考試點專業(yè)課：傳熱學(xué)考研試卷及解題過程

1、傳熱學(xué)（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內(nèi)。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) 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(qiáng)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

2、. 對流換熱系數(shù)為 100 、溫度為 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(qiáng)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. 在相同的進(jìn)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. （ ）是在相同溫度條件下輻射能力最強(qiáng)的物體。A. 灰體

3、 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 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(qiáng)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

4、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 。 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22. 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱23. 凝結(jié)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(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，

5、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(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.

6、B 2.C 3.B 4.C 5.D6.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(qiáng)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 220.80 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(jìn)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

7、, 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。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(jìn)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），

8、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(yuǎn)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(dá)到削弱傳熱的目的。（ 3 ）圓筒壁外敷設(shè)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，

9、共 24 分）28. 解：已知 d 1 =300mm d 2 =300+2 10=320mm d 3 =320+2 20=360mm mt w1 =220 t w2 =40 =9591.226W29. 解：已知 d 1 =75mm=0.075m d 2 =75+2 2.5=80mm=0.08m t f1 =90 t f2 =20 =572.2W/m傳熱學(xué)（二）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?zé)煔馔獗趦?nèi)壁過熱的傳熱過程次序 為（

10、 ）A 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 1000W/(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 24 流體流過管內(nèi)進(jìn)行對流換熱時，當(dāng) l/d 時，要進(jìn)行入口效應(yīng)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（

11、 ）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(qiáng)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（ ）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

12、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(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(yùn)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) 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(jìn)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(qiáng)弱。18 一般情況

13、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(jìn)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(qiáng)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(dǎo)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(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(dá)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

14、 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： 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(jìn)出口溫度分別為 15 和 60 ，比熱為 4174J/(kg k) ；熱油進(jìn)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

15、題（本大題共 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 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(qiáng)化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

16、）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(yùn)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 【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

17、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(yuǎn)處的蒸汽 在抵達(dá)液膜表面進(jìn)行凝結(jié)前，必須以擴(kuò)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 ）在一般冷凝溫差下，當(dāng)不凝結(jié)氣體含量為 1% 時，換熱 系數(shù)將只達(dá)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(dá)式為：（ 3 分）（ 2 ）它是根據(jù)導(dǎo)熱基本定律

18、（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（ 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 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

19、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(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(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 。 A. 等于 B. 小于 C. 可能大于，等于，小于 D. 大于3. 流體流過

20、短管內(nèi)進(jìn)行對流換熱時其入口效應(yīng)修正系數(shù)【 】 A.=1 B. 1 C. 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 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 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 )13 冷流體1

21、4 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）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)】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

22、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 ）氣體的輻射（和吸收）對波長有強(qiáng)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(jìn)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(jìn)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)】（ 1 ）因為在一定的進(jìn)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(jì)運(yùn)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

23、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(yùn)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(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 )一、填空題（每小題 1 分，共 15 分）1. 復(fù)合表面?zhèn)鳠釋W(xué)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 。3. 對于一個傳熱過程，如果固體壁面兩側(cè)與流體之間的

24、表面?zhèn)鳠釘?shù) 相差比較懸殊，為增強(qiáng)傳熱效果，采用助壁的形式，常常裝在表面?zhèn)?熱系數(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(jìn)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

25、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 。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(dá)式是 （ ） Aa a17. 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（ ） 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

26、 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 （ ） 或23. 流體在泵、風(fēng)機(jī)或水壓頭等作用下產(chǎn)生的流動稱為（ ）自然對流 層流 強(qiáng)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 i28. 水平圓筒外的自然對流換熱的

27、特性尺度應(yīng)?。?）圓筒的長度 圓筒外徑 圓筒內(nèi)徑 圓筒壁厚度29. 膜狀凝結(jié)換熱中的定性溫度?。?）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(qiáng)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（ ） 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 表面熱阻

28、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（ ）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(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

29、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 （ ） 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 ）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

30、倍，傳熱系數(shù)又作何變化。48. 一順流換熱器，其冷流體進(jìn)出口溫度分別為 10 和 30 ，熱流體進(jìn)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 50cm ，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

31、間的表面?zhèn)?熱系數(shù)為 125W/ （ m 2 k ），銅板的 = 8440kg /m 3 ， C P =377J/ （ 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(jìn)口溫度為 15 。若要使水的出口溫度 達(dá)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 1

32、5 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）41. 溫度場是指某一瞬間物體中各點

33、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(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（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 ）略計算壁熱阻，傳熱系數(shù)為傳熱系數(shù)增加了

34、96%3 ) 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(jìn)行強(qiáng)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）49. （ 2 分）（ 2 分）由 （ 1 分）有 （ 2 分）50. 設(shè) ，采用集總數(shù)法校核假設(shè) 假設(shè)正確（ 2 分）51. 定性溫度 流動為紊流t4凝結(jié)換熱的兩種形式是 和 。52.(2 分 )（ 2 分）傳熱學(xué)（五）一填空題（共 20 分，每題 2 分） q t n1導(dǎo)熱系數(shù)是由式 n 定義的，式中符號 q 表示沿 n 方向的，n 是 。 2可以采用集總參數(shù)法的物體，其內(nèi)部的溫度變化與坐標(biāo) 。 3溫度

35、邊界層越_ ，則對流換熱系數(shù)越小，為了強(qiáng)化傳熱，應(yīng)使溫度邊界層越_越好。5保溫材料是指 的材料。6Pr (普朗特數(shù))即 ，它表征了 的 相對大小。7熱輻射是依靠 傳遞能量的，它可以在 進(jìn)行。8同一溫度下黑體的輻射能力 、吸收能力 。9熱水瓶的雙層玻璃中抽真空是為了 。10. 換熱器傳熱計算的兩種方法是 。評分 閱卷人二單項選擇題（共 20 分，每題 2 分）1. 熱量傳遞的三種基本方式是 (A. 熱對流、導(dǎo)熱、輻射C. 對流換熱、導(dǎo)熱、傳熱過程)B. 復(fù)合換熱、熱輻射、導(dǎo)熱D. 復(fù)合換熱、熱輻射、傳熱過程2. 無量綱組合用于對流換熱時稱為 ( )準(zhǔn)則。A. Re (雷諾) B. Pr (普朗特

36、)C. Nu (努謝爾特) D. Gr(格拉曉夫)3. 對流換熱以 ( )作為基本計算式。A. 傅立葉定律C. 普朗克定律B. 牛頓冷卻公式D. 熱路歐姆定律4. 下述幾種方法中，強(qiáng)化傳熱的方法是 ( ) 。A. 夾層抽真空 B. 增大當(dāng)量直徑C. 增大流速 D. 加遮熱板5. 當(dāng)采用加肋片的方法增強(qiáng)傳熱時，將肋片加在 ( ) 會最有效。A. 換熱系數(shù)較大一側(cè)C. 隨便哪一側(cè)B. 換熱系數(shù)較小一側(cè)D. 兩側(cè)同樣都加6. 下列各參數(shù)中，屬于物性參數(shù)的是 ( )A. 換熱系數(shù) B. 傳熱系數(shù) C. 吸收率 D. 導(dǎo)溫系數(shù)7. 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

37、，應(yīng)將( )材料放在內(nèi)層。A. 導(dǎo)熱系數(shù)較大的材料C. 任選一種均可B. 導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料D. 不能確定8. 物體能夠發(fā)射熱輻射的基本條件是 ( )A. 溫度大于 0K B. 具有傳播介質(zhì) C. 具有較高溫度9. 下述哪種氣體可以看作熱輻射透明體 (=1 的氣體) ?D. 表面較黑( )A. 二氧化碳 B. 空氣 C. 水蒸汽 D. 二氧化硫氣體 10灰體的吸收比與投射輻射的波長分布（ ）A.無關(guān) B.有關(guān) C.具有選擇性 D.具有一定函數(shù)關(guān)系得分三簡答題（共 28 分）1試比較準(zhǔn)則數(shù) Nu 和 Bi 的異同。 （6 分）得分2應(yīng)用準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式求管內(nèi)對流換熱系數(shù)時，定性溫度如何確定？確定定性溫

38、度有何用處？（6 分）得分得分3用熱電偶測量爐膛出口的煙氣溫度，有哪些因素會引起誤差? 對此可采取哪些措施? （8 分）4有一鋼管換熱器，熱水在管內(nèi)流動，空氣在管間作多次折流， 橫向沖刷管束以冷卻管內(nèi)熱水。擬改造采用管外加肋片并換鋼管為銅管來增加冷卻效果，試從傳熱角度來評價這個方案。 （8 分）得分評分 閱卷人四計算題（共 32 分）1一溫度為 20的園鋼，長 0.3m，直徑為 0.06m，熱導(dǎo)率為35 W/(mK)，密度為 7800 kg/m3 ，比熱容為 460J/(kgK)，通過長 6m、溫 度為 1250的加熱爐時表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 100 W/(m2K)。如欲將園鋼加熱到 850，試 求

39、園鋼通過加熱爐的速度。 （共 8 分）得分得分2 用實驗測定一薄壁管的流體平均對流換熱系數(shù)。蒸汽在管外凝結(jié)并維持管內(nèi)壁溫度為 100。水在管內(nèi)流動，流量為 G=0.5kg/s，水 溫從 15升到45。管的內(nèi)徑 d=50mm，長 L=4.5m。試求管內(nèi)流體與壁面間的平均 換熱系數(shù)。 （已知水在 30時 cp=4174J/(kgK)（6 分）3如圖所示的一矩形受熱面接受一加熱器的輻射加熱。該矩形表面長 3m，寬1m，溫度 T2=600K， 2 0.5 。加熱器溫度 T1=1000K， 1 0.8 。兩表面互相平行，相距為 1m。加熱系統(tǒng)置于一大房間之中，房間壁溫為 300K。試求 受熱面接受的輻射換 熱 量 。（ 假 設(shè) 加 熱 器 表 面 及 受 熱 面 均 是 漫 射 的 灰 體 表 面 ， X1,2=X2,1=0.32）（8 分）得分4在一逆流式水-水換熱器中，管內(nèi)為熱水，進(jìn)口溫度t=100,出口溫度=80；管外流過冷水，進(jìn)口溫度t =20，出口溫度t 2 =70?？倱Q熱量=350kW，共有 53 根內(nèi)徑為 16mm、壁厚為1mm 的管子，管壁導(dǎo)熱系數(shù)=40W/(mK)，管外流體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h0=1500 W/(m2K)，管內(nèi)流體為一個流程。假設(shè)管子內(nèi)、外表面都是潔凈的，試確定所w需的管子長度。 （10 分）準(zhǔn)則方程：Nu 0.023R Pr0.3.(旺盛湍流Re 10