模拟试题一
一、填空题（共20分，每小题2分）
1.传热过程是由导热、A、B三种基本传热方式组合形成的。
2.导热微分方程式是根据热力学第一定律和 A定律所建立起来的
描写物体的温度随 B 变化的关系式。
3.对流换热过程是靠 A和 B 两种作用来完成热量传递的。
4.气体只能辐射和吸收某一定波长范围的能量，即气体的辐射和吸收
具有明显的A。
5.对服从兰贝特定律的物体，辐射力E与任意方向辐射强度I之间的
关系式为 A 。
6.热水瓶的双层玻璃中抽真空是为了 A 。
7.自然对流换热在 A 条件下发生关于特征长度的自模化现象。
8.有效辐射包括 A 和 B 两部分能。
9.不稳态导热采用有限差分方法求解温度场，节点的隐式差分方程是
采用 A 差分方法获得的，此差分方程 B 稳定性条件。
10.常物性流体管内受迫流动的充分发展段，沿管长流体的断面平均温
度在常壁温边界条件下呈 A 规律变化。
一、判断题，对的画√，错的画×（共10分，每小题2分）
1.流体外掠光滑管束换热时，第一排管子的平均表面传热系数最大。（）
2.为减少保温瓶的辐射散热，将瓶胆的两层玻璃之间抽成真空。（）
3.水在水平圆管内受迫流动，管外是空气自然对流，为强化传热应把肋
片安装在圆管外表面。（）
4.由两种不同材料制成的大平壁紧密接触时进行稳态导热过程，若已知
121223,t t t t δδδ==->-，则 12<λλ 。
（ ） 5. 有一冷凝器，饱和蒸汽在管外凝结成饱和液体，冷却
水在管内流，则其平均温差m t ?与流动方式无关。
（ ） 二、 解释名词与基本概念（20分，每小题4分）
1. 温度梯度
2. 努谢尔特准则及其物理本质
3. 肋片效率
4. 辐射强度
5. 传热过程 三、 简答及说明题（共40分，每小题8分）
1. 为什么潮湿的多孔材料的导热系数不但比干多孔材料的导热系数
大，而且还比水的导热系数大？
2. 流体在管内受迫流动换热的其它条件相同时，直管和弯管（如螺旋
管）何者换热强？为什么？
3. 试说明Bi 数的物理意义。表面上看Bi 数与Nu 数的表达式相同，
其差别是什么？
4. 简述窗玻璃的温室效应现象。
5. 增强传热有哪些方法？说出3种方法。最有效的措施应从何处入
手？为什么？
五、计算题（共60分）
1. 空气在壁温94o w t C =的大管道中流动，用热电偶测量空气温度，热1δ2δ1t 2t 3
t 1λ2λt x 0 4题图
电偶结点表面的发射率（黑度）10.6ε=，空气与热电偶结点之间的表面传热系数（即对流换热系数）2142/()h W m K =?，设热电偶读数1177o t C =，试计算空气的真实温度。（10分）
2. 某建筑物墙内有一厚10cm 、高2m 的空气层，如果空气层内侧面温度
为20℃，外侧面温度为37℃，试计算通过空气层的自然对流换热量。（10分） 已知：空气在1(2037)28.52
o C +=下的物性参数为： 313.3210,0.0262/()K W m K αλ--=?=?，
6215.6810/,Pr 0.71m s ν-=?=
夹层内（气体）自然对流换热的准则关联式为：
191540.197(Pr)6000Pr 210e Gr Gr H λδλ??=??
19157
30.073(Pr)210Pr 1.110e Gr Gr H λδλ??=???
说明：α为热膨胀系数。
3. 已知两长管内受迫对流换热现象相似，测得第一管内的表面传热系数
（对流换热系数）21106/()h W m K =?，其内径为180d mm =，第二管内径250d mm =，实验采用同一种流体在同样的温度下进行。试确定第二管内的表面传热系数（对流换热系数）h 2的值。（10分）
4. 直径为2mm 、温度为90℃的电线被20℃的空气流所冷却，电线表面
和空气流之间的表面传热系数（对流换热系数）h 1=25W/(m 2·K)。为了电绝缘和增强散热，拟将电线包一层厚5mm 、导热系数0.17/()W m K λ=?的橡胶，设包橡胶后其外表面与空气间的表面传热
系数（对流换热系数）2212/()h W m K =?。
1） 试问此法能否达到增强散热的目的？
2） 如果电线内的电流保持不变，试计算包绝缘后电线表面的温度。（15分）
5. 以传热面积为1.25m 2的逆流式换热器，初运行时，热水质量流量为
0.12kg/s ，进、出口温度分别为95℃和55℃，冷水进出口温度分别为30℃和70℃。在水质量流量及进口水温不变的情况下，经过一段时间运行后发现热水出口温度为65℃，试计算这时换热器的实际传热量及污垢热阻。（水的比热容可取4.18 kJ/(kg.K)）(15分)
模拟试题二
一 简答题（42分，每小题6分）
1．图1为一扇形区域中的二维、稳态、无内热源的导热问题，其一侧平直表面维持均匀恒定温度t r r w i ,=的表面绝热，其余表面与温度为t ∞的环境换热，表面传热系数为h ，为用数值法确定区域中的温度分布，在径向和周向分别用定步长?r 和??划分计算区域，节点布置如图1所示。假定区域的物性参数已知且为常数，试用热平衡法建立节点1和7的离散方程（有限差分方程式）。（不要求整理）
图1
2．试述N u 数和B i 数的区别。
3．试根据速度边界层和热边界层的概念，用量级分析的方法，从对流换热的能量微分方程导出二维稳态、常物性、不可压缩流体外掠平板层流边界层流动时的边界层能量微分方程。
4．直径为d 、单位长度电阻为R 、发射率为ε的金属棒，初始时与温度为T ∞的环境处于热平衡状态，后通过电流I ，已知棒与环境的表面传热系数为h 。试导出通电流期间金属棒温度随时间变化的规律，并写出处于新的热平衡状态的条件。（不用求解）
5．饱和水在水平加热表面上沸腾（壁面温度可控）时，随着壁面过热度的增加，沸腾换热表面传热系数是否也增加?为什么？
6．何谓漫-灰表面？将实际表面视为漫-灰表面有何实际意义？
7．空调和制冷用的冷却器，其管外装的肋片往往制成百叶窗式肋片，见图2。试问肋片做成这种形式的意义？
图2
一、 计算题（58分）
1．（18分）直径为01. m m
，长度为1m 的电阻丝水平地置于30℃的静止空气中，试问在不计辐射换热的情况下它每米长度上能承受的最大散热量是多少？如果考虑辐射换热，这一最大散热量朝哪个方向变化？该电阻丝的熔点为970℃。
附注：
(1)空气在水平圆柱体外自然对流换热的准则式
1/61/3m m m 0.360.3630.091 4=++Nu Gr Gr ，613m 10~1.310-=?Gr
(2)500℃空气的物性参数 λ=?00574. W /(m K )，ν=?-7938106. m /s 2
2．（20分）两个直径为04. m 的平行同轴圆盘相距01. m
，两盘置于墙壁温度T 3300= K 大房间内，一圆盘T 1500= K 、ε106=
.，另一圆盘绝
热。若两圆盘的背面均不参与换热，求绝热盘之温度。已知同轴圆盘之
间的角系数X 12062,.=
。
3．（20分）质量流量为2000 k g h
的变压器油在螺旋盘管中流过，油温从'=t 180 ℃被冷却至''=t 1
30 ℃，其比定压热容c p 1 k J k g K )=?2093.(。进口温度为'=t 2
20℃的冷水在盘管外流动用来冷却变压器油。出口处水温''=t 2
25℃，水的比定压热容c p 2=4174. k J k g K )(?。水侧表面传热系数为580 W m K )2(?，油侧表面传热系数为150 W m K )
2(?。钢盘管的导热系数为40 W m K ()
?，污垢热阻总共为00007. m K W 2?。若盘管的直径为04. m
，管的外径?壁厚为5735 m m m m ?.。求螺旋盘管的最小长度、盘数与水的质量流量。
重庆大学 高电压技术 课程试卷 2008 ~2009 学年 第 2 学期 开课学院： 电气学院 课程号： 6000490 考试日期：16/5/2009 考试方式： 考试时间： 120 分钟 一、 单项选择题（1分/每小题，共10分） 1. 下列各项中与电晕放电无关的是 A 。 A ．均匀电场 B ．自持放电 C ．进线段保护 D ．电能损耗 2. 在极不均匀电场中，与极性效应无关的是 B 。 A ．空间电荷 B ．非自持放电 C ．电晕放电 D ．正负50%放电电压 3. 直流电压分别作用于以下四种距离均为10 cm 的气体间隙时击穿电压最低的是 A 。 A.针（+）—板（–） B.针（–）—板（+） C.针—针 D.球—球 (球径50cm) 4. 均匀电场中的同一间隙, 当介质为 B 时其沿面工频闪络电压为最高。 A ．空气 B ．石蜡 C ．玻璃 D ．陶瓷 5. 通过绝缘电阻的测量可发现电气设备绝缘的缺陷是 D 。 A ．气泡 B ．杂质 C ．分层脱开 D ．瓷质绝缘表面污秽 6. 工程上直流高电压电压值的测量不能采用 C 。 A ．球隙 B ．电阻分压器 C ．电容分压器 D ．静电电压表 7. 电力工程中电气设备最常见的耐压试验是 B 耐压试验。 A ．直流 B ．工频交流 C ．雷电冲击 D ．操作冲击 8. 雷直击110kV 架空输电线路导线时的耐雷水平大约是 D 。 A ．3.5kV B ．3.5kA C ．7kV D. 7kA 9. 变电站中变压器到避雷器的最大允许电气距离与 D 。 A.侵入波的幅值成反比 B.避雷器残压成正比 C.变压器的冲击耐压值成反比 D.侵入波陡度成反比 10. 不带高压并联电抗器的空载长线路沿线工频电压的分布按 B 。 A.直线规律 B.余弦规律 C.正弦规律 D.指数规律 二、 填空题（1分/每小题，共30分） 1. 气体中带电质点的产生途径主要来自气体（空间游离）和 电极(表面游离)。 2. 解释气体放电机理的基本理论主要是 汤逊理论 和 流注理论 。 3. 非标准大气条件下的放电电压应该进行 温度、湿度 及气压（海拔高度） 的校正。 4. SF 6气体具有优异的 绝缘 性能和 灭弧 性能而被广泛用于高压电器中。 5. 电压作用下介质的基本电气性能有 极化 、 电导 和 介质损耗 。 6. 电气设备中固体介质不仅电气上要起 绝缘 作用而且往往还要起 机械 作用，固体介质的击穿除了 电 击穿和 热 击穿外主要是 电化学 击穿引起 的。 7. 可用 球隙 、 静电电压表 和 分压器+低压表 对交流高电压进行测量。 8. 多级冲击高电压的产生原理是先对电容器 并联 充电, 然后利用点火球隙 的 放电再通过电容器 串联 放电来实现的。 命 题人：刘渝根 组题人：刘渝根 审题人：司马文霞 命题 时间 ： 2009.5 教 务处制 学院 专业、班 年级 学号 姓名 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊 封 线 密
传热学基本概念知识点 1傅里叶定律：单位时间内通过单位截面积所传递的热量，正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率 2集总参数法：忽略物体内部导热热阻的简化分析方法 3临界热通量：又称为临界热流密度，是大容器饱和沸腾中的热流密度的峰值 5效能：表示换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比 6对流换热是怎样的过程，热量如何传递的？对流：指流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式。对流仅能发生在流体中，而且必然伴随有导热现象。对流两大类：自然对流与强制对流。 影响换热系数因素：流体的物性，换热表面的形状与布置，流速 7何谓膜状凝结过程，不凝结气体是如何影响凝结换热过程的？ 蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时，如果凝结液体能很好的润湿壁面，它就在壁面上铺展成膜，这种凝结形式称为膜状凝结。 不凝结气体对凝结换热过程的影响：在靠近液膜表面的蒸气侧，随着蒸气的凝结，蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大。蒸气在抵达液膜表面进行凝结前，必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层。因此，不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。 8试以导热系数为定值，原来处于室温的无限大平壁因其一表面温度突然升高为某一定值而发生非稳态导热过程为例，说明过程中平壁内
部温度变化的情况，着重指出几个典型阶段。 首先是平壁中紧挨高温表面部分的温度很快上升，而其余部分则仍保持原来的温度，随着时间的推移，温度上升所波及的范围不断扩大，经历了一段时间后，平壁的其他部分的温度也缓慢上升。 主要分为两个阶段：非正规状况阶段和正规状况阶段 9灰体有什么主要特征？灰体的吸收率与哪些因素有关？ 灰体的主要特征是光谱吸收比与波长无关。灰体的吸收率恒等于同温度下的发射率，影响因素有：物体种类、表面温度和表面状况。 10气体与一般固体比较其辐射特性有什么主要差别？ 气体辐射的主要特点是：（1）气体辐射对波长有选择性（2）气体辐射和吸收是在整个容积中进行的 11说明平均传热温压得意义，在纯逆流或顺流时计算方法上有什么差别？ 平均传热温压就是在利用传热传热方程式来计算整个传热面上的热流量时，需要用到的整个传热面积上的平均温差。 纯顺流和纯逆流时都可按对数平均温差计算式计算，只是取值有所不同。 12边界层，边界层理论 边界层理论：（1）流场可划分为主流区和边界层区。只有在边界层区考虑粘性对流动的影响，在主流区可视作理想流体流动。（2）边界层厚度远小于壁面尺寸（3）边界层内流动状态分为层流与湍流，湍流边界层内紧靠壁面处仍有层流底层。
传热学试题 第一章概论 一、名词解释 1．热流量：单位时间所传递的热量 2．热流密度：单位传热面上的热流量 3．导热：当物体有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。 4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，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的热能。这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。 6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。 7．对流传热系数：单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8．辐射传热系数：单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9．复合传热系数：单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间的传热量。 二、填空题 1．热量传递的三种基本方式为、、。 （热传导、热对流、热辐射） 2．热流量是指，单位是。热流密度是指，单位是。 （单位时间所传递的热量，W，单位传热面上的热流量，W/m2） 3．总传热过程是指，它的强烈程度用来衡量。 (热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，总传热系数) 4．总传热系数是指，单位是。 （传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间的传热量，W／(m2·K)） 5．导热系数的单位是；对流传热系数的单位是；传热系数的单位是。 （W／(m·K)，W／(m2·K)，W／(m2·K)）
高电压技术领域的院士 徐士高 高电压技术专家。山东黄县人。1933年毕业于北平大学工学院。1943年获德国柏林工业大学博士学位。电力工业部电力科学研究院总工程师、高级工程师。著作有《变压器油问题》、《变压器油的混合问题》、《链条炉排锅炉的燃烧与改装》、《先令电桥和介质损失与电气设备的检验》等。 1980当选为中国科学院院士(学部委员)。 郑健超 郑健超（1939.10.6－）高电压技术专家。广东省中山市人。1963年2月清华大学电机系毕业，1965年9月该校研究生毕业。电力科学研究院名誉院长、中国广东核电集团公司科技委主任、高级工程师。长期从事高电压外绝缘、防雷和高电压测试技术领域的研究并取得了多项重要成果。系统阐明了温度、压力、湿度对外绝缘强度的联合作用，为改进放电电压的气象修正方法提供了理论依据。主持了我国航天工程的防雷试验研究，为保障运载火箭和发射场的防雷安全提出了重要改进措施。曾负责一系列有关绝缘子机电性能的研究课题，为超高压交直流线路绝缘子的国产化和质量改进做出了贡献。是我国第一台6000千伏户外式冲击电压发生器的主要设计者之一。近年来曾主持或参与了灵活交流输电技术、电力系统故障电流限制技术和输电线路故障精确定位技术的研究，取得了阶段成果。参与了我国能源、核电发展战略的研究。曾获国家科技进步二等奖两项。 1995年当选为中国工程院院士。 雷清泉 雷清泉(1938.7.23 -) 绝缘技术专家。出生于四川省南充地区。1962年毕业于西安交通大学，曾任哈尔滨电工学院教授。现任哈尔滨理工大学教授、博导，中国电工技术学会工程电介质专业委员会委员、副主任。 先后主持完成了国家"九五"重点科技攻关项目1项、国家自然科学基金项目3项、其它科研课题12项，目前主持国家自然科学基金重点项目1项。在利用热激电流技术研究绝缘高聚物中的电子运动规律、评定其耐电老化特性和指导材料的改性等方面取得了多项创新性成果，且达到了国内领先及国际先进水平。发明了共缩聚制备新型省醌黑高聚物粉末材料的新方法，发现了新的导电规律，制成了原始创新的压力温度双参数传感器，解决了国际上半导电高分子粉末材料在传感器领域长期未获应用的多项技术难题，成为此领域的开拓者，为推进其技术进步作出了重大贡献。新型传感器与大庆的采油电泵机组配套，取得了很好的经济效益。
模拟试题一 一、填空题（共20分，每小题2分） 1.传热过程是由导热、A、B三种基本传热方式组合形成的。 2.导热微分方程式是根据热力学第一定律和 A定律所建立起来的 描写物体的温度随 B 变化的关系式。 3.对流换热过程是靠 A和 B 两种作用来完成热量传递的。 4.气体只能辐射和吸收某一定波长范围的能量，即气体的辐射和吸收 具有明显的A。 5.对服从兰贝特定律的物体，辐射力E与任意方向辐射强度I之间的 关系式为 A 。 6.热水瓶的双层玻璃中抽真空是为了 A 。 7.自然对流换热在 A 条件下发生关于特征长度的自模化现象。 8.有效辐射包括 A 和 B 两部分能。 9.不稳态导热采用有限差分方法求解温度场，节点的隐式差分方程是 采用 A 差分方法获得的，此差分方程 B 稳定性条件。 10.常物性流体管内受迫流动的充分发展段，沿管长流体的断面平均温 度在常壁温边界条件下呈 A 规律变化。 一、判断题，对的画√，错的画×（共10分，每小题2分） 1.流体外掠光滑管束换热时，第一排管子的平均表面传热系数最大。（） 2.为减少保温瓶的辐射散热，将瓶胆的两层玻璃之间抽成真空。（） 3.水在水平圆管内受迫流动，管外是空气自然对流，为强化传热应把肋 片安装在圆管外表面。（） 4.由两种不同材料制成的大平壁紧密接触时进行稳态导热过程，若已知
121223,t t t t δδδ==->-，则 12<λλ 。 （ ） 5. 有一冷凝器，饱和蒸汽在管外凝结成饱和液体，冷却 水在管内流，则其平均温差m t ?与流动方式无关。（ ） 二、 解释名词与基本概念（20分，每小题4分） 1. 温度梯度 2. 努谢尔特准则及其物理本质 3. 肋片效率 4. 辐射强度 5. 传热过程 三、 简答及说明题（共40分，每小题8分） 1. 为什么潮湿的多孔材料的导热系数不但比干多孔材料的导热系数 大，而且还比水的导热系数大？ 2. 流体在管内受迫流动换热的其它条件相同时，直管和弯管（如螺旋 管）何者换热强？为什么？ 3. 试说明Bi 数的物理意义。表面上看Bi 数与Nu 数的表达式相同， 其差别是什么？ 4. 简述窗玻璃的温室效应现象。 5. 增强传热有哪些方法？说出3种方法。最有效的措施应从何处入 手？为什么？ 五、计算题（共60分） 1. 空气在壁温94o w t C =的大管道中流动，用热电偶测量空气温度，热 1δ2 δ1 t 2 t 3 t 1 λ2 λt x 4题图
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 ----.
《高电压技术》课程标准 一、课程简介 （一）课程性质 高电压技术是电气工程及其自动化专业本科生的的一门专业限选课，是一门理论和实践紧密联系，培养学生从事电力系统设计、运行、电气设备安装、绝缘试验、检修、电力系统过电压保护等所需的高电压技术知识的专业课。通过本课程的学习，既可以学到高压电方面的相关理论知识，又可以满足企业提出的把岗位技能融入课程体系的人才培养要求，使学生达到企业所需求的实用型高技能人才，拓宽学生视野及知识面，满足用人单位需求，从而全面促进学生的就业工作。本课程在第六学期开设，其前导课程是《电力电子技术》、《电气控制与PLC》、《电力系统分析》等。 （二）课程任务 本课程的任务是通过本课程的学习，使学生初步了解并掌握电力设备绝缘性能、试验方法和电力系统过电压及其防护等方面的基本知识，学会正确处理电力系统中过电压与绝缘这一对矛盾，能够利用所学知识参与工程实践，解决实际问题。 二、课程目标和能力培养
（一）总体目标 通过高压电技术的学习，使学生掌握高压电技术的基本知识和基本技能，初步形成解决生产现场实际问题的应用能力；培养学生的思维能力和科学精神，培养学生学习与新技术的能力；提高学生的综合素质，培养创新意识。拓宽学生视野及知识面，使学生具备成为实用型高技能人才的能力，从而满足用人单位需求，全面促进学生的就业工作。 （二）具体目标 1.知识目标 ●掌握高电压下气体、液体以及固体绝缘电介质的击穿特性； ●掌握绝缘电阻、吸收比的测量原理，接线、测量方法以及测量 结果的分析判断； ●掌握泄露电流试验的原理，接线、微安表的保护、实验结果的 分析判断； ●掌握高压西林电桥测量介质损失角正切的原理，消除干扰因素 影响的措施，注意事项及分析判断的方法； ●了解局部放电测试原理； ●掌握交流耐压试验所用的仪器和设备，接线及试验方法； ●掌握直流耐压试验所用的仪器和设备，接线及试验方法； ●了解冲击耐压试验； ●掌握电力系统的过电压产生原因；
传热学知识点 1．传热学：研究热量传递规律的科学。 2．热量传递的基本方式：热传导、热对流、热辐射。 3．热传导(导热)：物体的各部分之间不发生相对位移、依靠微观粒子的热运动产生的热量传递现象。（纯粹的导热只能发生在不透明的固体之中。） 4．热流密度：通过单位面积的热流量(W ／m 2)。 5．热对流：由于流体各部分之间发生相对位移而产生的热量传递现象。热对流只发生在流体之中，并伴随有导热现象。 6．自然对流：由于流体密度差引起的相对运功c 7．强制对流：出于机械作用或其他压差作用引起的相对运动。 8．对流换热：流体流过固体壁面时，由于对流和导热的联合作用，使流体与固体壁面间产生热量传递的过程。 9．辐射：物体通过电磁波传播能量的方式。 10．热辐射：由于热的原因，物体的内能转变成电磁波的能量而进行的辐射过程。 11．辐射换热：不直接接触的物体之间，出于各自辐射与吸收的综合结果所产生的热量传递现象。 12．传热过程；热流体通过固体壁而将热量传给另一侧冷流体的过程。 13．传热系数：表征传热过程强烈程度的标尺，数值上等于冷热流体温差1时所产生的热流密度)/(2k m W ?。 14．单位面积上的传热热阻：k R k 1= 单位面积上的导热热阻：λ δλ=R 。 单位面积上的对流换热热阻：h R 1= λ 对比串联热阻大小就可以找到强化传热的主要环节。 15．导热系数λ 是表征材料导热性能优劣的系数，是一种物性参数，不同材料的导热系数的数值不同，即使是同一种材料，其值还与温度等参数有关。对于各向异性的材料，还与方向有关。 常温下部分物质导热系数：银：427；纯铜：398；纯铝：236；普通钢：30-50；水：0.599；空气：0.0259；保温材料：<0.14；水垢：1-3；烟垢：0.1-0.3。 16．表面换热系数h
《传热学》试题库 第一章概论 一、名词解释 1．热流量：单位时间内所传递的热量 2．热流密度：单位传热面上的热流量 3．导热：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。 4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，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的热能。这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。 6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，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1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 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1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 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1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量。 四、简答题 1．试述三种热量传递基本方式的差别，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的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、灰垢的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的热阻的角度，分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况）3. 试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别，它们各自的单位是什么? （提示：写出三个系数的定义并比较，单位分别为W/(m·K)，W/(m2·K)，W/(m2·K)） 4．在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义? （提示：分析热阻与温压的关系，热路图在传热过程分析中的作用。） 5．结合你的工作实践，举一个传热过程的实例，分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。 （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22℃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的传热过程和壁温，以及人体与墙表面的热交换过程来解释这一现象（主
常用的相似准则数：①努谢尔特：Nu=aL/λ分子是实际壁面处的温度变化率，分母是原为l的流体层导热机理引起的温度变化率反应实际传热量与导热分子扩散热量传递的比较。Nu大小表明对流换热强度。②雷诺准则Re=WL/V Re大小反映了流体惯性力和粘性力相对大小。Re是判断流态的。③格拉小夫准则Gr=gβ△tL3/V2 Gr的大小表明浮升力和粘性力的的相对大小，Gr表明自然流动状态兑换热的影响。 ④普朗特准则： Pr=V/a Pr表明动量扩散率与热量扩散率的相对大小。 辐射换热时的角系数：①相对性②完整性③可加性 热交换器通常分为三类：间壁式、混合式和回热式，按传热表面的结构形式分为管式和板式间壁式热交换器按两种流体相互间的流动方向热交换器分为分为顺流，逆流，交叉流。 导温系数α也称为热扩散系数或热扩散率，它象征着物体在被加热或冷却是其内部各点温度趋于均匀一致的能力。Α大的物体被加热时，各处温度能较快的趋于一致。传热学考研总结 1傅里叶定律：单位时间内通过单位截面积所传递的热量，正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率 2集总参数法：忽略物体内部导热热阻的简化分析方法 3临界热通量：又称为临界热流密度，是大容器饱和沸腾中的热流密度的峰值 4效能：表示换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比 5对流换热是怎样的过程，热量如何传递的？ 对流换热：指流体各部分之间发生宏观运动产生的热量传递与流体内部分子导热引起的热量传递联合作用的结果。对流仅能发生在流体中，而且必然伴随有导热现象。 对流两大类：自然对流（不依靠泵或风机等外力作用，由于流体内部密度差引起的流动）与强制对流（依靠泵或风机等外力作用引起的流体宏观流动）。 影响换热系数因素：流体的物性，换热表面的形状与布置，流速，流动起因（自然、强制），流动状态（层流、湍流），有无相变。 6何谓凝结换热和沸腾换热，影响凝结换热和沸腾换热的因素？ 蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时，将汽化潜热传递给壁面的过程称为凝结过程。 如果凝结液体能很好的润湿壁面，它就在壁面上铺展成膜，这种凝结形式称为膜状凝结。 如果凝结液体不能很好地润湿壁面，在壁面上形成一个个小液珠，这种凝结方式称为珠状凝结。 液体在固液界面上形成气泡引起热量由固体传递给液体的过程称为沸腾换热。 按沸腾液体是否做整体流动可分为大容器沸腾（池沸腾）和管内沸腾；按液体主体温度是否达到饱和温度可分为饱和沸腾和过冷沸腾。 不凝结气体对凝结换热过程的影响：在靠近液膜表面的蒸气侧，随着蒸气的凝结，蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大；蒸气在抵达液膜表面进行凝结前，必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层，因此，不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。 影响凝结换热的因素：不凝结气体、蒸汽流速、管内冷凝、蒸汽过热度、液膜过冷度及温度分布非线性。 影响沸腾换热的因素：不凝结气体（使沸腾换热强化）、过冷度、重力加速度、液位高度、管内沸腾。 7强化凝结换热和沸腾换热的原则？ 强化凝结换热的原则：减薄或消除液膜，及时排除冷凝液体。 强化沸腾换热的原则：增加汽化核心，提高壁面过热度。 8试以导热系数为定值，原来处于室温的无限大平壁因其一表面温度突然升高为某一定值而发生非稳态导热过程为例，说明过程中平壁内部温度变化的情况，着重指出几个典型阶段。 首先是平壁中紧挨高温表面部分的温度很快上升，而其余部分则仍保持原来的温度，随着时间的推移，温度上升所波及的范围不断扩大，经历了一段时间后，平壁的其他部分的温度也缓慢上升。 主要分为两个阶段：非正规状况阶段和正规状况阶段 9灰体有什么主要特征？灰体的吸收率与哪些因素有关？
Nu准则数的表达式为（A ） 根据流体流动的起因不同，把对流换热分为（ A） A．强制对流换热和自然对流换热B．沸腾换热和凝结换热 C．紊流换热和层流换热D．核态沸腾换热和膜态沸腾换热 雷诺准则反映了（ A） A．流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 B．流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 C．对流换热强度的准则 D．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 黑体表面的有效辐射（ D）对应温度下黑体的辐射力。 A．大于B．小于 C．无法比较D．等于 通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为（ D） A．W B．W／m2 C．W／m D．W／m3 格拉晓夫准则数的表达式为（D ） .由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) A.热辐射 B.热对流 C.导热 D.都不是 准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( D ) A.增加流体流度 B.设置肋片 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 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 ) A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增加，有时减小 将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是( D )
高电压技术课程习题 第一章气体的绝缘强度 1－1 空气主要由氧和氮组成，其中氧分子（O2）的电离电位较低，为12.5V。（1）若由电子碰撞使其电离，求电子的最小速度； （2）若由光子碰撞使其电离，求光子的最大波长，它属于哪种性质的射线；（3）若由气体分子自身的平均动能产生热电离，求气体的最低温度。 1－2 气体放电的汤森德机理与流注机理主要的区别在哪里？它们各自的使用范围如何？ 1－3 长气隙火花放电与短气隙火花放电的本质区别在哪里？形成先导过程的条件是什么？为什么长气隙击穿的平均场强远小于短气隙的？ 1－4 正先导过程与负先导过程的发展机理有何区别？ 1－5 雷电的破坏性是由哪几种效应造成的？各种效应与雷电的哪些参数有关？雷电的后续分量与第一分量在发展机理上和参数上有哪些不同？ 1－6 为什么SF6气体绝缘大多只在较均匀的电场下应用？最经济适宜的压强范围是多少？ 1－7 盘形悬式绝缘子在使用中的优缺点是什么？ 1－8 超高压输电线路绝缘子上的保护金具有哪些功用？设计保护金具时应考虑什么问题？ 第二章液体、固体介质的绝缘强度 2－1 试比较电介质中各种极化的性质和特点？ 2－2 极性液体和极性固体电介质的相对介电常数与温度和电压频率的关系如何？为什么? 2－3 电介质导电与金属导电的本质区别为什么？ 2－4 正弦交变电场作用下，电介质的等效电路是什么？为什么测量高压电气设备的绝缘电阻时，需要按标准规范的时间下录取，并同时记录温度？ 2－5 某些电容量较大的设备经直流高电压试验后，其接地放电时间要求长达5～10min，为什么？ 2－6 试了解各国标准试油杯的结构，并比较和评价。 2－7 高压电气设备在运行中发生绝缘破坏，从而引起跳闸或爆炸事故是很多的，请注意观察和分析原因。 第三章电气设备绝缘实验技术 3－1 总结比较各种检查性试验方法的功效（包括能检测出绝缘缺陷的种类、检测灵敏度、抗干扰能力等）。 3－2 总结进行各种检查性试验时应注意的事项。 3－3 对绝缘的检查性试验方法，除本章外，还有哪些可能的方向值得进行探索研究，请举例说明其适用的电气设备和探测的缺陷等。 3－4 现行的绝缘子离线检查性试验存在哪些不足之处，试说明。 3－5 某试验变压器额定功率为10KV A，额定电压为100000/380V，额定电流为0.1/263A，阻抗电压为9％（其中高压绕组占2/3，低压绕组占1/3）。输出端外接保护电阻值为10KΩ。附设测压绕组的变压比（对高压绕组而言）为1/1000。被试品为容性，电容量为2000pF，要求实施试验电压为75Kv，求此时测压绕组输
传热学主要知识点 1.热量传递的三种基本方式。 热量传递的三种基本方式：导热(热传导)、对流(热对流)和热辐射。
2．导热的特点。 a 必须有温差； b 物体直接接触； c 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量； d 在引力场下单纯的导热一般只发生在密实的固体中。
3.对流（热对流）(Convection)的概念。 流体中（气体或液体）温度不同的各部分之间，由于发生相对的宏观运动而把热量由一处传递到另一处的现象。 4对流换热的特点。 当流体流过一个物体表面时的热量传递过程，它与单纯的对流不同，具有如下特点： a 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程 b 必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差 c 壁面处会形成速度梯度很大的边界层 5.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。 [] W )(∞-=t t hA Φw [] 2m W )( f w t t h A Φq -==
6. 热辐射的特点。 a 任何物体，只要温度高于0 K，就会不停地向周围空间发出热辐射； b 可以在真空中传播； c 伴随能量形式的转变； d 具有强烈的方向性； e 辐射能与温度和波长均有关； f 发射辐射取决于温度的4次方。
7.导热系数, 表面传热系数和传热系数之间的区别。导热系数：表征材料导热能力的大小，是一种物性参数，与材料种类和温度关。 表面传热系数：当流体与壁面温度相差1度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递的热量。影响h因素：流速、流体物性、壁面形状大小等。传热系数：是表征传热过程强烈程度的标尺，不是物性参数，与过程有关。 常温下部分物质导热系数：银：427；纯铜：398；纯铝：236；普通钢：30-50；水：0.599；空气：0.0259；保温材料：<0.14；水垢：1-3；烟垢：0.1-0.3。
重庆大学网络教育学院-2020年春季学期课程作业高电压技术第3次-参考资料 请认真阅读一下说明然后下载：题库有可能会换，不保证全部都有！请仔细核对是不是您需要的题目再下载！！！！ 本文档的说明：如果题目顺序和你的试卷不一样，按CTRL+F在题库中逐一搜索每一道题的答案，预祝您取得好成绩百！ 一、填空题 (共 6 题、0 / 30 分 ) 1、 雷电冲击波作用下，变压器绕组起始电位大部分压降降落在绕组附近，雷电冲击波越大越大，变压器绕组纵绝缘上承受的电压越高，变压器绕组稳态电位分布与变压器的方式有关。三角形接地的三相变压器在三相同时进波的暂态过程中绕组中部处的电压幅值最高。 参考答案是：首端；陡度；中性点接地 2、 实际输电线路，一般由多根平行架设的导线组成，各导线之间有，电磁过程较复杂，故通常先从单导线着手研究输电线路波过程。 参考答案是：电磁耦合 3、 固体介质受潮后击穿电压迅速，对易吸潮的纤维影响特别大。 参考答案是：下降 4、 雷电放电的形状一般有、和。 参考答案是：线状雷；片状雷；球状雷 5、 沿脏污表面闪络的必要条件是的产生，而流过污秽表面的电流足以维持一定程度的热游离是闪络的充分条件。 参考答案是：局部电弧、泄漏 6、 在超高压系统中，绝缘子串很长，通过安装可以改善电压分布，提高闪络电压。参考答案是：均压环 二、名词解释题 (共 4 题、0 / 20 分 )
1、 吸收比 参考答案是：加压60秒测量的绝缘电阻与加压15秒测量的绝缘电阻的比值 2、 输电线路耐雷水平 参考答案是：雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。 3、 50%冲击放电电压。 参考答案是：多次施加同样的电压幅值的冲击电压时，气体放电的概率为50%的电压。4、 工程纯液体 参考答案是：净液体电介质的击穿场强虽然很高，但其精制、提纯极其复杂，而且设备在制造及运输中又难免产生杂质，所以工程上使用的液体中总含有一些杂质，称为工程纯液体。 三、计算题 (共 4 题、0 / 20 分 ) 1、 某电厂原油罐直径为10m，高出地面10m，现采用单根避雷针保护，针距罐壁最少5m，试求该避雷针的高度是多少？ 参考答案是：解：设针高h<30m 则p=1,物高hx=10m,保护半径rx=10+5=15m 若 h≦2hx(即h≦20m) 由rx=(h-hx)p 代入数据得：15=(h-10)×1 解得h=25m（与h≦20m 不符，舍去）若h>hx(即h>20m), 由rx=(1.5h-2hx)p代入数据得：15=(1.5h-2×10)×1 解得h=23.34m 由此得该避雷针的高度应为23.34m。 2、 某台电力变压器需进行72KV的工频耐压试验，tgδ试验时测得其等值电容Cx=4200pF。现有数台容量不同的100/0.4(kV)的工频试验变压器，应选择一台额定容量为多少的试验变压器才能满足试验的要求? 参考答案是： 解：被试品的电容电流 I c=ωcU=0.095(A)≈0.1(A)
传热学主要知识点 1. 热量传递的三种基本方式。 热量传递的三种基本方式：导热(热传导)、对流(热对流)和热辐射。 2．导热的特点。 a 必须有温差； b 物体直接接触； c 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量； d 在引力场下单纯的导热一般只发生在密实的固体中。 3.对流（热对流）(Convection)的概念。 流体中（气体或液体）温度不同的各部分之间，由于发生相对的宏观运动而把热量由一处传递到另一处的现象。 4对流换热的特点。 当流体流过一个物体表面时的热量传递过程，它与单纯的对流不同，具有如下特点： a 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程 b 必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差 c 壁面处会形成速度梯度很大的边界层 5.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。 h 是对流换热系数单位 w/(m 2 k) q ''是热流密度（导热速率），单位(W/m 2) φ是导热量W 6. 热辐射的特点。 a 任何物体，只要温度高于0 K ，就会不停地向周围空间发出热辐射； b 可以在真空中传播； c 伴随能量形式的转变； d 具有强烈的方向性； e 辐射能与温度和波长均有关； f 发射辐射取决于温度的4次方。 7.导热系数, 表面传热系数和传热系数之间的区别。导热系数：表征材料导热能力的大小，是一种物性参数，与材料种类和温度关。 表面传热系数：当流体与壁面温度相差1度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递的热量。影响h 因素：流速、流体物性、壁面形状大小等传热系数：是表征传热过程强烈程度的标尺，不是物性参数，与过程有关。 (w) )(∞-=''t t h q w 2 /) (m w t t Ah A q w ∞-=''=φ
2009--2010学年第一学期 学号：姓名： 一、名词解释（每小题4分，共24分） 1、热传导； 2、对流传热； 3、辐射传热； 4、传热过程； 二、简答题（每小题6分，共24分） 1、为热扩散率，请解释其物理意义。一般木材的热扩散率约为a =1.5×10-7 m2/s , 紫铜(纯铜)的热扩散率约为a = 5.33×10-5 ，分别对同样长短粗细的木棒和紫铜棒加热时，分析所产生的现象。 2、集总参数法含义及其适用条件 3、两流体平行流动时的温度分布如下图所示，请写出图(a)~(e)中流体的物态变化情况。 4、不凝结气体含量如何影响了蒸汽凝结时的对流换热系数值？其影响程度如何？凝汽器如何解决这个问题 三、综合分析题（每小题15分，共60分） 1、普朗特数的物理意义是什么？分析当、Pr＝1、时，流体的热边界层和流动边界层的厚度变化规律。 2、采用强化传热技术开发高效的传热设备，以便在较小的设备上获得更大的生产能力和效益，成为现代工业发展的一个重要问题。根据你的理解谈谈热交换过程的强化途径及实现方法。 3、某蒸发器的管壁厚3mm，材料是钢。长久使用后其表面覆盖一层厚为0.5mm的水垢。试求传热系数的变化，并就计算结果讨论水垢对传热系数的影响。已知：α沸＝2791 W/(m2·K)，α冷凝＝11630 W/(m2·K)，λ钢=46.5 W/(m·K)，λ水垢=1.745 W/(m·K) 4、蒸汽管外包扎两层厚度相同的绝热层，外层的平均直径为内层的2倍，导热系数为内层的2倍。若两层互换位置，其他条件不变，问每米管长热损失改变多少？哪种材料放内层好？
2008--2009学年第 一 学期 学号： 姓名： 一、问答题 (42分，每小题7分) 1． 图1示出了常物性、有均匀内热源 、二维稳态 导热问题局部边界区域的网格配置，试用热平衡法建立节点0的有限差分方程式（设?=?x y ）。 2． 蒸气与温度低于饱和温度的壁面接触时，有哪两种不同的凝结形式？产生不同凝结形式的原因是什么？ 3． 有人说：“常温下呈红色的物体表示该物体在常温下红色光的光谱发射率较其它单色光（黄、绿、蓝等）的光谱发射率高”。你认为这种说法正确吗？为什么？ 4． 一块厚度为2()δδδ-≤≤x 的大平板，与温度为f t 的流体处于热平衡。当时间 0τ>时，左侧流体温度升高并保持为恒定温度2f t 。假定平板两侧表面传热系数相同，当0δλ=→h Bi 时，试确定达到新的稳态时平板中心及两侧表面的温 度，画出相应的板内及流体侧温度分布的示意性曲线，并做简要说明。 5． 有人说，在电子器件的多种冷却方式中，自然对流是一种最可靠（最安全）、最经济、无污染（噪音也是一种污染）的冷却方式。试对这一说法作出评价，并说明这种冷却方式有什么不足之处？有什么方法可作一定程度的弥补？ 6． 强化空气－水换热器传热的主要途径有哪些，请列出任意三种途径？ 二、计算题 (58分) 1．(18分) 一块大平板，厚度5cm δ=，有内热源? Φ，平板中的一维稳态温度分布 ? Φ
2004－2005学年传热学考试试题（A ）答案 一 回答下列5题（25分） 答：略 二 如右图所示，在图中画出节点（i ，j ）的控制区域，并试导出其二维稳态导热时的离散方程。已知右侧壁绝热；顶端处于温度为f t 的流体中，换热系数为h ，有内热源为Φ ；网格均匀划分，且y x ?=?；材料的导热系数为λ。（10分） 解： 04 )(222,,1,,,1=Φ??+-?+?-?+?-?-- y x t t x h y t t x x t t y j i f j i j i j i j i λλ y x ?=?时，04 )(22 22,,1,,,1=Φ?+-?+-+--- x t t x h t t t t j i f j i j i j i j i λ λ 也可以化简为：Φ?+?++=?+-- λ λλ 2)2(21,,1,x t x h t t t x h f j i j i j i 三 由两种不同材料组成的一维复合平板如图1所示，左侧表面(0=x )保持恒温t 0，右侧表面（B A L L x +=）暴露于温度为∞t （∞>t t 0）、对流换热系数为h 的气流中，忽略复合平板与环境的辐射换热和接触热阻。（15分） 1 给出通过复合平板的稳态热流密度q 的计算 公式； 2 推导稳态时，平板A 和B 分界面温度t 1的计算公式； 3 假设导热系数B A λλ>，画出x 从0到∞的稳态温度分布趋势。 解：令 h R L R L R h B B B A A A 1 ,,===λλ 1 h L L t t q B B A A 10++-= ∞ λλ 2 A A A B B A A A A B B A A qR t L h L L t t t t L t t h L L t t q -=?++-- =?-=++-= ∞∞00011 0011λλλλλλ 或：h B A A h B A A B B R R R t R t R R t L t t h L t t q ++++= ?-=+-= ∞ ∞ 011 01)(1λλ t 0t ∞, h
Φ-=B A c t t R 1211k R h h δλ=++传热学与工程热力学的关系： a 工程热力学研究平衡态下热能的性质、热能与机械能及其他形式能量之间相互转换的规律， 传热学研究过程和非平衡态热量传递规律。 b 热力不考虑热量传递过程的时间，而传热学时间是重要参数。 c 传热学以热力学第一定律和第二定律为基础。 传热学研究内容 传热学是研究温差引起的热量传递规律的学科，研究热量传递的机理、规律、计算和测试方法。 热传导 a 必须有温差 b 直接接触 c 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量，不发生宏观的相对位移 d 没有能量形式的转化 热对流 a 必须有流体的宏观运动，必须有温差； b 对流换热既有对流，也有导热； c 流体与壁面必须直接接触； d 没有热量形式之间的转化。 热辐射： a 不需要物体直接接触，且在真空中辐射能的传递最有效。 b 在辐射换热过程中，不仅有能量的转换，而且伴随有能量形式的转化。 c ．只要温度大于零就有．．．．．．．．．能量．．辐射。．．． d ．物体的．．．辐射能力与其温度性质．．．．．．．．．．有关。．．． 传热热阻与欧姆定律 在一个串联的热量传递的过程中，如果通过各个环节的热流量相同，则各串联环节的的总热阻等于各串联环节热阻之和（I 总=I1+I2，则R 总=R1+R2） 第二章 温度场：描述了各个时刻．．．．物体内所有各点．．．．的温度分布。 稳态温度场：：稳态工作条件下的温度场，此时物体中个点的温度不随时间而变 非稳态温度场：工作条件变动的温度场，温度分布随时间而变。 等温面：温度场中同一瞬间相同各点连成的面 等温线：在任何一个二维的截面上等温面表现为 肋效率：肋片的实际散热量ф与假设整个肋表面．．．处于肋基温度．．．．时的理想散热量ф0 之比 接触热阻 Rc :壁与壁之间真正完全接触，增加了附加的传递阻力 三类边界条件 第一类：规定了边界上的温度值 第二类：规定了边界上的热流密度值 第三类：规定了边界上物体与周围流体间的表面．．传热系数．．．．h 及周围．．流体的温度．．．．． 。 导热微分方程所依据的基本定理 傅里叶定律和能量守恒定律 傅里叶定律及导热微分方程的适用范围 适用于：热流密度不是很高，过程作用时间足够长，过程发生的空间尺度范围足够大 不适用的：a 当导热物体温度接近0k 时b 当过程作用时间极短时c 当过成发生的空间尺度极小，与微观粒子的平均自由程相接近时