狀凝結(jié)：當(dāng)液體能潤(rùn)濕壁面時(shí)，凝結(jié)液和壁面的潤(rùn)濕角（液體與壁面交界處的切面經(jīng)液體到壁面的交角）8<90?,凝結(jié)液在壁面上形成一層完整的液膜。11 .核態(tài)沸騰：在加熱面上產(chǎn)生汽泡，換熱溫差小，且產(chǎn)生汽泡的速度小于汽泡脫離加熱表面的速度，汽泡的劇烈擾動(dòng)使表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和熱流密度都急劇增加。12 .膜態(tài)沸騰：在加熱表面上形成穩(wěn)定的汽膜

27、層，相變過(guò)程不是發(fā)生在壁面上，而是汽液界面上，但由于蒸汽的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)小于液體的導(dǎo)熱系數(shù)，因此表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大大下降。二、填空題1 .影響自然對(duì)流傳熱系數(shù)的主要因素啟.:、0（流動(dòng)起因，流動(dòng)速度，流體有無(wú)相變，壁面的幾何形狀、大小和位置，流體的熱物理性質(zhì)）2 .速度邊界層是指。（在流場(chǎng)中壁面附近流速發(fā)生急劇變化的薄層。）溫度邊界層是指。（在流體溫度場(chǎng)中壁面附近溫度發(fā)生急劇變化的薄層。）3 .流體剛剛流入恒壁溫的管道作層流傳熱時(shí)，其局部對(duì)流傳熱系數(shù)沿管長(zhǎng)逐漸,這是由于。（減小，邊界層厚度沿管長(zhǎng)逐漸增厚）4 .溫度邊界層越對(duì)流傳熱系數(shù)越小，強(qiáng)化傳熱應(yīng)使溫度邊界層（厚，簿）5 .流體流過(guò)彎曲的管道或螺旋

28、管時(shí)，對(duì)流傳熱系數(shù)會(huì),這是由（增大，離心力的作用產(chǎn)生了二次環(huán)流增強(qiáng)了擾動(dòng)）6 .流體橫掠管束時(shí)，一般情況下，布置的平均對(duì)流傳熱系數(shù)要比布置時(shí)高。（叉排，順排）7 .管外流動(dòng)傳熱，有縱向沖刷和橫向沖刷之分，在其他條件相同時(shí)，以向沖刷方向傳熱更為強(qiáng)烈。（橫向）8 .對(duì)流傳熱微分方程式的表達(dá)式為。其中，aX是,入,At是,-是yy0（hx-,局部換熱系數(shù)，流體導(dǎo)熱系數(shù)，主流流體溫度與壁溫之差，貼壁處流tyy0體的法向溫度變化率）9. 純凈飽和蒸氣膜狀凝結(jié)的主要熱阻是。（液膜的導(dǎo)熱熱阻）10. 大容器飽和沸騰曲線可分為、四個(gè)區(qū)域，其中具有溫差小、熱流大的傳熱特點(diǎn)。（自然對(duì)流、核態(tài)沸騰、過(guò)渡沸騰、膜態(tài)沸

29、騰，核態(tài)沸騰）11. 雷諾比擬采用模型，其結(jié)果在Pr=條件下與實(shí)驗(yàn)解相吻合.（單層，1）12. 沸騰的臨界熱通量是指。（當(dāng)壁面過(guò)熱度大到某一程度時(shí)，汽泡來(lái)不及脫離加熱面而開(kāi)始連成不穩(wěn)定的汽膜，即由核態(tài)沸騰開(kāi)始向膜態(tài)沸騰過(guò)渡，出現(xiàn)臨界點(diǎn)的熱流密度）13. 格拉曉夫準(zhǔn)則的物理意義;表達(dá)式Gr=。tl3(流體流動(dòng)時(shí)浮升力與粘滯力之比的無(wú)量綱量，gv2c14. 減小管內(nèi)湍流對(duì)流傳熱熱阻的方法啟.、。(增加流速，采用短管。改變流體物性，增加換熱面積，擾流,采用導(dǎo)熱系數(shù)大的流體用小管徑等)15. 反映對(duì)流傳熱強(qiáng)度的準(zhǔn)則稱為準(zhǔn)則。(努塞爾)16. 普朗特準(zhǔn)則Pr的數(shù)學(xué)表達(dá)式為,它表征了的相(v/a,動(dòng)量傳遞

30、與熱量傳遞)17. 管內(nèi)充分發(fā)展湍流的傳熱系數(shù)與平均流速U的次方成比.，與內(nèi)徑D的次方成比。(0.8,正，0.2,反)18. 大空間自然對(duì)流處于湍流狀態(tài)時(shí)有自?；卣?此時(shí)傳熱系數(shù)與無(wú)關(guān)。(尺寸)19. 自然對(duì)流傳熱在條件下發(fā)生關(guān)于特征尺度L的自模化現(xiàn)象.。(湍流)20. 在蒸汽的凝結(jié)過(guò)程中，凝結(jié)的傳熱系數(shù)大于凝結(jié)。(珠狀，膜狀)21. 自然對(duì)流傳熱是指。(流體在浮升力作用下的對(duì)流傳熱)22. 管槽內(nèi)對(duì)流傳熱的入口效應(yīng)是指。(流體入口段由于熱邊界層較薄而具有較高的對(duì)流傳熱系數(shù))23. 流體在大空間沿豎壁作自然對(duì)流傳熱時(shí)，對(duì)于湍流工況，其對(duì)流傳熱系數(shù)正比于豎壁高度的次方。(0)24. 大容器沸騰

31、曲線分為、四個(gè)區(qū)段。(自然對(duì)流、核態(tài)沸騰、過(guò)渡沸騰、膜態(tài)沸騰)三、選擇題1.下列各參數(shù)中，屬于物性參數(shù)的是：(1)傳熱系數(shù)K(2)吸收率a(3)普朗特?cái)?shù)Pr(4)傳熱系數(shù)hc2 .流體純自然對(duì)流傳熱的準(zhǔn)則方程可寫(xiě)成(1)Nu=f(Re,Pr)(2)Nu=f(Gr、Pr)(3)Nu=f(Re,Gr,Pr)(4)Nu=f(Bi,Fo)3 .流體掠過(guò)平板對(duì)流傳熱時(shí)，在下列邊界層各區(qū)中，溫度降主要發(fā)生在：(1)主流區(qū)(2)湍流邊界層(3)層流底層(4)緩沖區(qū)(5)湍流核心區(qū)4 .空氣自然對(duì)流傳熱系數(shù)與強(qiáng)迫對(duì)流時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)相比：要小的多(2)要大得多(3)十分接近(4)不可比較5 .沸騰的臨界熱流量

32、qc是：(1)從過(guò)冷沸騰過(guò)渡到飽和沸騰的轉(zhuǎn)折點(diǎn)(2)從自由流動(dòng)過(guò)渡到核態(tài)沸騰的轉(zhuǎn)折點(diǎn)(3)從核態(tài)沸騰過(guò)渡到膜態(tài)沸騰的轉(zhuǎn)折點(diǎn)(4)從不穩(wěn)定膜態(tài)沸騰過(guò)渡到穩(wěn)定膜態(tài)沸騰的轉(zhuǎn)折點(diǎn)6 .流體在大空間沿豎壁自然對(duì)流傳熱時(shí)，在湍流狀態(tài)下；對(duì)流傳熱系數(shù)正比于豎壁高度的()0次方(2)0.8次方(3)1/4次方(4)1/3次方7 .液體沸騰時(shí)，汽泡內(nèi)的壓力大于汽泡外液體的壓力，主要由于下列哪個(gè)因素造成的？(1)傳熱溫差表面張力(3)浮升力(4)重力8 .定型準(zhǔn)則是指：(1)包含定型尺寸的準(zhǔn)則全部由已知量構(gòu)成的準(zhǔn)則(3)含有待求量的準(zhǔn)則(4)待定準(zhǔn)則9 .工程中，較為常用的沸騰工況是指：(1)膜態(tài)沸騰(2)核態(tài)沸

33、騰(3)自然對(duì)流沸騰(4)以上都不是10 .下述哪種手段對(duì)提高對(duì)流傳熱系數(shù)無(wú)效？(1)提高流速增大管徑(3)采用入口效應(yīng)(4)采用導(dǎo)熱系數(shù)大的流體11 .3,比熱為1.02kJ/(kg-K),導(dǎo)熱系數(shù)為0.025W/(mx10-6n2/s,其Pr(普朗特)準(zhǔn)則數(shù)為多少？()()(2)對(duì)流傳熱強(qiáng)度(4)導(dǎo)熱能力大小12 .Nu(努謝爾特)準(zhǔn)則反映：(1)慣性力和粘滯力的相對(duì)大小(3)浮升力和粘滯力的相對(duì)大小13 .描述浮升力與黏滯力的相對(duì)大小的準(zhǔn)則數(shù)稱為：(1) ReGr(3)Pr(4)Ra14 .當(dāng)管長(zhǎng)遠(yuǎn)大于管徑時(shí)，圓管橫向布置時(shí)的管外膜狀凝結(jié)傳熱系數(shù)與豎放時(shí)相比如何(1) 橫放時(shí)大(2)兩者

34、差不多(3)豎放時(shí)大(4)無(wú)法比較15 .無(wú)量綱組合gv2tl稱為什么準(zhǔn)則?(1)雷諾Re(2)普朗特Pr(3)努謝爾特Nu格拉曉夫Gr16 .判斷管內(nèi)湍流強(qiáng)制對(duì)流是否需要進(jìn)行人口效應(yīng)修正的依據(jù)是什么(1)l/d>70(2)Re>104(3)l/d<50(4)l/d<10417 .對(duì)流傳熱以作為基本計(jì)算式。(1)傅里葉定律牛頓冷卻公式(3)普朗克定律(4)歐姆定律18 .從傳熱角度看，下面幾種冷卻方式中，哪種方式的冷卻效果會(huì)最好(1)水冷(2)氫冷(3)氣冷水沸騰冷卻19 .相變傳熱的特征為。(1)工質(zhì)比體積變化較人一(2)一而潛熱(3)(1)+(2)(4)工質(zhì)比體積較

35、大20 .冷卻液潤(rùn)濕壁面的能力取決于。(1)液體的表面張力(2)液體與壁面間的附著力(3)(1)+(2)(4)(1)或(2)21 .在飽和沸騰時(shí)，隨著的增高，將會(huì)出現(xiàn)個(gè)換熱規(guī)律全然不同的區(qū)域。(1)壁面過(guò)熱度，4(2)壁面過(guò)熱度，6(3)熱流密度，4(4)熱流密度，622 .對(duì)流傳熱微分方程組共有幾類(lèi)方程？(1) 2(2)3(4)523 .凝結(jié)液能很好的潤(rùn)濕壁面，形成完整的膜向下流動(dòng)，稱為。(1)凝結(jié)(2)膜狀凝結(jié)(3)珠狀凝結(jié)(4)穩(wěn)態(tài)凝結(jié)24 .下列哪個(gè)不是影響對(duì)流傳熱的主要因素?(1)流動(dòng)起因；(2)tw；&；(4)換熱面的幾何形狀。25 .對(duì)于Pr數(shù)，下列說(shuō)法哪個(gè)是錯(cuò)誤的？(1

36、)它是動(dòng)力粘度與熱擴(kuò)散率的比值；(2)它是研究對(duì)流傳熱最常用的重要準(zhǔn)則；(3)對(duì)于層流流動(dòng)，當(dāng)Pr=1時(shí)，6=6t;(4)它反映了流體中熱量擴(kuò)散和動(dòng)量擴(kuò)散的相對(duì)程度。26 .自由對(duì)流傳熱的流態(tài)主要取決于的數(shù)值。(1)Pr(2)Fo(3)Re(4)Gr27 .如果流體的流動(dòng)是由流體內(nèi)部溫差產(chǎn)生的密度差引起的，稱為。(1)強(qiáng)迫對(duì)流(2)自由運(yùn)動(dòng)(3)湍流對(duì)流(4)層流對(duì)流28 .對(duì)流傳熱微分方程組包括。I、付立葉定律n、對(duì)流傳熱微分方程m、基爾霍夫定律iv、連續(xù)性方程v、動(dòng)量微分方程VI、能量微分方程(1) ninivv(2)Inmiv(3)nivvvi(4)mivvvi29 .Nu其特征溫度為。

37、(1)流體溫度(2)平均溫度(3)壁面溫度(4)不定30 .當(dāng)流體外掠圓管時(shí)，10<Re，5105具邊界層為，脫體發(fā)生在處。其局部換熱系數(shù)到達(dá)最值。(1)湍流，140°,低(2)層流，140°,高(3)湍流，82°,低(4)層流，8"一低31 .自然對(duì)流傳熱的準(zhǔn)則方程為。1 0.14111(1) Nuf1.86RefPrf組3,(2).Num0.664RemPr3(3)Num0.53(GrPr)3Lw1(4).Num0.943GaJaPr332.影響膜狀換熱系數(shù)的主要因素是。（1）蒸汽流速（2）不凝結(jié)氣體（3）表面粗糙度（4）（1）+（2）四、簡(jiǎn)答

38、題1.影響強(qiáng)迫對(duì)流傳熱的流體物性有哪些？它們分別對(duì)對(duì)流傳熱系數(shù)有什么影響？（提示：影響強(qiáng)迫對(duì)流換熱系數(shù)的因素及其影響情況可以通過(guò)分析強(qiáng)迫對(duì)流傳熱實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式，將各無(wú)量綱量展開(kāi)整理后加以表述。）2,試舉幾個(gè)強(qiáng)化管內(nèi)強(qiáng)迫對(duì)流傳熱的方法（至少五個(gè)）。（提示：通過(guò)分析強(qiáng)迫對(duì)流換熱系數(shù)的影響因素及增強(qiáng)擾動(dòng)、采用人口效應(yīng)和彎管效應(yīng)等措施來(lái)提出一些強(qiáng)化手段，如增大流速、采用機(jī)械攪拌等。）3.試比較強(qiáng)迫對(duì)流橫掠管束傳熱中管束叉排與順排的優(yōu)缺點(diǎn)。（提示：強(qiáng)迫對(duì)流橫掠管束換熱中，管束叉排與順排的優(yōu)缺點(diǎn)主要可以從換熱強(qiáng)度和流動(dòng)阻力兩方面加以闡述：（1）管束叉排使流體在彎曲的通道中流動(dòng)，流體擾動(dòng)劇烈，對(duì)流換熱系數(shù)較大，

39、同時(shí)流動(dòng)阻力也較大；（2）順排管束中流體在較為平直的通道中流動(dòng)，擾動(dòng)較弱，對(duì)流換熱系數(shù)小于叉排管束，其流阻也較??；（3）順排管束由于通道平直比叉排管束容易清洗。）4.為什么橫向沖刷管束與流體在管外縱向沖刷相比，橫向沖刷的傳熱系數(shù)大？（提示：從邊界層理論的角度加以闡述：縱向沖刷容易形成較厚的邊界層，其層流層較厚且不易破壞。有三個(gè)因素造成橫向沖刷比縱向沖刷的換熱系數(shù)大：彎曲的表面引起復(fù)雜的流動(dòng)，邊界層較薄且不易穩(wěn)定；管徑小，流體到第二個(gè)管子時(shí)易造成強(qiáng)烈擾動(dòng)；流體直接沖擊換熱表面。）5.為什么電廠凝汽器中，水蒸氣與管壁之間的傳熱可以不考慮輻射傳熱？（提示：可以從以下3個(gè)方面加以闡述：（1）在電廠凝汽

40、器中，水蒸氣在管壁上凝結(jié)，凝結(jié)換熱系數(shù)約為45018000a（m2.K）,對(duì)流換熱量很大；（2）水蒸氣與壁面之間的溫差較小，因而輻射換熱量較??；（3）與對(duì)流換熱相比，輻射換熱所占的份額可以忽略不計(jì)。）6.用準(zhǔn)則方程式計(jì)算管內(nèi)湍流對(duì)流傳熱系數(shù)時(shí)，對(duì)短管為什么要進(jìn)行修正？（提示：從熱邊界層厚度方面加以闡述：（1）在入口段，邊界層的形成過(guò)程一般由薄變厚；（2）邊界層的變化引起換熱系數(shù)由大到小變化，考慮到流型的變化，局部長(zhǎng)度上可有波動(dòng)，但總體上在入口段的換熱較強(qiáng)（管長(zhǎng)修正系數(shù)大于1）;（3）當(dāng)l/d>50（或60）時(shí)，短管的上述影響可忽略不計(jì)，當(dāng)l/d<50（或60）時(shí)，則必須考慮入口段的影響。7 .層流時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)是否總是小于湍流時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)？為什么？（提示：該問(wèn)題同樣可以從入口效應(yīng)角度加以闡述。在入口段邊界層厚度從零開(kāi)始增厚，若采用短管，盡管處于層流工況，由于邊界層較薄，對(duì)流換熱系數(shù)可