《传热学》试题库
第一章概 论
1?热流量：单位时间内所传递得热量
2。热流密度：单位传热面上得热流量
3?导热：当物体内有温度差或两个不同温度得物体接触时 ，在物体各部分之间不发生相对位
移得情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)得热运动传递了热量 ，这种现象被称为热传
导,简称导热。
4 .对流传热：流体流过固体壁时得热传递过程，就就是热对流与导热联合用得热量传递过程 称为表
面对流传热，简称对流传热.
5。辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能 ，并被周围物体吸收。 同时，物体也不断接收 周围物体辐射给它得热能。这样，物体发出与接收过程得综合结果产生了物体间通过热辐射 而进行得热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。
6。总传热过程：热量从温度较高得流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体得过程 ，称为
总
传热过程，简称传热过程。
7?对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为
量，单位为 W/ (m 2 ? K)。对流传热系数表示对流传热能力得大小。
8 .辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为 单位为W/(m 2 ? K).辐射传热系数表示辐射传热能力得大小.
9. 复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为 单位为W/(m 2 ? K) ?复合传热系数表示复合传热能力得大小。 10。总传热系数：总传热过程中热量传递能力得大小。数值上表示传热温差为
1K 时,单位传
热面积在单位时间内得传热量。
1. __________________________________ 热量传递得三种基本方式为 _____ 、 、 。
(热传导、热对流、热辐射)
2. ______________________________ 热流量就是指 ____________________ ，单位就是 。热流密度就是
指 ___________________ ，单位就是 ________________ 。
(单位时间内所传递得热量， W ，单位传热面上得热流量， W/m 2) 3. 总传热过程就是指 ，它得强烈程度
用
来衡量。
(热量从温度较高得流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体得过程，总传热系数 )
4.
总传热系数就是指
，单位就是 。
(传热温差为1 K 时，单位传热面积在单位时间内得传热量 ，W /(m …K))
5. ___________________________________ 导热系数得单位就是 ____________________ ；对
流传热系数得单位就是 ____________________ ；传热
系数得单位就是 ____________________ .
名词解释
1K 就是得对流传热 1K 就是得辐射传热量 1K 就是得复合传热量
填空题
(W/(m?K)，W/ (m 2? K) ，W/( m2? K))
6. 复合传热就是指 ________________________________ ，复合传热系数等于之
与，单位就是________________ 。
(对流传热与辐射传热之与，对流传热系数与辐射传热系数之与，W/( m 2? K))
7. 单位面积热阻r
是 (m 2 K /W, K /W) & 单位面积导热热阻得表达式为 — (5 / 入) 9. 单位面积对流传热热阻得表达式为 (1/ h ) 10. 总传热系数K 与单位面积传热热阻r t 得关系为_ (r t =1/K) 11. 总传热系数K 与总面积A 得传热热阻 R t 得关系为 (R t =1/KA) 稳态传热过程就是指 ________________ . (物体中各点温度不随时间而改变得热量传递过程。 非稳态传热过程就是指 。
(物体中各点温度随时间而改变得热量传递过程。 ) 某燃煤电站过热器中，烟气向管壁传热得辐射传热系数为3 0W 数为70W / (m 2、K ),其复合传热系数为 (100 W /(m 2、K )) 15。 由炉膛火焰向水冷壁传热得主要方式就是 (热辐射) 16。 由烟气向空气预热器传热得主要方式就是 (热对流) 17?已知一传热过程得热阻为 0、035K/W,温压为7 0C ，则其热流量为 (2kW) 18. 一大平壁传热过程得传热系数为 100W/(m 2
、K)，热流体侧得传热系数为2 00W/ ( m 2、 K),冷流体侧得传热系数为2 50W/( m 2、K ),平壁得厚度为$ m m ，则该平壁得导热系数 为
_____________ ,导热热阻为 ________________ . (5 W/(m 、K),0、001(m 2、K ) /W) 19. 总传热方程式可表示为? = (KA A t,K A t) 20. 已知平壁厚 0、0 2 m,热阻为0、0 2m 2
、K /W,其导热系数为 (1 W/(m ? K)) t 得单位就是 ;总面积热阻R t 得单位就
12. 13
. 14.
或q=
/(m 〈K ),对流传热系 二、选择题
1。 下列哪几种传热过程不需要有物体得宏观运动 ？ (1)导热 (2)对流 (3)辐射 (4)复合传热 2。 热流密度q 与热流量得关系为(以下式子 A 为传热面积，入为导热系数， h 为对流传热
系数)：
(1 )q= ?A (2)q= ? /
A 3。 如果在水冷壁得管子里结了一层水
垢 (1)不变 (2 )提高 4?下列哪一种表达式就是错误得？
(1)q=入At /S (2)q=h A
5。导热系数得单位就是：
( )
(3) q =入?
(4 )q = h ?
,其她条件不变，管壁温度与无水垢时相比将 降低 (4)随机改变
) (3) q=k A t
(4)q=rM t
(3) (
t
(1) W/(m 2、K ) (2) W /m 2
(3)W /(m ? K)
(4)m 2、K/W 6。 在传热过程中，系统传热量与下列哪一个参数成反比？
(
)
(1)
传热面积
(2)流体温差
(3 )传热系数 (4)传热热阻
7、 在稳态传热过程中，传热温差一定 ，如果希望系统传热量增大，则不能采用下述哪种手
段？(
)
(1)
增大系统热阻 (2)增大传热面积
(3)增大传热系数
(4)增大对流传热系数
8、 试判断下述几种传热过程中哪一种得传热系数最小
？
(1) 从气体到气体传热 (2)从气体到水传热
(3 )从油到水传热 (4)从凝结水蒸气到水传热
9。 若已知对流传热系数为 78W/(m 役K)，则其单位面积对流传热热阻为多少
(1)
78W/( m ?K ) (2 )1 / 78m ? K/W
(3) 1/7 8 m 2 ?K/W (4)7 8 W/(m 2 ? K)
1 0。单位时间通过单位面积得热量称为什么
？一般用什么符号表示？
(1) 热流密度，q (2)热流密度 冷
(1 )$ / 入
(2) S / (K A)
四、简答题
1。试述三种热量传递基本方式得差别
，并各举1~2个实际例子说明。
(提示：从三种热量传递基本方式得定义及特点来区分这三种热传递方式
)
2?请说明在传热设备中，水垢、灰垢得存在对传热过程会产生什么影响？如何防止？
(提示：从传热过程各个环节得热阻得角度，分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面得 影响情况)
3、试比较导热系数、对流传热系数与总传热系数得差别
，它们各自得单位就是什么？
(提示:写出三个系数得定义并比较，单位分别为 W /(m ? K )，W/(m 2 ? K)，W / ( m 2 ?K )) 4?在分析传热过程时引入热阻得概念有何好处？引入热路欧姆定律有何意义 ？
⑶热流量,q (4 )热流量，$
1 1。太阳与地球间得热量传递属于下述哪种传热方式？
(1 )导热 (2)热对流
(3)热辐射 (4)以上几种都不就是
，与热阻成反比，此规律称为什么 (2)热路欧姆定律
(4)传热方程式 12。 热流量与温差成正比 (1 )导热基本定律 (3)牛顿冷却公式 13。 传热过程热路图得原理就是什么？
(1 )傅里叶定律
(2
(3)斯蒂芬一波尔兹曼定律 14。 某一传热过程得热流密度q 位面积得总传热热阻
各为多少？
(1)K = 50W /( m 2、K ) ,r t =0、0 5m 2、K/W
⑵ K=0、02W /( m 2、K),r t = 5 Om 2、K/W (3)K =50
W / (m 2、K), r t = 0、02m 2、K /W ⑷ K =50W/(m 、K), r t =o 、05K /W
15 .平板得单位面积导热热阻得计算式应为哪一个
)牛顿冷却公式
(4)热路欧姆定律 2
=500 W /m ，冷、热流体间得温差为
( )
2
10C ，其传热系数与单
(3 ) 1/ h (4) 1 /(KA )
(提示：分析热阻与温压得关系，热路图在传热过程分析中得作用?)
5。结合您得工作实践,举一个传热过程得实例,分析它就是由哪些基本热量传递方式组成得。 (提
示:学会分析实际传热问题,如水冷式内燃机等)
6。在空调房间内，夏季与冬季室内温度都保持在2 2C左右,夏季人们可以穿短袖衬衣，而冬
季则要穿毛线衣。试用传热学知识解释这一现象.
(提示：从分析不同季节时墙体得传热过程与壁温，以及人体与墙表面得热交换过程来解释这一
现象(主要就是人体与墙面得辐射传热得不同) )
五计算题
1. 有一大平壁，厚度为3 ，材料得导热系数为入，平壁一侧得对流传热系数为h i,流体温度为t f l,另一侧得复合传热系数为h2,环境温度为t f2，对于通过平壁得传热过程,
试分析下列六种情形下壁温t wi、t w 2得情况：
(l )3 / 入->0；
(2) h i—〉g ;
(3) h2—〉g ;
(4) 3/入=0,h i=h2；
(5 )3 /入=0, h i=2h 2;
(6)3 /入=0, h i=0、5h2。
((i) t wi = t w2 ; ( 2) t w i=t fi；( 3) t w 2 = t f2；( 4 )t w i = t w2= ( t fi+ t f2)/2；
(5)t wi =t w2=2/ 3 t fi — l / 3 t f2 ; (6)t w i =t w2 = i/3 t fi —2/ 3 t f2)
2. 有一测量板状材料导热系数得仪器,一侧为加热面,另一侧为冷却面,两侧温度维持均
匀、恒定,板状材料得两面与热面与冷面接触良好,无温度降,并且四周绝热良好,无
散热。已知热面温度为i50C，冷面温度为80C，热流量为58、2W，板状材料厚为2
5mm,表面积为0、l m2。试确定板状材料得导热系数。
(入=0、2 079 W/(m ? K))
3. 墙由耐火砖与保温板组成，厚度分别为3 i=2 0 0m m与3 2= 80m m,导热系数分别为
入i=0.8W/(m、K)与入2 = 0、l 1W/( m-K),炉墙内、外两侧表面温度分别为t w i=600 C
与t w2= 50C。试求炉墙单位面积得热损失、
(q= 5 6 2、8W/ m2)
4. 一暖房玻璃得表面积为l0 m2,内、外表面温度分别为t
wi=i0C与t w2 = 5C，玻璃厚
度为3、5m m，玻璃得导热系数为l、4 W/ (m ? K)、试求通过玻璃得散热量、
(0 = 2 0kW)
5. 一暖房玻璃得表面积为i 0 m2,玻璃厚度为3、5m m,玻璃得导热系数为i、4 W/ (m、
K),玻璃内侧空气温度为t fi = i 8C，对流传热系数h i= 5W/(m 2、K)，外侧空气温
度为t f2=2 C，对流传热系数h2=2 0W/(m2、K)、试求通过玻璃得散热量及内、外侧玻璃表
面得温度。
(0 = 6 3 3、7W , t wi= 5、33 C ,t w 2=5、l7C)
6. 有一根长度为50 0 m、外径(直径)为300mm得热力管道在室外，测得其外表面温度为4
& 5C,室外空气温度为2 5C.已知管外壁与空气得复合传热系数为l i W / (m 2、K) ,试计算
该热力管道得散热量、
(0 =i2l、75k W)
7. 平均温度为i20C得过热蒸汽在直径(内径)为60mm得管道内流动，已知管内单位长度得散热热流密度为2 4 5 W/ m,蒸汽与管壁得对流传热系数为 5 0 0W/( m 2、K)，试求管内壁面温度。
( t w2=i l7、4C)
& 有一表面积为1、5 m2、表面黑度为1得散热片在宇宙飞船得舱外向温度为0 K得宇宙空间散热，已知散热片得表面温度为87C，试求其散热量。
（0= 1 42 8、5W）
9. 有一表面积为0、5 m2、表面黑度为1得物体在壁温为25 C得大型真空舱内，已知该物
体得表面温度为15 0 C,试分别求该物体向外发射得总辐射能及与真空舱壁面得净辐射传热
量。
（0 =90 7、6W,0 净=6 84、07W）
10. 有一表面积为2 m2、表面黑度为I得平板型物体，一侧表面（表面温度为150C）
面向温度恒为2 5C得大型冷却舱，已知该表面与冷却舱内空气得对流传热系数为
2 5 W/ （m、K），平板厚度为15m平板得导热系数为1、1 5 W/ （m ?K）, 试求：
（1）该平板面向冷却舱一侧表面得复合传热系数；
（2）该平板另一侧得表面温度。
（h = 3 5、9 5 W/（m2、K ）, t w2= 2 0 8、6 C ）
第二章热传导
一、名词解释
1。温度场:某一瞬间物体内各点温度分布得总称。一般来说,它就是空间坐标与时间坐标得函数。2。等温面（线）：由物体内温度相同得点所连成得面（或线）
3。温度梯度：在等温面法线方向上最大温度变化率.
4?热导率：物性参数，热流密度矢量与温度降度得比值，数值上等于1 K /m得温度梯度作用下
产生得热流密度。热导率就是材料固有得热物理性质，表示物质导热能力得大小。
5。导温系数：材料传播温度变化能力大小得指标?
6。稳态导热：物体中各点温度不随时间而改变得导热过程。
7。非稳态导热：物体中各点温度随时间而改变得导热过程?
8 .傅里叶定律：在各向同性均质得导热物体中，通过某导热面积得热流密度正比于该导热面
法向温度变化率?
9。保温（隔热）材料:入W0、1 2 W/ （m?K）（平均温度不高于35 0 C时）得材料?
10。肋效率：肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。
11。接触热阻：材料表面由于存在一定得粗糙度使相接触得表面之间存在间隙，给导热过程带来额外热阻。
12。定解条件（单值性条件）：使微分方程获得适合某一特定问题解得附加条件，包括初始条件与边界条件?
二、填空题
1. _______________________ 导热基本定律就是____________________ 定律，可表述为。
（傅立叶，）
2. __________________________ 非稳态导热时，物体内得—场与热流量随—―而变化。（温度,时间）
3. 导温系数得表达式为——_，单位就是_ —__,其物理意义为 ___.
(a=入/c p ,m2/s，材料传播温度变化能力得指标)
4. _______________________ 肋效率得定义为。
(肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比?)
5. 按照导热机理，水得气、液、固三种状态中—__—态下得导热系数最小。
(气)
6. ______________________________ 一般，材料得导热系数与与—_有关。
(种类，温度)
7. 保温材料就是指—_得材料、
(入w 0、1 2 W/(m ? K)(平均温度不高于3 50 C时))
& 已知材料得导热系数与温度得关系为入=入。(1+bt)，当材料两侧壁温分别为t i、t 2时, 其平均导热系数可取__________________ 下得导热系数?
((t i+ t 2)/2 )
9. 发电机水冷、氢冷、空冷三种方式中,以____________________________ 方式得效果最好，
方式得效果最差。
(水冷、空冷)
10. ____________________________________________ 第三类边界条件就是指已知。
(物体边界与周围流体间得表面传热系数h及周围流体得温度t f)
11. __________________ 及其单值性条件可以完整地描述一个具体得导热问题。
(导热微分方程)
12. 第一类边界条件就是—
(给定物体边界上任何时刻得温度分布)
13. ________________________________ 初始条件就是指。
(如以某时刻作为时间得起算点，在该时刻导热物体内得温度分布)
14. _____________________________________________________ 通过长圆筒壁导热时，圆筒壁内得温度呈__________________________________________________ 分布规律、
(对数曲线)
15. ____________________________________________________________ 温度梯度表示温度场内得某一地点等温面法线方向得_______________________________________ 。
(温度变化率)
16. _____________________________________ 第二类边界条件就是指.
(给定物体边界上任何时刻得热流密度q w分布)
三、选择题
1. 当采用加肋片得方法增强传热时，最有效得办法就是将肋片加在哪一侧？()
(1)传热系数较大得一侧⑵传热系数较小得一侧
(3 )流体温度较高得一侧(4)流体温度较低得一侧
2. 下列各参数中，属于物性参数得就是：