月考試傳熱學(xué)考核作業(yè)

1、東 北 大 學(xué) 繼 續(xù) 教 育 學(xué) 院 _傳 熱 學(xué) 試 卷（作業(yè)考核 線下） B 卷（共 8 頁） 總分題號(hào)一二三四五六七八九十得分注：請(qǐng)您單面打印，使用黑色或藍(lán)色筆，手寫完成作業(yè)。杜絕打印，抄襲作業(yè)。一。選擇恰當(dāng)?shù)拇鸢柑钊肟崭裰校款}1分，共30分）1. 傳熱學(xué)是研究（ ）的科學(xué)。熱量傳導(dǎo)規(guī)律； 熱量傳遞規(guī)律； 對(duì)流傳熱規(guī)律； 輻射傳熱規(guī)律。2. 采暖時(shí)，熱量從90的熱水通過1mm厚的鋼板傳給25的室內(nèi)空氣。在這個(gè)綜合傳熱過程中，（ ）。水到鋼板的傳熱強(qiáng)于通過鋼板的傳熱強(qiáng)于鋼板到空氣的傳熱；鋼板到空氣的傳熱強(qiáng)于通過鋼板的傳熱強(qiáng)于水到鋼板的傳熱；鋼板到空氣的傳熱弱于水到鋼板的傳熱弱于通過鋼板

2、的傳熱；鋼板到空氣的傳熱強(qiáng)于水到鋼板的傳熱強(qiáng)于通過鋼板的傳熱。3. 傅立葉定律中的負(fù)號(hào)表示熱量傳遞的方向與溫度梯度的方向（ ），即熱量必須從高溫處向低溫處傳遞。相反； 垂直； 相交； 相同。4. 工程材料在使用時(shí)表現(xiàn)出來的導(dǎo)熱系數(shù)還常常與材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，是一種綜合導(dǎo)熱系數(shù)，不再單純是（ ）。物性參數(shù)； 過程參數(shù)； 幾何參數(shù)； 邊界條件。5. 導(dǎo)熱問題（導(dǎo)熱數(shù)學(xué)模型）的三類邊界條件分別是（ ）。 速度邊界條件、流量邊界條件和溫度邊界條件； 溫度邊界條件、熱流量邊界條件和對(duì)流邊界條件； 克?；舴蜻吔鐥l件、基爾霍夫邊界條件和霍金邊界條件；導(dǎo)熱邊界條件、輻射邊界條件和對(duì)流邊界條件。（ ）。6. （

3、）遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于（ ）是肋片導(dǎo)熱的必要條件，反過來的話肋片不僅不增大傳熱，反而削弱傳熱。 片表面對(duì)流換熱熱阻、肋片內(nèi)導(dǎo)熱熱阻； 肋基接觸熱阻、肋片內(nèi)導(dǎo)熱熱阻； 基導(dǎo)熱熱阻、肋片內(nèi)導(dǎo)熱熱阻； 肋片內(nèi)導(dǎo)熱熱阻、肋片表面對(duì)流換熱熱阻。7. 周期性的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程由于邊界條件變化程度與周期不同，可能分為也可能不分（ ）等兩個(gè)階段。 非穩(wěn)態(tài)階段和穩(wěn)態(tài)階段； 非正規(guī)狀況階段和正規(guī)狀況階段；非周期性階段和周期性階段；非定常階段和定常階段。8. 集總參數(shù)法使用條件是（ ）。 物體內(nèi)部單位導(dǎo)熱面積上的導(dǎo)熱熱阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳熱過程總傳熱熱阻； 物體內(nèi)部單位導(dǎo)熱面積上的導(dǎo)熱熱阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳熱過程總傳熱熱阻；物體內(nèi)部單位導(dǎo)熱面積

4、上的導(dǎo)熱熱阻（內(nèi)熱阻）遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于物體表面同周圍環(huán)境進(jìn)行換熱的換熱熱阻（外熱阻）；物體內(nèi)部單位導(dǎo)熱面積上的導(dǎo)熱熱阻（內(nèi)熱阻）遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于物體表面同周圍環(huán)境進(jìn)行換熱的換熱熱阻（外熱阻），即Bi很?。?lt;0.1）。9. 熱平衡法建立差分方程組沒有使用導(dǎo)熱微分方程，但導(dǎo)熱微分方程的推導(dǎo)也是基于熱平衡，兩者對(duì)同一物理現(xiàn)象采用同樣方法，所以是本質(zhì)相同的。所以熱平衡方法具有堅(jiān)實(shí)的（ ）。數(shù)學(xué)邏輯性；物理學(xué)原理為依據(jù)；工程實(shí)踐基礎(chǔ)；實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基礎(chǔ)。10. 無滑移條件是指（ ）。 由于流體粘滯力的作用，使管子中部的一層流體處于不流動(dòng)的狀態(tài)； 體中的物體，迎向來流一面正中位置擋住了來流流體，使之處于不流動(dòng)的狀態(tài)； 流

5、體中的物體，背向來流一面正中位置流體處于不流動(dòng)的狀態(tài)； 由于流體粘滯力的作用，使緊貼在固體壁面上的一層流體處于不流動(dòng)的狀態(tài)。11.由于流體流動(dòng)的起因不同，對(duì)流換熱過程分為（ ）。 強(qiáng)制對(duì)流換熱，自然對(duì)流換熱； 凝結(jié)換熱，沸騰換熱； 飽和沸騰換熱，對(duì)流沸騰換熱； 珠狀凝結(jié)換熱，膜狀凝結(jié)換熱。12. 實(shí)際上，導(dǎo)熱問題的數(shù)值解法可以使用算盤、算籌、手搖計(jì)算機(jī)乃至筆算求解，只不過在求解有實(shí)際意義的導(dǎo)熱問題時(shí)，計(jì)算速度（ ）。太慢而沒有價(jià)值； 太快而反應(yīng)不過來； 忽快忽慢不穩(wěn)定； 難以掌控。13. 對(duì)流換熱過程是熱對(duì)流與導(dǎo)熱的綜合作用的結(jié)果，這種說法是（ ）。錯(cuò)誤的； 正確的； 不完善的； 否正確，視實(shí)

6、際情況而定。14. 流體的流動(dòng)狀態(tài)是影響對(duì)流換熱的重要因素之一：（ ）時(shí)流體微團(tuán)沿著主流方向做有秩序的分層流動(dòng)，而（ ）時(shí)流體各部分之間發(fā)生劇烈的摻混，導(dǎo)致在其它條件相同時(shí)后者有著比前者強(qiáng)烈的換熱。逆流，順流； 層流，湍流（紊流）； 對(duì)流，錯(cuò)流； 分流，混流。15. 在（ ）指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)研究是目前獲得表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)關(guān)系式的主要途徑，也是本科生傳熱學(xué)課程教學(xué)中對(duì)流換熱部分的重點(diǎn)。牛頓理論； 對(duì)流換熱分析理論； 納維-斯托克司理論； 相似理論。16. 努塞爾特?cái)?shù)代表了壁面上流體的（ ），也代表了熱量通過貼近壁面的無滑移層導(dǎo)熱熱阻與界面上對(duì)流換熱熱阻的比較。 對(duì)流換熱強(qiáng)度； 無量綱溫度梯度； 表面?zhèn)鳠?/p>

7、系數(shù)的大??；對(duì)流換熱的等級(jí)。17. 由于熱的原因而產(chǎn)生的電磁波輻射稱為熱輻射。熱輻射的電磁波是物體內(nèi)部微觀粒子的（ ）時(shí)激發(fā)出來的。 熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變； 通過電磁振蕩電路； 發(fā)生電容電感效應(yīng)； 遭受其它粒子轟擊。18. 兩壁面之間只有接觸的地方才直接導(dǎo)熱，在不接觸處存在空隙，熱量是通過充滿空隙的流體的導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射的方式傳遞的，因而存在傳熱阻力，稱為（ ）。接觸熱阻； 流動(dòng)熱阻； 折合面積熱阻； 輻射熱阻。19. 單位時(shí)間內(nèi)離開表面的單位面積的總輻射能稱為（ ），以J表示。包括自身輻射和反射輻射。自身輻射； 有效輻射； 投入輻射； 反射輻射。20. 電學(xué)的基爾霍夫定律的實(shí)質(zhì)就是（ ）：以節(jié)點(diǎn)為

8、系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)點(diǎn)不能蓄熱，不會(huì)有內(nèi)部?jī)?chǔ)存能量的增量，也沒有對(duì)外作功，只有進(jìn)入系統(tǒng)的總熱流量等于0。質(zhì)量守恒定律； 能量守恒定律； 傅立葉定律； 動(dòng)量守恒定律。21. （ ）給出了光譜輻射力最大處的波長(zhǎng)lm隨溫度變化的規(guī)律?？赏ㄟ^在一定溫度T下對(duì)求關(guān)于l的極值而得到。韋伯定理； 維恩位移定律； 維恩定律； 韋達(dá)定理。22. 選用穿透比t =0而吸收比a ¹0的材料制造一個(gè)空腔，空腔壁上開一個(gè)小孔，設(shè)法使空腔保持一均勻的溫度，這時(shí)從外邊看小孔的視在面就具有黑體的性質(zhì)，被稱為（ ）。人工黑體模型； 灰體； 黑體； 透明體23. 膜狀凝結(jié)時(shí)，微量的（ ）會(huì)積聚在液膜表面，蒸汽必須依靠質(zhì)量

9、擴(kuò)散（傳質(zhì)）通過氣膜層才能到達(dá)液膜并凝結(jié)，從而大幅度提高了傳熱熱阻。過熱蒸汽； 不凝結(jié)氣體； 過冷蒸汽； 可溶鹽。24. 管槽內(nèi)流體流動(dòng)時(shí)，（ ）。 層流，Re<2300，湍流，Re>10000； 層流，Re<23000，湍流，Re>100000； 層流，Re<230，湍流，Re>1000； 層流，Re<23，湍流，Re>100。25. 雷諾準(zhǔn)則表示了流體流動(dòng)過程中（ ）的比較。 離心力與向心力； 穩(wěn)定流動(dòng)力與非穩(wěn)定流動(dòng)力； 慣性力與粘性力； 慣性力與徹體力（體積力）。26. 判斷兩個(gè)同類物理現(xiàn)象相似的條件包括：(1) 同名的已定特征數(shù)相等（同名

10、準(zhǔn)則相等）；(2) 單值性條件相似。其中單值性條件相似包括（ ）。充分條件和必要條件； 充分條件；必要條件； 初始條件、邊界條件、幾何條件和物理（性質(zhì)）條件（或稱物性條件）。27. 導(dǎo)數(shù)（微商）是有限差分（有限差商）的步長(zhǎng)趨近于（ ）的結(jié)果。所以，當(dāng)步長(zhǎng)（ ）時(shí)，用有限差分代替導(dǎo)數(shù)誤差不會(huì)很大，這就是微分方程有限差分方法求解的起源。足夠小、無限??； 無限小、足夠?。浑x散點(diǎn)、距離離散點(diǎn)很近； 映射點(diǎn)、距離映射點(diǎn)很近。28. 傅立葉準(zhǔn)則是（ ）與使邊界上發(fā)生的有限大小的熱擾動(dòng)穿過一定厚度的固體層擴(kuò)散到l2的面積上所需要的時(shí)間之比。 時(shí)間常數(shù)； 從邊界上開始發(fā)生熱擾動(dòng)的時(shí)刻起到所計(jì)算時(shí)刻為止的時(shí)間間

11、隔； 使邊界上發(fā)生的有限大小的熱擾動(dòng)穿過整個(gè)導(dǎo)熱體所需要的時(shí)間； 從邊界上開始發(fā)生熱擾動(dòng)的時(shí)刻起到完成非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的時(shí)刻為止的時(shí)間間隔。29. 導(dǎo)熱微分方程式的解就是溫度場(chǎng)中（ ）分布規(guī)律的表達(dá)式。速度； 導(dǎo)熱系數(shù)； 溫度； 熱流量。30. 物體發(fā)生純導(dǎo)熱時(shí)物質(zhì)內(nèi)部一定不存在（ ）。 子運(yùn)動(dòng)； 電子移動(dòng)； 晶格振動(dòng)； 宏觀位移。二?；卮鹣铝袉栴}（每題4分，共20分）1. 比較順流式與逆流式換熱器的優(yōu)缺點(diǎn)，并列出純順流或純逆流式換熱器對(duì)數(shù)平均溫差計(jì)算式。2. 什么叫大空間自然對(duì)流換熱？什么叫有限自然對(duì)流換熱？這與強(qiáng)制對(duì)流中的外部流動(dòng)和內(nèi)部流動(dòng)有什么異同？3. 一般說來，金屬的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)大于非金屬的

12、導(dǎo)熱系數(shù)，為什么？4. 導(dǎo)熱系數(shù)、表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)及傳熱系數(shù)的單位各是什么？哪些是物性參數(shù)，哪些與過程有關(guān)？5. 用高斯塞德爾迭代法求解代數(shù)方程時(shí)是否一定可以得到收斂的解？不能得出收斂的解時(shí)是否因?yàn)槌鯃?chǎng)的假設(shè)不合適而造成？三。計(jì)算題（共50分）1. 水以1.2m/s的平均流速流過內(nèi)徑為20mm的長(zhǎng)直管。如果（1）管子壁溫為75，水從20加熱到70，（2）管子壁溫為15，水從70冷卻到20，試計(jì)算兩種情形下的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，并討論造成差別的原因。（15分）水的物性參數(shù)表t r (kg/m3)cp (kJ/(kg×)l´102W/(m×)n´106 (m2/s)P

13、rm´106 kg/(m×s)10999.74.18359.91.3069.521306.030995.74.17461.80.8055.42801.560983.14.17965.90.4782.99469.990965.324.20868.00.3261.95314.9 2. 半徑為0.5 m的球狀航天器在太空中飛行，其表面發(fā)射率為0.8。航天器內(nèi)電子元件的散熱總共為175W。假設(shè)航天器沒有從宇宙空間接受任何輻射能量，試估算其表面的平均溫度。（10分）3. 內(nèi)半徑r1，外半徑為r2，長(zhǎng)l的管子（l>>r2）（導(dǎo)熱系數(shù)K1），其外層包著厚（r3r2）的保溫層（導(dǎo)熱系數(shù)K2）見圖1。管內(nèi)為