高等传热学复习题
1．简述求解导热问题的各种方法和傅立叶定律的适用条件。
答：导热问题的分类及求解方法：
按照不同的导热现象和类型，有不同的求解方法。求解导热问题，主要应用于工程之中，一般以方便，实用为原则，能简化尽量简化。
直接求解导热微分方程是很复杂的，按考虑系统的空间维数分，有0维，1维，2维和3维导热问题。一般维数越低，求解越简单。常见把高维问题转化为低维问题求解。有稳态导热和非稳态导热，非稳态导热比稳态导热多一个时间维，求解难度增加。有时在稳态解的基础上分析非稳态稳态，称之为准静态解，可有效地降低求解难度。根据研究对象的几何形状，又可建立不同坐标系，分平壁，球，柱，管等问题，以适应不同的对象。
不论如何，求解导热微分方程主要依靠三大方法：
甲．理论法
乙．试验法
丙．综合理论和试验法
理论法：借助数学、逻辑等手段，根据物理规律，找出答案。它又分：
分析法；以数学分析为基础，通过符号和数值运算，得到结果。方法有：分离变量法，积分变换法(L a p l a c e变换，F o u r i e r变换)，热源函数法，G r e e n函数法，变分法，积分方程法等等，数理方程中有介绍。
近似分析法：积分方程法，相似分析法，变分法等。
分析法的优点是理论严谨，结论可靠，省钱省力，结论通用性好，便于分析和应用。缺点是可求解的对象不多，大部分要求几何形状规则，边界条件简单，线性问题。有的解结构复杂，应用有难度，对人员专业水平要求高。
数值法：是当前发展的主流，发展了大量的商业软件。方法有：有限差分法，有限元法，边界元法，直接模拟法，离散化法，蒙特卡罗法，格子气法等，大大扩展了导热微分方程的实用范围，不受形状等限制，省钱省力，在依靠计算机条件下，计算速度和计算质量、范围不断提高，有无穷的发展潜力，能求解部分非线性问题。缺点是结果可靠性差，对使用人员要求高，有的结果不直观，所求结果通用性差。
比拟法：有热电模拟，光模拟等
试验法：在许多情况下，理论并不能解决问题，或不能完全解决问题，或不能完美解决问题，必须通过试验。试验的可靠性高，结果直观，问题的针对性强，可以发掘理论没有涉及的新规律。可以起到检验理论分析和数值计算结果的作用。理论越是高度发展，试验法的作用就越强。理论永远代替不了试验。但试验耗时费力，绝大多数要求较高的财力和投入，在理论可以解决问题的地方，应尽量用理论方法。试验法也有各种类型：如探索性试验，验证性试验，比拟性试验等等。
综合法：用理论指导试验，以试验促进理论，是科学研究常用的方法。如浙大提出计算机辅助试验法(C A T)就是其中之一。
傅立叶定律的适用条件：它可适用于稳态、非稳态，变导热系数，各向同性，多维空间，连续光滑介质，气、液、固三相的导热问题。
2．定性地分析固体导热系数和温度变化的关系
3．什么是直肋的最佳形状与已知形状后的最佳尺寸？
答：什么叫做“好”？给定传热量下要求具有最小体积或最小质量或给定
体积（质量）下要求具有最大传热量。（对偶优化问题）
Schmidt假定：如要得到在给定传热量下要求具有最小体积或最小质量的肋的形状和尺寸，肋片任一导热截面的热流密度都应相等。
1928年，Schmidt等提出了一维肋片换热优化理论：设导热系数为常数，沿肋高的温度分布应为一条直线。Duffin应用变分法证明了Schmidt假定。Wikins[3]指出只有在导热系数和换热系数为常数时，肋片的温度分布才是线性的。Liu和Wikins[4]等人还得到了有内热源及辐射换热时优化解。长期以来肋片的优化问题受到理论和应用两方面的重视。对称直肋最优型线和尺寸的无量纲表达式分析：
假定一维肋片，导热系数和换热系数为常数，我们有对称直肋微分方程（忽略曲线弧度）：
yd2θ/dx2+(dy/dx)dθ/dx-θh/λ=0
由Schmidt假定，对任意截面x： dθ/dx＝－q/λ＝const
当λ为常量时，温度线性分布：θ＝c1x+c2，x=H, θ＝θ0＝c1H+c2
设导热面为矩形，将温度解代入微分方程得优化肋的型线方程：
c1(dy/dx)-h/λ(c1x+c2)=0
y=h/λ(0.5x2+c2x/c1+c4)=(0.5x2+c3x+c4)h/λ
这是一条抛物线。如果该线满足：
x=0，y=0
x=H，y=δ/2
c4=0，c3＝c2/c1 =(δλ/h－H2)/2H，θ0＝c1H+c1(δλ/h－H2)/2H，c1＝2Hθ0/(δλ/h+H2) 特别地若c3＝0，δ/H=hH/λ，y=0.5x2h/λ=0.5δ(x/H)2相当与n=∞时的型线，即凹抛物线形状的直肋最省材料。此时有：c2=0，c1＝θ0/H。
整理得：2y/δ＝(x/H)2这条抛物线的几何意义是肋各点的的导热截面比，物理意义是肋各点的的导热截面的热流量比。同时可以求出：
(mH)2=2
ηf=0.5
3.4 最佳直肋尺寸
问题：给定肋形状y=f(x)及体积或质量后，如何确定肋厚或肋高？或肋高是否越大越好？
答案：在选取的δ，H上，肋的传热量达到最大？数学模型为
dΦ/dH=0 V（或q m）=CAH＝const
对矩形等截面肋,绝热边界条件：
dΦ/dH=d(λAmθ0th(mH))/dH= d((λVhU/(CH))0.5θ0th((ChU/(λ
V))0.5H1.5))/dH=(λVhU/C)0.5/H{(ChU/(λV))0.5Hsech2[((ChU/(λV))0.5H1.5)]-0.5H-
0.5th[(ChU/(λV))0.5H1.5]}=0
(ChU/(λV))0.5Hsech2[((ChU/(λV))0.5H1.5)]-0.5H-0.5th[(ChU/(λV))0.5H1.5]＝0
mHsech2[mH]]-0.5th[mH]=0
解得：
mH=1.419
对凹抛物线肋，同样可得：
mH=1.414
对三角型肋，可得：
mH=1.309
4．评述确定非稳态导热属于“薄”与“厚”的判据。
5．用“薄”壁方法分析用热电偶测量流体温度如何提高精确度。
答：用热电偶等测量燃气温度温度，可以看成是薄壁系统。在低马赫数条件下，可用下面方程进行描述：
在壁面温度比燃气温度低得多时，上式中壁面辐射热量可以忽略不计。我们整理成：
动态误差辐射误差
减小动态误差的方法：
减小密度，体积和比热容，增加燃气和测温元件间的换热系数和感温元件的换热面积。即减小系统时间常数。
减小辐射误差的方法：减小系统黑度（测温元件表面涂黑度小的材料，元件和低温壁面之间加遮热罩，增加辐射热阻，调整位置减小角系数），增加换热系数，提高壁面温度。
设计新形式，修正误差，如测出时间常数和温度变化曲线，即可算出动态误差。
1.采用密度和比热容较小的热电偶材料
2.采用细直径热电偶
3.尽可能增加热电偶插入被测气流的长度
4.将金属材料的热电偶接点上镀上黑度较小的金属膜
5.采用遮热罩
6.采用抽气热电偶
6．半无限大固体表面温度周期性波动时，说明其温度传播的衰减性及延迟性。
答：如果壁面上为周期性温度变化：
其稳态解为：
振幅衰减，其衰减系数：，a↓，T↓衰减快。
相位延迟，延迟相位角：，延迟时间：
温度波传播速度：
温度波周期T不变。
推进波波长：
穿透深度：
7．固体表面辐射率有那几种？说明其相互关系。
答：(1)辐射率（黑度，发射率）
定向辐射率：Directional
半球辐射率：Hemispherical
单色(频谱)辐射率：Spectral
全色辐射率：Total
(2)黑体表面的辐射强度（Intensity）及辐射力(Emissive Power) （贾书P221~227，符号不
同）
DT I:：
DS I:：
DTE：
DSE：
HTE：
HSE：
注意：
去掉下标b，第一个等式就成了非黑体的辐射强度和辐射力的定义，请注意相关关系（微分和积分之间的关系）
(3)非黑体的辐射率（黑度，发射率）之间的关系：
3.1 DS：
3.2 HS:
3.3 DT:
和
其中：为黑体辐射函数，见杨世铭第三版P246
3.4 HT:
8．角系数相对性成立的前提条件是什么？
答：角系数：有两个表面，编号为 1 和 2 ，其间充满透明介质，则表面
1 对表面
2 的角系数X1,2 是：表面 1 直接投射到表面 2 上的能量，
占表面 1 辐射能量的百分比。即
同理，也可以定义表面 2 对表面 1 的角系数。从这个概念我们可以得出角系数的应用是有一定限制条件的，即漫射面、等温、物性均匀
(2) 微元面对微元面的角系数
(3) 微元面对面的角系数
(4) 面对面的角系数
角系数的相对性讨论：
第一类角系数——两微元间的角系数：
当即漫射面时，
同理，当也为漫射面时，
显然，当两个微元面都为漫射面时，有相对性：
第二类角系数——微元与有限面间的角系数：
当即漫射面，
同理，当
显然，当一个微元面为漫射体，另一个面也为漫射面且均匀分布时，有相对性：
两个面均为漫射面，且有限表面的漫反射强度与面无关为常数即该表面温度均匀、有效辐射均匀
第三类角系数——有限面间的角系数：
当即漫射面且均匀分布时，
同理，当即也为漫射面且均匀分布时，
显然，当一个为漫射面且均匀分布，另一个面也为漫射面且均匀分布时，
两个面均为漫射面，且两表面的漫反射强度与面无关为常数即该表面温度均匀、有效辐射均匀。有相对性：
9．强化表面辐射的方法有哪些？
（1）增加固体表面辐射率：包括增加固体表面粗糙度、使表面粗糙化；以及金
属表面氧化、形成表面氧化膜。
（2）应用光谱选择性辐射表面及物性：利用某些对短波和长波具有迥异的表面
辐射率的材料，可以制造出所需的各种光谱选择性表面，以达到热控制的目
的，（例如有的材料对短波有较高的吸收率，但对长波长的辐射率低，则可减
少辐射散热损失）。
（3）利用涂层：有多种红外涂料都能有效的提高表面发射率。
（4）改变两表面的位置以增加角系数，强化表面发射率，优先改变对换热影响
大的一面。
（5）添加固体颗粒：在温度比较高的气流中加入粒度适当的固体颗粒，一方面
使气流的比热容上升，增加了气体的扰动，使它与固体壁面的对流换热加强；
另一方面固体颗粒有较强的辐射能力。
a/.增加对入射辐射的吸收比（黑度）
开窄槽，黑体效应
涂覆对入射辐射的吸收比大的材料
b/.减少本体辐射的辐射率
涂覆选择性涂层
c/.增加角系数
减小辐射面间距离
调整辐射面间的角度
d/.增加辐射面间温差
e/.增加辐射面积
10．燃用气、液、固体燃料时火焰辐射特性。
答：气体：二氧化碳、水蒸气、二氧化硫、甲烷和一氧化碳等三原子、多原子以及结构不对称的双原子气体具有相当大的辐射本领。气体中各种粒子的能量变化源自分子转动能级的变化，分子内原子振动能级的变化，电子轨道的改变以及原子核排列的改变等。对应于这类转化产生的辐射光谱是分立的谱线。因此，气体辐射对波长有强烈的选择性，它只在某些波长段内有辐射能力，相应的也只在同样的博长短内才有吸收能力，通常把这种有辐射能力的波长段成为光谱或光带（例如二氧化碳主要有6个波长的光带）。气体的吸收辐射光谱是不连续的；气体的吸收辐射是在整个容积中进行。液体：燃烧液体燃料时为发光火焰，减弱系数是三原子气体和炭黑减弱系数之和。
固体：在煤粉火焰中有辐射能力的物质是三原子气体、灰粒、焦炭粒子和炭黑粒子，最重要的是前三者。
11．试述强化气体辐射的各种方法。
答：固体粒子对气体辐射换热强化：在气流中掺杂固体颗粒不仅可以增加流体的热容量，而且微粒在边界层的活动可以减少气体流动粘性底层的厚度，因此可以提高气流对于避免的换热系数。此外，在高温下气流冲刷壁面时，辐射换热占有重要地位，掺杂的固体颗粒可以增加气体的辐射能力和吸收能力。
辐射板对气体辐射换热的强化：在高温设备的内通道中，插入辐射板以加强气体与壁面间辐射换热。辐射板通过对流换热从气体中得到热量，然后辐射板以辐射的方式向壁面发射热量，从而对壁面的热流密度增加了。
利用多孔固体强化辐射换热：多孔体如同辐射板一样，基于固体辐射能力大于气体这一事实而强化辐射换热。高温烟气通过多孔体时，多孔体被加热，温度升高，因此被加热的多孔体对它前面的烟气进行辐射换热，使多孔体前的烟气温度升高，而经过多孔体后的烟气因为对多孔体的放热而降低了气体温度，因此减少了排气中的焓值，即减少了高温烟气与壁面的换热损失，因此，加强了气体辐射换热。
12．固体表面反射率有哪几种？
答：
13．说明相似理论在对流换热分析中的应用。
答：以外掠等温平壁层流流动为例：
动量方程的求解
得到f,f’,f’’
相似变换过程的不同形式会得到不同的微分方程形式，但最终的解都是一样的。
14．简述对流换热问题的各种求解方法。15．试述凹陷形空穴强化沸腾传热的原理。
2007传热学试卷（1）标准答案 一.填空题：（共20分）[评分标准：每个空格1分] 1．表征材料导热能力的物理量是____导热系数_____。 2．努谢尔特准则的表达式是___hL/λ___。式中各符号的意义是 _λ为导热系数_、__L 特征尺寸__、__h 为对流换热系数__。 3．凝结换热有__膜状凝结__和__珠状凝结__两种换热方式，其中_珠状凝结_的换热效果好。 4．饱和沸腾曲线有四个换热规律不同的区域，分别指_自然对流__、核态沸腾__、__过渡沸腾__、__稳定膜态沸腾_。 5．管外凝结换热，长管竖放比横放的换热系数要____小__。是因为 ___膜层较厚___的影响。 6．决定物体导热不稳定状况下的反应速率的物理量是_导温系数_。 7．定向辐射强度与方向无关的规律，称___兰贝特定律___。 8．换热器热计算的两种基本方法是__平均温压法__和__传热单元数法__。 汽化核心数受_壁面材料_和__表面状况、压力、物性__的支配。 二．问答及推倒题：（共50分） 1.名词解释（10分）[评分标准：每小题2分] ①角系数：把表面1发出的辐射能落到表面2上的百分数，称为表面1对表面2的角系数。 ②肋效率：基温度下的理想散热量 假设整个肋表面处于肋肋壁的实际散热量 =f η ③灰体：物体的单色吸收率与投入辐射的波长无关的物体。 ④Bi 准则：Bi=hL/λ=固体内部的导热热阻与外部的对流换热热阻之比。 ⑤定性温度：在准则方程式中用于确定物性参数的温度。 2．设一平板厚为δ，其两侧表面分别维持在温度t 1及t 2，在此温度范围内平板的局部导热系数可以用直线关系式λ=λ0（1+bt ）来表示，试导出计算平板中某处当地热流密度的表达式，并对b ＞0、b ＝0及b ＜0的三种情况画出平板中温度分布的示意曲线。（10分） 解：应用傅里叶定律：dx dt bt dx dt q )1(0+-=-=λλ ——————2分 分离变量：dt bt qdx )1(0+-=λ
高等传热学知识重点 1.什么是粒子的平均自由程，Knusen数的表达式和物理意义。 Knusen数的表达式和物理意义：（Λ即为λ，L为特征长度） 2.固体中的微观热载流子的种类，以及对金属/绝缘体材料中热流的贡献。 3.分子、声子和电子分别满足怎样的统计分布律，分别写出其分布函数的表达式 分子的统计分布：Maxwell-Boltzmann（麦克斯韦-玻尔兹曼）分布： 电子的统计分布：Fermi-Dirac（费米-狄拉克）分布： 声子的统计分布：Bose-Eisentein（波色-爱因斯坦）分布； 高温下，FD,BE均化为MB；
4.什么是光学声子和声学声子，其波矢或频谱分布各有特性？ 答：声子：晶格振动能量的量子化描述，是准粒子，有能量，无质量； 光学声子：与光子相互振动，发生散射，故称光学声子； 声学声子：类似机械波传动，故称声学声子； 5.影响声子和电子导热的散射效应有哪些？ 答：影响声子（和电子）导热的散射效应有（热阻形成的主要原因）： ①界面散射：由于不同材料的声子色散关系不一样，即使是完全结合的界面也是有热阻的； ②缺陷散射：除了晶格缺陷，最典型的是不纯物掺杂颗粒的散热，散射位相函数一般为Rayleigh散 射、Mie散射，这与光子非常相似； ③声子自身散射：声子本质上是晶格振动波，因此在传播过程中会与原子相互作用，会产生散射、 吸收和变频作用。
6.简述声子态密度（Density of State）及其物理意义,德拜模型和爱因斯坦模型的区别。答：声子态密度（DOS）[phonon.s/m3.rad]：声子在单位频率间隔内的状态数（振动模式数）Debye（德拜）模型： Einstein（爱因斯坦）模型： 7.分子动力学理论中，L-J势能函数的表达式及其意义。 答：Lennard-Jones 势能函数（兰纳-琼斯势能函数）,只适用于惰性气体、简单分子晶体，是一种合理的近似公式；式中第一项可认为是对应于两体在近距离时以互相排斥为主的作用，第二项对应两体在远距离以互相吸引（例如通过范德瓦耳斯力）为主的作用，而此六次方项也的确可以使用以电子-原子核的电偶极矩摄动展开得到。
专升本《工程传热学》 一、 （共18题,共156分） 1. 说明得出导热微分方程所依据的基本定律。 （8分） 标准答案：能量守恒方程和傅利叶定律。 2. 写出肋效率的定义。对于等截面直肋，肋效率受哪些因素影响？ （8分） 标准答案： 3. 在液体沸腾过程中一个球形汽泡存在的条件是什么?为什么需要这样的条件? （8分） 标准答案：在液体沸腾过程中一个球形汽泡存在的条件是液体必须有一定的过热度。这是因为从汽泡的力平衡条件得出 ，只要汽泡半径不是无穷大，蒸汽压力就大于液体压力，它们 各自对应的饱和温度就不同有 ；又由汽泡热平衡条件有 ，而汽泡存在必须保持其 饱和温度，那么液体温度,即大于其对应的饱和温度，也就是液体必须过热。 4. 什么是速度边界层？动量方程在热边界层中得到简化所必须满足的条件是什么？这样的简化有何好处？ （8分） 标准答案：流体流过壁面时流体速度发生显著变化的一个薄层。 动量方程得以在边界层中简化，必须存在足够大的Re 数，也就是具有的数量级。 此时动量扩散项才能够被忽略。从而使动量微分方程变为抛物型偏微分方程，成为可求解的形式。 5. 在导热过程中产生了Bi 数，而在对流换热过程中产生了Nu 数，写出它们的物理量组成，并指出它们之间的差别是什么？ （8分） 标准答案： 从物理量的组成来看，Bi 数的导热系数 为固体的值，而 Nu 数的则为流体的值；Bi 数的特征尺寸Ls 在固体侧定义，而Nu 数的Lf 则在流体侧定义。从物理意义上看，前者反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的对比关系，而后者则反映了换热系统中流体与壁面地换热性能与其自身的导热性能的对比关系。 6. 外径为50mm ，表面温度为180 的圆筒，在它的外面用导热系数为0.14W/ 的保温材料 包扎起来，保温材料的厚度为 30mm 。要求外表面温度小于60，试计算每米管道的散热量。如 果将保温材料换成导热系数为0.034 W/的保温材料，导热量同上，其它条件也不变。试计算 新保温材料的厚度。 （12分） 标准答案： 7. 针对如下导热微分方程写出方程各项的含义，并说明得出导热微分方程所依据的基本定律? （8 分） 标准答案： 导热微分方程所依据的基本定律是傅里叶定律和导热微分方程。 8. 写出Bi 数的定义式并解释其意义。在Bi 0 的情况下，一初始温度为t0的平板突然置于温度为的流体中冷却（如图1 ），粗略画出τ=τ1>0和 时平板附近的流体和平板的温度分布。 （8分） 标准答案：反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的对比关系。
黑龙江护理高等专科学校 2015~2016学年第二学期 2015级康复治疗技术专业期末考试试卷(A) 一、名词解释(每题4分,共20分) 1、 平衡角(稳定角) 2、 向心收缩 3、 肩肱节律 4、 牵张反射 5、 人体运动分析 二、填空题(每题1分,共30分) 1、 人体步行时的运动形式包括 、 、 、 。 2、 力量训练的原则有 、 、 、 。 3、 表示运动强度的常用指标有 、 、 。 4、 制定运动处方应遵循的原则有 原则、 原则、 原则与 原则。 5、 关于心指数,人体安静时, 与 呈线性关系,与 、 不成比例 6.状态反射包括 反射与 反射 7、 姿势的方向性就是 与 间适当关系的能力。 8、 步态控制的三个任务就是 、 与 。 9、 肌筋膜包括 、 与 ,就是与肌纤维 的弹性成分。 三、单项选择题,请把正确的选项填在括号内(每题1分,共20分) 1、 屈伸运动就是指( ) A 、环绕冠状轴在矢状面上的运动 B 、 环绕矢状轴在冠状面上的运动 C 、环绕垂直状轴在水平状面上的运动 D 、 环绕矢状轴在水平状面上的运动 E 、环绕垂直轴在矢状面上的运动 2、 下蹲过程中,下肢处于封闭运动链,因有 ( ) A 、髋、膝与踝关节共同活动 B 、仅髋关节活动 C 、仅膝关节活动 D 、仅踝关节活动 E 、 仅肢体活动 3、 力系平衡的充分必要条件就是( ) A 、合力、合力矩为零 B 、 合力为零、合力矩大于零 C 、合力矩为零、合力大于零 D 、多个力大小相等、方向相反 E 、二力大小相等、方向相同 4、 刚体角速度的大小与方向对时间变化率的物理量指的就是( ) A 、角速度 B 、角加速度 C 、角位移 D 、角动量 E 、角冲量 5、 运动神经元发放的冲动频率高时( ) A 、肌的伸展性增加 B 、肌的收缩力降低 C 、肌的弹性增加 D 、肌的粘滞性增加 E 、募集的运动单位多 6、 骨骼肌收缩起到缓冲、制动、减速与克服重力作用的属于( ) A 、 向心收缩 B 、 离心收缩 C 、拉长-缩短收缩 D 、 等动收缩 E 、等速运动 7、 当上臂上举150°,盂肱关节运动约就是( ) A 、80° B 、 90° C 、 60° D 、 70° E 、100° 8、 限制髋关节过伸的组要结构就是( ) A 、 髋臼 B 、 关节囊 C 、耻股韧带 D 、坐股韧带 E 、髋股韧带 9、 肌自身的形态结构与神经调节能力两个方面就是力量素质的( ) A 、生理基础 B 、解剖基础 C 、物理基础 D 、生化基础 E 、组织结构 10、下列哪项运动属于静力性力量训练( ) A 、引体向上 B 、俯卧撑 C 、蹲马步 D 、仰卧起坐 E 、杠铃 11、运动训练使心泵功能提高,主要表现为( ) A 、心房舒张末期容积增加 B 、心室舒张末期容积增加 C 、心房收缩末期容积增加 D 、心室收缩末期容积增加 E 、心肌收缩力增加
总复习题 基本概念 : ?薄材 : 在加热或冷却过程中 , 若物体内温度分布均匀 , 在任意时刻都可用一个温度来代表整个物体的温度 , 则该物体称为 ----. ?传热 : 由热力学第二定律 , 凡是有温差的地方 , 就有热量自发地从高温物体向低温物体转移 , 这种由于温差引起的热量转移过程统称为 ------. ?导热 : 是指物体内不同温度的各部分之间或不同温度的物体相接触时 , 发生的热量传输的现象 . 物体各部分之间不发生相对位移，仅依靠物体内分子原子和自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递成为热传导简称导热 ?对流 : 指物体各部分之间发生相对位移而引起的热量传输现象 . 由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互渗混所导致的热量传递过程 ?对流换热 : 指流体流过与其温度不同的物体表面时 , 流体与固体表面之间发生的热量交换过程称为 ------. ?强制对流 : 由于外力作用或其它压差作用而引起的流动 . ?自然对流 : 由于流体各部分温度不同 , 致使各部分密度不同引起的流动 . ?流动边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 由于粘滞力的作用 , 壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的速度迅速下降为零 , 而在这一流层外 , 流体的速度基本达到主流速度 . 这一流体层即为 -----. ?温度边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 会在壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的温度迅速变化 , 而在这一流层外 , 流体的温度基本达到主流温度 . 这一流体层即为 -----. ?热辐射 : 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为 ------. 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程成为热辐射 ?辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量 . ?单色辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的波长在λ -- λ +d λ 范围内的辐射能量 . ?立体角 : 是一个空间角度 , 它是以立体角的角端为中心 , 作一半径为 r 的半球 , 将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方 r 2 的比值作为 ------ 的大小 . ?定向辐射强度 : 单位时间内 , 在单位可见面积 , 单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为 ----. ?传质 : 在含有两种或两种以上组分的流体内部 , 如果有浓度梯度存在 , 则每一种组分都有向低浓度方向转移 , 以减弱这种浓度不均匀的趋势 . 物质由高浓度向低浓度方转移过程称为 ----.
高等传热学复习题 1．简述求解导热问题的各种方法和傅立叶定律的适用条件。 不论如何，求解导热微分方程主要依靠三大方法： 理论法、试验法、综合理论和试验法 理论法：借助数学、逻辑等手段，根据物理规律，找出答案。它又分： 分析法；以数学分析为基础，通过符号和数值运算，得到结果。方法有：分离变量法，积分变换法(Laplace变换，Fourier变换)，热源函数法，Green函数法，变分法，积分方程法等等，数理方程中有介绍。 近似分析法：积分方程法，相似分析法，变分法等。 分析法的优点是理论严谨，结论可靠，省钱省力，结论通用性好，便于分析和应用。缺点是可求解的对象不多，大部分要求几何形状规则，边界条件简单，线性问题。有的解结构复杂，应用有难度，对人员专业水平要求高。 数值法：是当前发展的主流，发展了大量的商业软件。方法有：有限差分法，有限元法，边界元法，直接模拟法，离散化法，蒙特卡罗法，格子气法等，大大扩展了导热微分方程的实用范围，不受形状等限制，省钱省力，在依靠计算机条件下，计算速度和计算质量、范围不断提高，有无穷的发展潜力，能求解部分非线性问题。缺点是结果可靠性差，对使用人员要求高，有的结果不直观，所求结果通用性差。 比拟法：有热电模拟，光模拟等 试验法：在许多情况下，理论并不能解决问题，或不能完全解决问题，或不能完美解决问题，必须通过试验。试验的可靠性高，结果直观，问题的针对性强，可以发掘理论没有涉及的新规律。可以起到检验理论分析和数值计算结果的作用。理论越是高度发展，试验法的作用就越强。理论永远代替不了试验。但试验耗时费力，绝大多数要求较高的财力和投入，在理论可以解决问题的地方，应尽量用理论方法。试验法也有各种类型：如探索性试验，验证性试验，比拟性试验等等。 综合法：用理论指导试验，以试验促进理论，是科学研究常用的方法。如浙大提出计算机辅助试验法(CA T)就是其中之一。 傅里叶定律向量形式说明，热流密度方向与温度梯度方向相反。它可适用于稳态、非稳态，变导热系数，各向同性，多维空间，连续光滑介质，气、液、固三相的导热问题。 2．定性地分析固体导热系数和温度变化的关系 3．什么是直肋的最佳形状与已知形状后的最佳尺寸？ Schmidt假定：如要得到在给定传热量下要求具有最小体积或最小质量的肋的形状和尺寸，肋片任一导热截面的热流密度都应相等。 1928年，Schmidt等提出了一维肋片换热优化理论：设导热系数为常数，沿肋高的温度分布应为一条直线。Duffin应用变分法证明了Schmidt假定。Wikins[3]指出只有在导热系数和换热系数为常数时，肋片的温度分布才是线性的。Liu和Wikins[4]等人还得到了有内热源及辐射换热时优化解。长期以来肋片的优化问题受到理论和应用两方面的重视。 对称直肋最优型线和尺寸的无量纲表达式分析： 假定一维肋片，导热系数和换热系数为常数，我们有对称直肋微分方程（忽略曲 线弧度）： yd2θ/dx2+(dy/dx)dθ/dx-θh/λ=0 由Schmidt假定，对任意截面x： dθ/dx＝－q/λ＝const
①Nu准则数的表达式为（A ） ② ③根据流体流动的起因不同，把对流换热分为（ A） ④A．强制对流换热和自然对流换热B．沸腾换热和凝结换热 ⑤C．紊流换热和层流换热D．核态沸腾换热和膜态沸腾换热 ⑥雷诺准则反映了（ A） ⑦A．流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 ⑧B．流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 ⑨C．对流换热强度的准则 ⑩D．浮升力与粘滞力的相对大小 ?彼此相似的物理现象，它们的（ D）必定相等。 ?A．温度B．速度 ?C．惯性力D．同名准则数 ?高温换热器采用下述哪种布置方式更安全（ D） ?A．逆流B．顺流和逆流均可 ?C．无法确定D．顺流
?顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃，冷流体进出口温度分别为20℃和40℃，则其对数平均温差等于（） A．60.98℃B．50.98℃ C．44.98℃D．40.98℃ ?7．为了达到降低壁温的目的，肋片应装在（ D） ?A．热流体一侧B．换热系数较大一侧 ?C．冷流体一侧D．换热系数较小一侧 21黑体表面的有效辐射（ D）对应温度下黑体的辐射力。 22A．大于B．小于 C．无法比较D．等于 23通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为（ D） 24A．W B．W／m2 C．W／m D．W／m3 25格拉晓夫准则数的表达式为（D ） 26 27.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) 28 A.热辐射 B.热对流 C.导 热 D.都不是 29准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 30A.强制对流换热 B.凝结对流换热
31 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 32下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( D ) 33A.增加流体流度 B.设置肋片 34 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材 料使导热热阻增加 35冷热流体的温度给定，换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A ) 36 A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增 加，有时减小 37将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是( D ) 38A.减少导热 B.减小对流换热 39 C.减少对流与辐射换热 D.减少导热与对流换热 40下列参数中属于物性参数的是( B ) 41A.传热系数 B.导热系数 42 C.换热系数 D.角系数 43已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别为300°C和150°C，冷流体进出口温度分别为50°C和100°C，则其对数平均温差约为( )
机械运动复习1 一、填空题（35分） 1.物理学把叫做机械运动。 2.在研究物体做机械运动时，被选来作为标准的物体叫，同一个物体是运动还是静止的.取决于。这就是运动与静止的相对性。 3.我国古书《套买曜》上记载有：“人在舟中闭牖（门窗）而坐，舟行而人不觉”这是运动的的生动描述，其中“舟行”是以为参照物，“人不觉”是以为参照物。 4.乘客坐在行驶的火车上，以火车为参照物，人是的，以路旁的树木为参照物时，人是的。 5.平时所说“月亮躲进云里”是以为参照物，说“乌云遮住了月亮”是 以为参照物。我国发射的风云二号通讯卫星相对是静止的。相对于是运动的。人们常说地球在公转的同时自转着，“公转”是 以为参照物，自转又是以为参照物。 6.空中加油机在空中给歼击机加油的过程中，若以为参照物，他们都是运动的，若以加油机为参照物，歼击机是的。 7.“旭日东升”是以为参照物的，“日落西山”是以为参照物的。 8.坐在甲车里的人，看见路边树木向北运动，他是以为参照物。他看到并排的乙车静止，若以树为参照物，乙车是的。 9.长征三号火箭运载同步卫星升空，此时，以地球为参照物，卫星是的，以火箭为参照物，卫星是的，当卫星脱离火箭绕地球运转时，以地球为参照物，卫星是的，以火箭为参照物，卫星是的。 10.小红骑自行车在公路上行驶，当天虽无风，但小红骑在车上觉得刮了西风，以小红为参照物，空气是向运动的，以地面为参照物，小红向行驶。 11. 我们唱的歌“月亮在白莲花般的云朵里穿行”是以为参照物。 12．研究地面上物体的运动时，一般选________做参照物。 13．车里的人看路边的树向后退是以________做参照物。 14．乘客坐在行驶的火车上，以火车为参照物。人是________，以路旁的树木为参照物，人是________的。 15．太阳从东方升起，是以________为参照物。月亮在云间穿行，这时我们是以________为参照物。 16．以________为参照物，人造地球同步卫星是静止的，以________为参照物，人造地球同步卫星是运动的。 二、判断题(每小题2分，共16分)
合肥工业大学机械与汽车工程学院研究生考试试卷 课程名称 高等传热学 考试日期 2012-12-19 姓名 年级 班级 学号 得分 所有答案写在答题纸上，写在试卷上无效！！ 一、简答题（每题10分，共50分） 1. 简述三种基本传热方式的传热机理并用公式表达传热定律；传热问题的边界条件有哪两类？ 2. 有限元法求解传热问题的基本思想是什么？基本求解步骤有哪些？同有限差分方法相比其优点是什么？ 3. 什么是形函数？形函数的两个最基本特征是什么？ 4. 加权余量法是建立有限元代数方程的基本方法，请描述四种常见形式并用公式表达。 5. 特征伽辽金法（CG ）在处理对流换热问题时遇到什么困难？特征分离法（CBS ）处理对流换热问题的基本思想是什么？ 二、计算题（第1, 2题各15分，第3题20分，共50分） 1. 线性三角元的顶点坐标（单位：cm ）为：i (2, 2)、j (6, 4)、k (4, 6)，温度分别为 200℃, 180℃和 160℃，热导率k =0.5W/m ℃。试计算： （1）点（3，4）的温度及x 和y 方向的热流分量； （2）绘制170℃等温线。 2. 计算图1所示的二次三角元在点（2, 5）处的y N x N ????66和。 3. 图2所示一维方肋处于热稳定状态，截面2mm ×2mm ，长3cm ，热导率为k =100W/m ℃。左端面维持恒定温度150℃，右端面绝热，其余表面和空气间的对流换热系数h =120W/m 2，空气温度T a =20℃。请采用3个一维线元计算距左侧端面分别为1cm 、2cm 的截面和右侧端面的温度。提示：稳态导 热有限元代数方程：[]{}{}f T K =。单元截面积A ，截面周长P ，单元刚度矩阵：[]??????+??????--=211261111hPl l Ak e K ，单元载荷项：{}??????=112Pl hT a e f 。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 装 订 线 T=150℃ 绝热 3cm 2mm 图1 图2
高等传热学复习题答案 热动硕士2015 吕凯文 10、燃用气、液、固体燃料时火焰辐射特性。 答：燃料的燃烧反应属于比较剧烈的化学反应。由于燃烧温度较高，而且燃料的化学成分一般都比较复杂，所以燃烧反应的过程是非常复杂的过程，一般的燃料燃烧时火焰的主要成分还有CO 2、H 2O 、N 2、O 2等，有的火焰中还有大量的固体粒子。火焰中还存在大量的中间参悟。在不同的工况下，可能有不同的中间产物和燃烧产物。火焰的辐射光谱是火焰中的各种因素作用的结果。 燃烧中间产物或燃烧产物受火焰加热，要对外进行热辐射。在火焰的高温环境下，固体粒子的辐射光谱多为热辐射的连续光谱，而气体分子的发射光谱多为分段的发射或选择性吸收。此外，还有各物质的特征光谱对火焰的辐射的影响。在工业火焰的温度水平下，氧、氢等结构对称的双原子分子没有发射和吸收辐射的能力，它们对于火焰光谱的影响比较小。而CO 2和H 2O 等结构不对称的分子以及固体粒子对火焰光谱的影响起主导作用。在火焰中大量的中间产物虽然存在时间很短，但对火焰辐射光谱也有一定的影响。（该答案仅供参考） 11、试述强化气体辐射的各种方法。 答：气体辐射的特点有：①不同种类的气体的辐射和吸收能力各不相同；②气体辐射对波长具有强烈的选择性；③气体的辐射和吸收是在整个容积中进行的，辐射到气体层界面上的辐射能在辐射行程中被吸收减弱，减弱的程度取决于辐射强度及途中所遇到的分子数目。 气体的辐射和吸收是气层厚度L 、气体的温度T 和分压p （密度）的函数，(,)f T pL λα=。由贝尔定律,,0k L L I I e λλλ-=?可知，单色辐射在吸收性介质中传播时其强度按指数递减。 由上述可知，强化气体辐射的方法有：提高气体的温度；减小气体层的厚度，；选择三原子、多原子及结构不对称的双原子气体；减小气体的分压。（该答案仅供参考） 12、固体表面反射率有哪几种？ 答：被表面反射的能量与投射到表面的能量之比定义为表面反射率。固体表面反射率有： ①双向单色反射率；②单色定向-半球反射率；③单色半球-定向发射率。
运动学基础练习题 一、选择题 1.下列物理量属于矢量的是（） A、速度 B、质量 C、位移 D、机械能 2．关于路程和位移，下列说法正确的是（） A.路程和位移都是矢量 B.路程和位移都是标量 C.路程是矢量，位移是标量 D.路程是标量，位移是矢量 3. 诗句“飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东。”中，诗人说“满天云不动”选取的参考系是（） A. 两岸 B. 花 C. 云 D. 诗人 4.如图所示，某物体从A点运动到B点，发生的位移是（） A．1m B．-5m C．5m D．-1m 5.下列情况中的物体，可以看作质点的是（） A、研究地球的自转 B、研究一列火车的进站时间 C、研究一列火车从昆明开往丽江的运行时间 D、研究直升飞机上螺旋桨的转动情况 6.关于速度和加速度，下列说法正确的是（） A.物体的速度有变化，则一定具有加速度 B.有加速度的物体，其速度一定增大 C.加速度为零的物体一定处于静止状态 D.加速度越大，则物体的速度变化量一定越大 7.关于加速度与速度的关系，下列说法正确的是（） A、加速度为零，速度不一定为零C、加速度减小，速度可能增大 C、加速度不变，速度一定不变 D、加速度增大，速度一定增大
8. 关于运动物体的速度和加速度的关系，下列说法正确的是 ( ) A. 速度越大，加速度越大 B. 速度变化越快，加速度越大 C. 速度变化越大，加速度越大 D. 加速度就是增加的速度 9.关于曲线运动，下列说法正确的是（） A、曲线运动一定是变速运动 B、曲线运动的物体加速度一定变化 C、曲线运动的物体所受合外力一定为变力 D、曲线运动的物体所受合力 10.关于加速度的概念，下列说法中正确的是 A、加速度表示物体运动的快慢 B、加速度表示物体速度变化的大小 C、加速度的方向一定与物体运动方向相同 D、加速度表示物体速度变化的快慢 11.一个小球从4m高处自由落下，被水平地面竖直弹回到1m高处，在这一过程中，关于小球的路程和位移，下列说法正确的是（） A、路程是3m，位移大小是5m，方向竖直向上 B、路程是5m，位移大小是3m，方向竖直向上 C、路程是3m，位移大小是5m，方向竖直向下 D、路程是5m，位移大小是3m，方向竖直向下 12. 北京时间2006年7月12日凌晨，中国“飞人”刘翔在瑞士洛桑田径超级大奖赛男子110米栏的比赛中，以12.88s打破了世界纪录！刘翔在比赛中的平均速度约为 ( ) A. 7.00m/s B. 7.76m/s C. 8.54m/s D. 10.00 m/s 13.一个小球从4m高处自由落下，被地面弹回，在1m高处被接住，则小球在整个过程中（） A. 位移大小是5m B. 路程是3m C. 位移大小是3m D. 以上都不对 14.某环保汽车做匀加速直线运动时，其加速度大小为2m/s2，下列说法正确的是（）
1.试求出圆柱坐标系的尺度系数，并由此导出圆柱坐标系中的导热微分方程。 2 .一无限大平板，初始温度为T 0；τ>0时，在x = 0表面处绝热；在x = L 表面以对流方式向温度为t f 的流体换热。试用分离变量法求出τ>0时平板的温度分布（常物性）。（需求出特征函数、超越方程的具体形式，范数（模）可用积分形式表示）。（15分） , 3.简述近似解析解——积分法中热层厚度δ的概念。 答：近似解析解：既有分析解的特征：得到的结果具有解析函数形式，又有近似解的特征：结果只能近似满足导热解问题。在有限的时间内，边界温度 的变化对于区域温度场的影响只是在某一有限的范围内，把这个有限的范围定义为热层厚度δ。 4.与单相固体导热相比，相变导热有什么特点 答：相变导热包含了相变和导热两种物理过程。相变导热的特点是 1.固、液两相之间存在着 移动的交界面。 2.两相交界面有潜热的释放（或吸收） | 对流部分（所需量和符号自己设定） 1 推导极坐标系下二维稳态导热微分方程。 2 已知绕流平板流动附面层微分方程为 y u y u V x u u 22??=??+??ν 取相似变量为： x u y νη∞ = x u f νψ∞= 写出问题的数学模型并求问题的相似解。 3 已知绕流平板流动换热的附面层能量积分方程为： ?=∞?? =-δ00)(y y t a dy t t u dx d 当Pr<<1时，写出问题的数学模型并求问题的近似积分解及平均Nu （取三次多项式）。 4 ] O x
5写出常热流圆管内热充分发展流动和换热问题的数学模型并求出速度和温度分布及Nu x.辐射 1．请推导出具有n个表面的净热流法壁面间辐射换热求解公式，并简要说明应用任一种数值方法的求解过程。 2．试推导介质辐射传递方程的微分形式和积分形式，要求表述出各个步骤和结果中各个相关量的含义。 3．根据光谱辐射强度表示下面各量：1）光谱定向辐射力；2）定向辐射力；3）光谱辐射力；4）辐射力；5）辐射热流量。要求写清各量的符号、单位。 4．说明下列术语（可用数学表达式）（每题4分） a)光学厚度 b)漫有色表面 c)? d)兰贝特余弦定律 e)光谱散射相函数 f)定向“灰”入射辐射
7-4，常物性流体在两无限大平行平板之间作稳态层流流动，下板静止不动，上板在外力作用下以恒定速度U 运动，试推导连续性方程和动量方程。 解：按照题意 0, 0=??=??=x v y v v 故连续性方程 0=??+??y v x u 可简化为 0=??x u 因流体是常物性，不可压缩的，N-S 方程为 x 方向： )(12222y u x u v y p F y u v x u u x ??+??+??-=??+??ρρ 可简化为 022=??+??-y v x p F x η y 方向 )(12222y v x v v y p F y v v x v u y ??+??+??-=??+??ρρ 可简化为 0=??= y p F y 8-3，试证明，流体外掠平壁层流边界层换热的局部努赛尔特数为 12121 Re Pr x Nu r = 证明：适用于外掠平板的层流边界层的能量方程
22t t t u v a x y y ???+=??? 常壁温边界条件为 0w y t t y ∞ ==→∞时，时，t=t 引入量纲一的温度w w t t t t ∞-Θ= - 则上述能量方程变为22u v a x y y ?Θ?Θ?Θ+=??? 引入相似变量1Re ()y y x x ηδ= == 有 11()(()22x x x ηη ηηη?Θ?Θ?''==Θ-=-Θ??? ()y y ηηη?Θ?Θ?'==???；22()U y x ηυ∞ ?Θ''= Θ? 将上三式和流函数表示的速度代入边界层能量方程，得到 1 Pr 02 f '''Θ+Θ= 当Pr 1时，速度边界层厚度远小于温度边界层厚度，可近似认为温度边界层内 速度为主流速度，即1,f f η'==，则由上式可得 Pr ()2d f d η''Θ'=-'Θ，求解可得 12 12 ()()Pr 2 Pr (0)()erf η ηπ Θ='Θ= 则1212 0.564Re Pr x x Nu = 8-4，求证，常物性不可压缩流体，对于层流边界层的二维滞止流动，其局部努
１.甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为１∶2 ，转动半径之比为1∶2 ,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们所受外力的合力之比为（) Ａ.1∶4 Ｂ.2∶3 C.４∶9 D．９∶16 2.如图所示，有一质量为M的大圆环,半径为Ｒ，被一轻杆固定后悬挂在O点，有两 个质量为m的小环(可视为质点）,同时从大环两侧的对称位置由静止滑下。两小环同 时滑到大环底部时，速度都为v,则此时大环对轻杆的拉力大小为（) A．（2m+2M）g B.Mg－２mv2／R C．2ｍ（g+v2/R)+Mg D.2m(v2/R-ｇ）+Ｍg ３．下列各种运动中,属于匀变速运动的有（) A．匀速直线运动Ｂ.匀速圆周运动C．平抛运动 D.竖直上抛运动 4.关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是( ) Ａ.向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的 B.向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力或一个力的分力 C．对稳定的圆周运动，向心力是一个恒力 D．向心力的效果是改变质点的线速度大小 5．一物体在水平面内沿半径R = ２0cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度v＝０．2m/s , 那么，它的向心加速度为_＿＿_＿_m／s2，它的周期为__＿＿_＿ｓ。 6．在一段半径为Ｒ＝15m的圆孤形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ ＝０．７0倍，则汽车拐弯时的最大速度是m／ ｓ 7.在如图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为L ,绳子转动过程中与竖直方向 的夹角为θ ,试求小球做圆周运动的周期。 ８如图所示,质量m=１kｇ的小球用细线拴住,线长l＝0．5m，细线所 受拉力达到F＝１８N时就会被拉断。当小球从图示位置释放后摆到悬 点的正下方时,细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度h＝5ｍ, 重力加速度g＝10m/s2，求小球落地处到地面上P点的距离？求落地速 度?(Ｐ点在悬点的正下方） 9如图所示，半径R= 0.４m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m= 1ｋｇ的小物体(可视为质点）在水平拉力F的作用下，从C点运动到A点， 物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通 过最高点Ｂ后作平抛运动，正好落在C点,已知AC = 2m,F = 15N,g取1０ｍ/s２,试求：物体在B点时的速度以及此时半圆 轨道对物体的弹力? 20.如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质 量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C
传热学（一） ?名词解释（本大题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分） 21. 导热基本定律 22. 非稳态导热 23. 凝结换热 24. 黑度 25. 有效辐射 ?简答题 ( 本大题共 2 小题 , 每小题 8 分 , 共 16 分 ) 26. 简述非稳态导热的基本特点。 27. 什么是临界热绝缘直径？平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用，为什么？ ?计算题（本大题共 2 小题，每小题 12 分，共 24 分） 28. 一内径为 300mm 、厚为 10mm 的钢管表面包上一层厚为 20mm 的保温材料，钢材料及保温材料的导热系数分别为 48 和 0.1 ，钢管内壁及保温层外壁温度分别为220 ℃及 40 ℃，管长为 10m 。试求该管壁的散热量。 29. 一内径为 75mm 、壁厚 2.5mm 的热水管，管壁材料的导热系数为 60 ，管内热水温度为 90 ℃，管外空气温度为 20 ℃。管内外的换热系数分别为和 。试求该热水管单位长度的散热量。 ?名词解释 ( 本大题共 5 小题 , 每小题 4 分 , 共 20 分 ) 21. 导热基本定律 : 当导热体中进行纯导热时 , 通过导热面的热流密度 , 其值与该处温度梯度的绝对值成正比 , 而方向与温度梯度相反。
22. 发生在非稳态温度场内的导热过程称为非稳态导热。 或：物体中的温度分布随时间而变化的导热称为非稳态导热。 23. 蒸汽同低于其饱和温度的冷壁面接触时 , 蒸汽就会在壁面上发生凝结过程成为流液体。 24. 物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比。 25. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能。 ?简答题（本大题共 2 小题，每小题 8 分，共 16 分） 26. （ 1 ）随着导热过程的进行 , 导热体内温度不断变化 , 好象温度会从物体的一部分逐渐向另一部分转播一样 , 习惯上称为导温现象。这在稳态导热中是不存在的。 （ 2 ）非稳态导热过程中导热体自身参与吸热（或放热），即导热体有储热现象，所以即使对通过平壁的非稳态导热来说，在与热流方向相垂直的不同截面上的热流量也是处处不等的，而在一维稳态导热中通过各层的热流量是相等的。 （ 3 ）非稳态导热过程中的温度梯度及两侧壁温差远大于稳态导热。 27. （ 1 ）对应于总热阻为极小值时的隔热层外径称为临界热绝缘直径。 （ 2 ）平壁外敷设保温材料一定能起到保温的作用，因为增加了一项导热热阻，从而增大了总热阻，达到削弱传热的目的。 （ 3 ）圆筒壁外敷设保温材料不一定能起到保温的作用，虽然增加了一项热阻，但外壁的换热热阻随之减小，所以总热阻有可能减小，也有可能增大。 ?计算题（本大题共 2 小题，每小题 12 分，共 24 分） 28. 解：已知 d 1 =300mm d 2 =300+2 × 10=320mm d 3 =320+2 × 20=360mm m t w1 =220 ℃ t w2 =40 ℃ =9591.226W 29. 解：已知 d 1 =75mm=0.075m d 2 =75+2 × 2.5=80mm=0.08m t f1 =90 ℃ t f2 =20 ℃
黑龙江护理高等专科学校 2015~2016学年第二学期 2015级康复治疗技术专业期末考试试卷（A ） 一、名词解释（每题4分，共20分） 1. 平衡角（稳定角） 2. 向心收缩 3. 肩肱节律 4. 牵张反射 5. 人体运动分析 二、填空题（每题1分，共30分） 1. 人体步行时的运动形式包括 、 、 、 。 2. 力量训练的原则有 、 、 、 。 3. 表示运动强度的常用指标有 、 、 。 4. 制定运动处方应遵循的原则有 原则、 原则、 原则和 原则。 5. 关于心指数，人体安静时， 与 呈线性关系，与 、 不成比例 6．状态反射包括 反射与 反射 7. 姿势的方向性是 和 间适当关系的能力。 8. 步态控制的三个任务是 、 和 。 9. 肌筋膜包括 、 和 ，是与肌纤维 的弹性成分。 三、单项选择题，请把正确的选项填在括号内（每题1分，共20分）
1. 屈伸运动是指（） A.环绕冠状轴在矢状面上的运动 B. 环绕矢状轴在冠状面上的运动 C.环绕垂直状轴在水平状面上的运动 D. 环绕矢状轴在水平状面上的运动 E.环绕垂直轴在矢状面上的运动 2. 下蹲过程中，下肢处于封闭运动链，因有（） A.髋、膝与踝关节共同活动 B.仅髋关节活动 C.仅膝关节活动 D.仅踝关节活动 E. 仅肢体活动 3. 力系平衡的充分必要条件是（） A.合力、合力矩为零 B. 合力为零、合力矩大于零 C.合力矩为零、合力大于零 D.多个力大小相等、方向相反 E.二力大小相等、方向相同 4. 刚体角速度的大小和方向对时间变化率的物理量指的是（） A.角速度 B.角加速度 C.角位移 D.角动量 E.角冲量 5. 运动神经元发放的冲动频率高时（） A.肌的伸展性增加 B.肌的收缩力降低 C.肌的弹性增加 D.肌的粘滞性增加 E.募集的运动单位多 6. 骨骼肌收缩起到缓冲、制动、减速与克服重力作用的属于（） A. 向心收缩 B. 离心收缩 C.拉长-缩短收缩 D. 等动收缩 E.等速运动 7. 当上臂上举150°，盂肱关节运动约是（） A.80° B. 90° C. 60° D. 70° E.100° 8. 限制髋关节过伸的组要结构是（） A. 髋臼 B. 关节囊 C.耻股韧带 D.坐股韧带 E.髋股韧带 9. 肌自身的形态结构和神经调节能力两个方面是力量素质的（） A.生理基础 B.解剖基础 C.物理基础 D.生化基础 E.组织结构 10.下列哪项运动属于静力性力量训练（） A.引体向上 B.俯卧撑 C.蹲马步 D.仰卧起坐 E.杠铃 11.运动训练使心泵功能提高，主要表现为（） A.心房舒张末期容积增加 B.心室舒张末期容积增加
《工程热力学与传热学》 一、填空题（每题2分，计20分） 1.如果热力系统与外界之间没有任何形式能量互换，那么这个热力系统一定是( ） 2.抱负气体比热容只与( ）参数关于。 3.若构成热力系统各某些之间没有热量传递，热力系统将处在热平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( ）。 4.若构成热力系统各某些之间没有相对位移，热力系统将处在力平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( ）。 5.干饱和蒸汽被定熵压缩，将变为：( ）。 6.湿空气压力一定期，其中水蒸气分压力取决于( ）。 7. 再热循环目是( ）。 8. 回热循环重要目是( ）。 9.热辐射可以不依托( ），在真空中传播。 10. 流动功变化量仅取决于系统进出口状态，而与( ）过程无关。 二. 判断题（每题1分，计20分） 1.孤立系统热力状态不能发生变化；（） 2.孤立系统就是绝热闭口系统；（） 3.气体吸热后热力学能一定升高；（） 4.只有加热，才干使气体温度升高；（） 5.气体被压缩时一定消耗外功；（）
6.封闭热力系内发生可逆定容过程，系统一定不对外作容积变化功；（） 7.流动功变化量仅取决于系统进出口状态，而与工质经历过程无关；（） 8.在闭口热力系中，焓h是由热力学能u和推动功pv两某些构成。（） 9.抱负气体绝热自由膨胀过程是等热力学能过程。（） 10.对于拟定抱负气体，其定压比热容与定容比热容之比cp/cv大小与气体温度无关。（） 11.一切可逆热机热效率均相似；（） 12.不可逆热机热效率一定不大于可逆热机热效率；（） 13.如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆过程熵变等于可逆过程熵变；（） 14.如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆过程熵变不不大于可逆过程熵变；（） 15.不可逆过程熵变无法计算；（） 16.工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小；（） 17.封闭热力系统发生放热过程，系统熵必然减少。（） 18.由抱负气体构成封闭系统吸热后其温度必然增长；（） 19.懂得了温度和压力，就可拟定水蒸气状态；（） 20.水蒸气定温膨胀过程满足Q=W；（） 三. 问答题（每题5分，计20分） 1. 阐明什么是准平衡过程？什么是可逆过程？指出准平衡过程和可逆过程关系。
平抛运动基础练习题 一、平抛运动公式：（8分） 水平方向 运动 V x = X= 竖直方向 运动 V y = y= V 合= S 合= 二、选择题：（4×7=28） 1、 决定一个平抛运动的总时间的因素（ ） A 抛出时的初速度 B 抛出时的竖直高度 C 抛出时的竖直高度和初速度 D 与做平抛运动物体的质量有关 2、一个物体以初速度V 0水平抛出，经时间t ，其竖直方向速度大小与V 0大小相等，那么t 为（ ） A V 0/g B 2V 0/g C V 0/2g D 2 V 0/g 3、关于平抛运动，下列说法正确的是（ ） A 是匀变速运动 B 是变加速运动 C 任意两段时间的速度变化量的方向相同 D 任意相等时间内的速度变化量相等 4、物体以初速度V 0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时， 则物体抛出的时间是（ ） A 1∶1 B 2 ∶1 C 3∶1 D4∶1 5、做平抛运动的物体：（ ） A 、速度保持不变 B 、加速度保持不变 C 、水平方向的速度逐渐增大 D 、竖直方向的速度保持不变 6、下面说法中正确的是（ ） A 、曲线运动一定是变速运动 B 、平抛运动是匀速运动 C 、匀速圆周运动是匀速运动 D 、只有变力才能使物体做曲线 运动 7、做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（ ） A 、物体的高度和所受重力 B 、物体的高度和初速度 C 、物体所受的重力和初速度 D 、物体所受的重力、高度和初速度 三、填空题：（每空2分，共24分） 8、从20m 高处以10m/s 的初速度水平抛出一物体，落地时的速度大小为________，速度方向与水平方向的夹角为___________（g 取10m/s 2，不计空气阻力） 9、物体从离水平地面h 高出水平抛出，落地时间的速度方向与水平面成θ角，那么，物体水平抛出的初速度是__________ 10、从0.4m 高的地方用玩具手枪水平射出一颗子弹，初速度是50m/s ，则子弹飞行的水平距离为_________。 11、将物体从足够高的地方以水平速度v 0=20m/s 抛出，2s 末物体水平分 速度为_________，竖直分速度为__________，此时物体的速度大小为 ________，方向与水平方向的夹角为______（g=10m/s 2）