中國大學mooc《傳熱學(中國礦業(yè)大學) 》章節(jié)測試答案

title傳熱學(中國礦業(yè)大學)中國大學mooc答案100分最新版content作業(yè)緒論傳熱學緒論作業(yè)1、熱量傳遞一共有幾種方式？分別是哪幾種？

評分規(guī)則:

3種

熱傳導（導熱），熱對流，熱輻射

2、流體發(fā)生熱對流時是否一定會伴有熱傳導？

評分規(guī)則:

是3、什么是串聯(lián)熱阻疊加原則，它在什么前提下成立？

評分規(guī)則:

串聯(lián)熱阻疊加原則是指在一個串聯(lián)的熱量傳遞過程中，如果通過各個環(huán)節(jié)的熱流量都相同，則各串聯(lián)環(huán)節(jié)的總熱阻等于各串聯(lián)環(huán)節(jié)熱阻的和。

只適用于穩(wěn)態(tài)無內(nèi)熱源導熱問題4、2020年突發(fā)的新冠疫情，讓紅外測溫儀尤其是簡易的紅外測溫槍為大眾所熟悉。請查閱資料了解非接觸紅外測溫裝置的測溫原理，并思考回答：可以不貼近人體皮膚表面而是隔著一層玻璃對人體進行體溫測量嗎？為什么？

評分規(guī)則:

不可以

因為測溫槍測得的實際是玻璃表面綜合玻璃自身對外發(fā)出的熱輻射，加上對來自其他物體熱輻射的吸收、反射、透射后的一個數(shù)值，已不能代表人體體表溫度。5、某燜燒杯一共有六層設計，從外到內(nèi)分別是①表面柔順漆層②外層304不銹鋼層③高真空隔熱層④內(nèi)膽外壁鍍銅層⑤內(nèi)膽304不銹鋼層⑥內(nèi)膽電解研磨層。假設燜燒杯里盛有80℃的雞湯，外部環(huán)境溫度20℃，試分析：(1)此時熱量傳遞方向；(2)傳熱過程一共有幾個環(huán)節(jié)，分別是什么傳熱方式。

評分規(guī)則:

(1)熱量從雞湯經(jīng)燜燒杯壁傳遞給外界環(huán)境。

(2)一共有八個環(huán)節(jié)。a雞湯到電解研磨層內(nèi)壁——對流傳熱b電解研磨層——熱傳導c內(nèi)膽304不銹鋼層——熱傳導d內(nèi)膽外壁鍍銅層——熱傳導e內(nèi)膽和外層間的真空隔熱層——輻射傳熱f外層304不銹鋼層——熱傳導g表面柔順漆層——熱傳導h表面漆層與外界環(huán)境——對流傳熱+輻射傳熱作業(yè)多維穩(wěn)態(tài)導熱的求解傳熱學第二章作業(yè)1、導熱問題的基本定律是什么定律？

公式中的負號表示什么？

評分規(guī)則:

傅里葉定律

負號表示熱量傳遞的方向指向溫度降低的方向2、導熱問題的邊界條件有哪三種？

評分規(guī)則:

恒壁溫，第一類邊界條件；

恒熱流，第二類邊界條件；

已知壁面與流體間的傳熱系數(shù)和流體溫度，第三類邊界條件。3、熱阻分析法的熱流密度計算公式可以運用在圓筒壁嗎？為什么？

評分規(guī)則:

不可以。

因為每層壁面的面積不一樣，故而熱流密度不是恒值。但是熱阻分析方法的總熱量計算公式可以。4、管道外包保溫材料，（1）導熱系數(shù)大的材料在外面，導熱系數(shù)小的材料放在里層；（2）導熱系數(shù)小的材料在外面，導熱系數(shù)大的材料放在里層。這兩種方法哪種對保溫更有利，為什么？

評分規(guī)則:

第一種，導熱系數(shù)大的材料在外面，導熱系數(shù)小的材料放在里層對保溫更有利。

寫出多層圓筒壁的導熱熱流量或熱流密度公式，在溫差一定的條件下，比較多層圓筒壁導熱熱阻的大小。5、肋片高度增加引起兩種效果：肋效率下降及散熱表面積增加。因而有人認為，隨著肋片高度的增加會出現(xiàn)一個臨界高度，超過這個高度后，肋片導熱數(shù)流量反而會下降。試分析這一觀點的正確性。

評分規(guī)則:

錯誤。

根據(jù)肋片散熱量計算公式，肋片散熱量與mH的雙曲正切成正比，而雙曲正切函數(shù)是單調(diào)增加函數(shù)，所以散熱量不會隨高度增加而下降，而是隨著高度的增加越來越接近于1，當th(mH)=1后，其值為無限長細長桿的散熱量。6、

導熱系數(shù)和熱擴散率（導溫系數(shù)）各自從什么公式產(chǎn)生，各自反映物質(zhì)的什么特性？

評分規(guī)則:

導熱系數(shù)從傅里葉定律而來，反映了物質(zhì)的導熱性能；熱擴散率從導熱微分方程而來，反映了物質(zhì)的熱量擴散性能，即熱流在物體內(nèi)的擴散的快慢程度。

兩者的差異在于前者是導熱過程的靜態(tài)特性量，而后者是導熱過程的動態(tài)特性量，因而熱擴散率反映的是非穩(wěn)態(tài)導熱過程的特征。導熱系數(shù)小的材料熱擴散率不一定小，比如氣體導熱系數(shù)小，熱擴散率卻和金屬相當。（拓展問題，兩者的差異答的對錯與否不計分，指出兩者的差異即可）7、常物性、穩(wěn)態(tài)、無內(nèi)熱源的導熱微分方程（拉普拉斯方程）中不含有任何物性量，是否說明導熱物體中溫度分布與物體的物性無關(guān)？為什么？

評分規(guī)則:

拉普拉斯方程是導熱微分方程的一般形式的簡化結(jié)果，只有物體的導熱系數(shù)為常數(shù)時，穩(wěn)態(tài)無源導熱問題才會有拉普拉斯方程的簡化形式，如果再加以一類邊界條件，則微分方程和定解條件都不會出現(xiàn)導熱系數(shù)，此時導熱系數(shù)不影響溫度場，只影響熱流量。

如果導熱系數(shù)不為常數(shù)，則前面結(jié)論不成立，所以溫度分布始終都和物體的物性是有關(guān)系的。8、冰箱殼體所用保溫材料是聚氨酯發(fā)泡塑料，是用氟利昂作發(fā)泡劑的聚氨酯泡沫塑料，在使用較長時間后冰箱保溫層的保溫效果會變差，試分析原因。

評分規(guī)則:

冰箱隔熱保溫材料是用氟利昂作發(fā)泡劑的聚氨酯泡沫塑料，由于氟利昂氣體導熱系數(shù)較低，保溫層的導熱系數(shù)比一般保溫材料小。

隨著使用時間延長，由于氣孔中氟利昂逐步逸出，環(huán)境中的空氣取而代之?？諝獾膶嵯禂?shù)是氟利昂的2~3倍，進入空氣后的聚氨酯泡沫塑料保溫層導熱系數(shù)增大，冰箱保溫性能下降，甚至會出現(xiàn)冰箱外殼結(jié)露。作業(yè)簡單幾何形狀物體多維非穩(wěn)態(tài)導熱的分析解傳熱學第三章作業(yè)1、傅立葉數(shù)的定義及其物理意義

評分規(guī)則:

傅立葉數(shù)定義式

傅立葉數(shù)的物理意義為兩個時間間隔相除所得的無量綱時間，表征過程進行的深度。2、什么是“半無限大”的物體？半無限大物體的非穩(wěn)態(tài)導熱存在正規(guī)階段嗎？

評分規(guī)則:

所謂“半大限大”物體是指平面一側(cè)空間無限延伸的物體；

因為物體向縱深無限延伸，初始溫度的影響永遠不會消除，所以半無限大物體的非穩(wěn)念導熱不存在正規(guī)狀況階段。3、試說明Bi數(shù)的物理意義。Bi→0及Bi→∞各代表什么樣的換熱條件?有人認為,Bi→∞代表了絕熱工況，你是否贊同這一觀點，為什么?

評分規(guī)則:

Bi數(shù)是固體內(nèi)部導熱熱阻與界面上傳熱熱阻之比

Bi→0

時說明傳熱熱阻主要在邊界，內(nèi)部溫度趨于均勻，可以用集總參數(shù)法進行分析求解；Bi→∞時，說明傳熱熱阻主要在內(nèi)部，可以近似認為壁溫就是流體溫度

認為Bi→0代表絕熱工況是不正確的

Bi→

0是指邊界熱阻相對于內(nèi)部熱阻較大，而絕熱工況下邊界熱阻無限大4、在用熱電偶測定氣流的非穩(wěn)態(tài)溫度場時，怎么才能改善熱電偶的溫度響應特性?

評分規(guī)則:

要改善熱電偶的溫度響應特性，即最大限度降低熱電偶的時間常數(shù)

形狀上要降低體面比（V、A各3分，共6分）

要選擇熱容小的材料（ρ、c各3分，共6分）

要強化熱電偶表面的對流換熱5、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?

評分規(guī)則:

導熱量與物體的吸熱系數(shù)成正比

因為鐵塊的吸熱系數(shù)比木塊大6、當遇到一個非穩(wěn)態(tài)導熱問題時，基本的求解步驟是什么？

評分規(guī)則:

1.如果物體的形狀復雜，需要獲得其中溫度隨時間變化的詳細信息，可采用數(shù)值計算方法；

2.如果物體的形狀相對簡單或可做近似處理，可采用分析解法；

3.對于整個非穩(wěn)態(tài)導熱過程中表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)有相當大變化的情況，可將過程分時段處理，每個