传热学试题库
一、填空题
1、根据导热机理，水的气、液和固三态中 状态下的导热系数最小。
2、导热系数的主要影响因素是 和 。
3、二维、常物性、无内热源、直角坐标系中稳态导热微分方程式为 。
4、傅里叶定律的数学表达式是 ，式中负号表示 。
5、如果测得通过一块厚为mm 50的大木板的热流密度为2/40m W ，木板两侧的表面温度分别为40℃和20℃，则该木板的导热系数为 _____________ ；若将加热热流密度提高到2/80m W ，该木板的一侧表面温度为25℃，则另一侧的表面温度应为_____________。
6、一无内热源的无限大平板中的温度分布可表示成3221c x c x c t ++=的形式，其中c 1、c 2和c 3 为已知的常数，导热系数为λ。 此时可在10=x 的表面处的热
流密度为 。
7、通过单圆筒壁导热的热阻表达式为
8、一个含有内热源的大平板，其导热系数为50 )/(K m W ?，测得在稳定情况下，其内部温度分布为：2250050x t -=，则平板内的内热源生成率为 。
9、一个肋片，测的其肋基处温度为80℃，周围气体温度为30℃，表面传热系数取20)/(K m W ?。肋片表面积为㎡,测得该类片的效率为，则该肋片的实际散热量为 W 。
10、凡平均温度不高于350℃是导热系数不大于 )/(K m W ?的材料称为保温材料。
11、第一类边界条件是 。
12、第二类边界条件是 。
13、毕渥数Bi 的表达式为_________，傅里叶数Fo 的表达式为__________。
14、肋的实际换热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量之比称
为。
15、集总参数法的适用条件是。
16、管槽内对流换热的入口效应是指。
17、蒸汽在温度低于其饱和温度的壁面上有两种凝结形式，即珠状凝结
和；通常其中的表面传热系数大些。
18、研究对流换热的一种方法是比拟法，它是指通过研究传递和传递
之间的共性，以建立表面传热系数与阻力系数相互关系的方法。
19、蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时有两种不同的凝结方式，它们分别是
和。
20、流体流过弯曲管道或螺旋管时，表面传热系数会，这是由
于。
21、大空间自然对流换热处于流态时有自模化特征，此时表面传热系
数与无关。
22、判别两个同类现象相似的条件是相等，相似。
23、影响膜状凝结传热的主要热阻是。
24、大空间饱和沸腾曲线可分为____________、____________、_________和
_____________四个阶段。
25、当Pr>1时，热边界层的厚度流动边界层的厚度。
26、漫射表面（兰贝特表面）的辐射强度与无关，灰体的__________与投射波长无关，具有这两个性质的固体表面通常叫漫灰表面。
27、固体辐射表面的有效辐射J由和两部分组成。
28、气体辐射具有和。
29、黑体的温度越高，其最大辐射力波长越，描述这一性质的物理定律叫
定律。
30、黑体辐射的角系数具有三个性质，它们是
（1），数学表达式为；
（2） ，数学表达式为 ；
（3） ，数学表达式为 。
31、在工业上常见的温度范围内，2H 、O H 2、2N 、CO 、2CO 、2O 、4CH 中
不参与辐射换热的气体 。
32、4个等温、常物性表面构成的封闭系统，此系统一共有 个角系数。
33、一个可近似认为是漫灰体的表面，其温度为500K ，表面的发射率为，测得
该平板得到的投入辐射为8002/m W ，此时该平板的有效辐射为
_______2/m W 。
34、半球内壁对底部半圆的角系数为 。
35、如果测得通过一块厚为mm 50的大木板的热流密度为2/40m W ，木板两侧的
表面温度分别为40℃和20℃，则该木板的导热系数为 _____________ ；若
将加热热流密度提高到2/80m W ，该木板的一侧表面温度为25℃，则另一
侧的表面温度应为 _____________。
36、强化遮热板作用的方法是 和 。
37、临界热绝缘直径与 和 两个参数有关。
38、加肋后的总面积与未加肋的表面之比称为 。
39、如果在一根换热管里（管内是水被加热）结了一层水垢，其他条件不变时，
管壁温度与无水垢时相比将 。
40、同温度下黑体的辐射力 灰体的辐射力。
41、若炉膛内的火焰温度在1400℃，则炉膛火焰中最大光谱辐射能量所对应的
波长约为 。
42、一直径为d 长圆管被置于边长为a 方形通道的正中间，则角系数2,1X 为 。
43、临界热绝缘直径的定义式为 ，其意义为 。
44、在换热器热力计算中，效能定义式为 ；传热单元数定义式
为 。
45、换热器热力计算的两种方法是 和 。
46、在求解导热热阻时，常碰到变导热系数的情况。当材料的导热系数为温度的
线性函数时，常取 下的导热系数作为平均导热系数。
47、描述导热物体内部温度扯平能力的物性量叫 ，其定义式
为 。
48、流体刚流入恒壁温的管道作层流换热时，其局部对流换热系数沿管长 ，
这是因为 。
49、同一壳管式换热器， 布置时对数平均温差最大， 布置时对数平均
温差最小。
50、动量传递和热量传递的雷诺比拟的解为 ，适用条件是_______。
51、换热器热力计算的主要基于 方程式。
52、通过平壁的传热过程的传热系数表达式 。
53、气体具有辐射能力的波长段称为 。
54、距离间隔和时间间隔在数值计算方法中称为 。
55、干燥红砖的导热系数比湿透红砖的导热系数 。
56、在热辐射分析中，把 _________称为灰体。
57、强化换热的原则是________________________________________。
58、时间常数为 ____。
59、加热壁面沉浸在具有自由表面的液体中所发生的沸腾称为 。
60、当1>r P 时，热边界层的厚度 流动边界层的厚度。
61、基尔霍夫定律数学表达式为 。
62、一维非稳态导热的分析解可以整理成无量纲过余温度0/θθ与 、 和 三个无量纲数的关系式。
63、一台换热器，冷流体的入口温度为20℃, 出口温度为50℃，热流体入口温
度为100℃, 出口温度为60℃，则该换热器的效能为 。
64、若上题中的换热器采用的是纯逆流布置方式，则冷热流体的对数平均温差
为 。
65、黑体的黑度为 所以它的表面热
阻为 。
66、如本题附图所示，1，2分别表示两个相
对的半球表面，则角系数2,1X 为 。
67、在常物性一维稳态导热时，长圆筒壁随
半径增加，热流密度 ，大平
壁随厚度增加，热流密度 。
68、按引起流动原因,对流换热可分为 和 。
69、导热集总参数系统的热惯性可由时间常数c τ来描述，其影响因素
为 。
70、定性温度是 ，特性尺度是 。
71、导热系数是材料 的指标，大小等于 。
72、导热微分方程的推导依据是 和 。
73、流体横掠管束时，计算表面传热系数（换热系数）时，其特征尺寸一般
取 ，当纵向流过管束时，其特征尺寸一般取 。
74、在计算导热热阻时，若导热系数是温度的线形函数，则其定性温度取为
最准确。
75、管道的临界热绝缘直径计算式h d /2λ=中，λ表示 的导热系数，h 表
示 的表面传热系数。
76、无量纲数λ/hl 中λ在Bi 数中是指 ，在Nu 数中是指 。
77、强迫对流换热系数微分方程是根据 、 、 、
三大定律获得的。
78、纵掠平板紊流对流换热的雷诺比拟式为 。
79、格拉晓夫准则Gr 是反映 、 与粘滞力的平方之比。
80、热电偶测点可以看成球体，已知其直径为0.5mm ，导热系数为25)/(K m W ?， 第66题附图
比热480)/(K kg J ?，与所测流体的对流换热系数为20)/(2K m W ?，其时间常数为 ，当测量稳定温度时，约需要 分钟才能准确显示所测温度。
81、由两根同心圆管组成的间壁式换热器称为 。
82、凡波长=λ~um 的电磁波，属于 。
83、建立有限差分离散议程的常用方法之一是用 代替微商。
84、二维稳态温度场，在直角坐标系中，可表示为 。
85、采用集总参数法的物体，其内部温差趋近于 。
86、研究对流换热的主要任务是求解 ，进而确定对流换热的热流量。
87、采用小管径的管子是 对流换热的一种措施。
88、一般来说，顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时 。
89、一般来说，紊流时的对流换热强度要比层流时 。
90、导热微分方程式的主要作用是确定 。
二、选择题
1、下列材料在常温下导热系数最大的是_______。
A 、纯铜
B 、纯铁
C 、黄铜
D 、天然金刚石
2、下列工质Pr 的数最小的是_______。
A 、水
B 、空气
C 、液态金属钠
D 、变压器油
3、大空间等温竖壁湍流自然对流换热的准则关系式()n Gr c Nu Pr =中的指数n 等
于_______。
A 、
B 、1/4
C 、1/3
D 、1/2
4、在研究混合对流换热问题时常用2Re /Gr 来判断是否 考虑自然对流的影响，通常认为2Re /Gr 小于______时可忽略自然对流的影响。
A 、
B 、100
C 、10
D 、
5、对于管内湍流换热的实验关联式，当管长较短时，需要进行入口效应修正，
其修正系数是一个_____的值。
A 、大于1
B 、小于1
C 、等于1
6、水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取 。
A 、圆筒的长度
B 、圆筒外径
C 、圆筒内径
D 、圆筒壁厚度
7、二氧化碳和水蒸汽在光带内都能够 。
A 、吸收辐射
B 、反射辐射
C 、重辐射
D 、不能辐射
8、下列_______设备不属于间壁式换热器。
A 、1-2型管壳式换热器
B 、2-4型管壳式换热器
C 、套管式换热器
D 、回转式空气预热器
9、削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应（ ）。
A 、大一点好
B 、小一点好
C 、大、小都一样
D 、无法判断
10、对于粘度很大的油，当进行外掠平板的对流换热时，在同一位置，其流动边
界层厚度δ和温度边界层厚度t δ的关系是____。
A 、t δδ≈
B 、t δδ>
C 、t δδ<
11、下列 材料表面的法向黑度为最大。
A 、磨光的银
B 、无光泽的黄铜
C 、各种颜色油漆
D 、粗糙的铅
12、为了强化换热器的换热效果，应主要降低表面传热系数____的一侧的热阻。
A 、大
B 、小
C 、任何
13、在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是____
A 、 导温系数
B 、导热系数
C 、传热系数
D 、密度
14、下列____ 准则数反映了流体物性对对流换热的影响。
A 、雷诺数
B 、贝克来数
C 、普朗特数
D 、努谢尔特数
15、绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数____自然对流的对流换热系数。
A、小于
B、等于
C、大于
D、无法比较
16、流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热，如果流速等条件相同，
则。
A、粗管和细管的h相同
B、粗管内的h大
C、细管内的h大
D、无法比较
17、在相同的进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差的关系为。
A、逆流大于顺流
B、顺流大于逆流
C、两者相等
D、无法比较
18、单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的。
A、有效辐射
B、辐射力
C、反射辐射
D、黑度
19、是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
A、灰体
B、磨光玻璃
C、涂料
D、黑体
20、对于过热器中：高温烟气→外壁→内壁→过热的传热过程次序为。
A、复合换热、导热、对流换热
B、导热、对流换热、复合换热
C、对流换热、复合换热、导热
D、复合换热、对流换热、导热
21、温度对辐射换热的影响对对流换热的影响。
A、等于
B、大于
C、小于
D、可能大于、小于
22、流体流过管内进行湍流对流换热时，当d
l/时，要进行入口效应的修正。
A 、＞ 60 B、＝ 80 C 、＜ 60 D、＝ 100
23、雷诺准则反映了的对比关系。
A 、重力和惯性力
B 、惯性和粘性力
C 、重力和粘性力
D 、浮升力和粘性力
24、在热平衡的条件下，任何物体对黑体辐射的吸收率 同温度下该物体的黑
度。
A 、大于
B 、小于
C 、恒等于
D 、无法比较
25、由表面 1 和表面 2 组成的封闭系统中： 2,1X ____1,2X 。
A 、等于
B 、小于
C 、可能大于等于或小于
D 、 大于
26、在其他条件相同的情况下 , 下列 物质的导热能力最差 。
A 、空气
B 、水
C 、氢气
D 、 油
27、下列 物质中不可能产生热对流。
A 、 空气
B 、 水
C 、 油
D 、 钢板
28、Gr 准则反映了________ 的对比关系。
A 、重力和惯性力
B 、惯性和粘性力
C 、重力和粘性力
D 、浮升力和粘性力
29、表面辐射热阻与________无关。
A 、表面粗糙度
B 、表面温度
C 、表面积
D 、角系数
30、气体的导热系数随温度的升高而 。
A 、减小
B 、不变
C 、增大
D 、无法确定
31、一般而言，金属比非金属（导电体）的导热系数值是 。
A 、较高的
B 、较低的
C 、相等的
D 、接近的
32、如果温度场不随时间而变化，即 。
A 、0=??x t
B 、0=??y t
C 、0=??z t
D 、0=??τ
t 33、对漫射表面，下列表述正确的是 。
A 、光谱吸收比等于光谱发射率
B 、吸收比等于发射率
C 、定向辐射强度与空气方向无关
34、二氧化碳和水蒸汽只对某些特定波长下的热辐射才有明显的吸收作用。因此，对于 ，可以忽略吸收。
A 、低温辐射源
B 、太阳辐射
C 、红外辐射
35、结束导热问题数值计算迭代过程的判据之一是 。
A 、()()ε≤++k i k i t t 1max
B 、()ε≤k i t max
C 、()()ε≤-+k
i k i k i t t t 1max 36、流体在泵、风机或水压头等作用下产生的流动称为 。
A 、自然对流
B 、层流
C 、强制对流
D 、湍流
37、一根放在空气中的电缆，其电阻为R ，通过强度为I 的电流，外面有一层绝
缘材料。如果减小绝缘材料的厚度，则 。
A 、电缆的表面温度会提高
B 、电缆表面的温度会降低
C 、电缆表面温度可能升高也可能降低
38、当量直径P
A d e 4=中P 表示 。 A 、长度
B 、宽度
C 、周长
D 、润湿周长 39、横掠单管时的对流换热中，特性尺度取 。
A 、管长l
B 、管内径i d
C 、管外径o d
40、空气自然对流换热的表面传热系数在以下的那个范围 。
A、1~10
B、10~20
C、20~30
D、30~50
41、膜状凝结换热中的定性温度取。
A、蒸汽温度
B、凝结液温度
C、凝结液膜层平均温度
D、饱和温度
42、饱和沸腾时，壁温与饱和温度之差称为。
A、平均温度
B、绝对温差
C、相对温差
D、沸腾温差
43、定向辐射强度与方向无关的规律称为。
A、普朗克定律
B、四次方定律
C、维恩定律
D、兰贝特定律
44、灰体的吸收率是。
A、1
B、大于 1
C、定值
D、变量
45、对于灰体，吸收率愈大，其反射率。
A、愈小
B、愈大
C、适中
D、不变
46、角系数是纯几何因素，与物体的黑度。
A、无关
B、有关
C、有较大关系
D、关系很大
47、由辐射物体表面因素产生的热阻称为。
A、导热热阻
B、对流热阻
C、表面热阻
D、空间热阻
48、二氧化碳和水蒸汽在光带内都能够。
A、吸收辐射
B、反射辐射
C、重辐射
D、不能辐射
49、管壳式换热器归类于。
A、间壁式
B、回热式
C、混合式
D、再生式
50、在一般换热器设计中，考虑表面污染情况用。
A 、利用系数
B 、污垢系数
C 、传热系数
D 、表面传热系数
51、冬季室内气温高于室外气温，如果用裸露的热电偶测量室内空气的温度，则
温度计的读数应 。
A 、高于空气实际温度
B 、等于空气实际温度
C 、低于空气实际温度
52、空气横向掠过等温圆柱，从圆柱前驻点开始向后热边界层厚度在不断增加，
如果Re 较小，流动保持层流，则 。
A 、局部对流换热系数x h 逐渐减小
B 、局部对流换热系数x h 保持不变
C 、局部对流换热系数x h 可能减小也可能增加
53、将初始温度为0t 的小钢球放入温度为∞t 的水槽中，如果用集总参数法来分析，则再经过的时间等于时间常数c t 时，铜球的温度为 。
A 、()2/0∞+=t t t
B 、0368.0632.0t t t +=∞
C 、0632.0368.0t t t +=∞
54、饱和水蒸气在水平圆管外则凝结，d l >>，
圆管的壁温恒定，以下的方案 可 以增加单位时间内的凝结水量。
A 、将圆管垂直放置
B 、将圆管倾斜放置
C 、在圆管外面加装低肋管
55、根据兰贝特定律，黑体的定向辐射强度在各个方向都是相同的，这表明 。
A 、穿过微元黑体表面正上方的单位面积的辐射能与测上方单位面积上的辐射能相等
B 、穿过微元黑体表面正上方的半球面上单位面积的辐射能最大
C 、穿过微元黑体表面正上方的半球面上单位面积的辐射能最小
56、在高温蒸气管道外包敷两种不同的保温材料，一种导热系数较小，另外一种
导热系数稍大，如果包敷的厚度相同，以下说法 是正确的。
A 、减少传热量，导热系数较小的材料应包在内层
B 、为减少传热量，导热系数稍大的材料应包在内层
C 、如何包敷材料对传热量没有影响
57、物体被加热时，其第三类边界条件可表示为 。
A 、()W f W t t h n t -=??? ????-λ
B 、()W f W t t h n t -=??? ????λ
C 、()f W W
t t h n t -=??? ????-λ 58、季室内气温高于室外气温，如果用裸露的热电偶测量室内空气的温度，则温度计的读数应 。
A 、高于空气实际的温度
B 、等于空气实际的温度
C 、低于空气实际的温度
59、不凝结气体的存在，将 。
A 、削弱凝结换热
B 、削弱沸腾换热
C 、削弱强制对流换热
60、一根未保温的钢管内通入100o C 的饱和水蒸汽，用来加热室内的空气，如果
需要增加传热量，则可以通过 方法来实现。
A 、在管内安装肋片
B 、降低管道的厚度
C 、在管外安装肋片
三、名词解释
1、接触热阻
2、对流换热
3、换热器
4、光谱辐射力
5、传热系数
6、导热基本定律
7、热对流
8、接触热阻
9、对流换热 10、传热过程 11、传热系数 12、温度场
13、稳态温度场 14、稳态导热 15、非稳态导热 16、凝结换热
17、大容器沸腾 18、黑度 19、自然对流 20、吸收率
21、黑体 22、辐射力 23、复合换热 24、重辐射面
25、换热器 26、肋面总效率 27、换热器效能 28、保温效率
29、温度梯度 30、肋效率 31、遮热板 32、过余温度
33、肋片 34、显式格式 35、定性温度 36、热边界层
37、入口效应 38、内部流动 39、外部流动 40、膜状凝结
41、珠状凝结 42、灰体 43、角系数 44、基尔霍夫定律
45、投入辐射 46、有效辐射 47、污垢热阻 48、肋化系数
49、临界热绝缘直径 50、传热单元数
四、简答题
1、对于室内安装的暖气设施，试说明从热水至室内空气的热量传递过程中，包
含哪些传热环节
2、对于非黑体之间的辐射，角系数成为纯几何量的条件是什么
3、在工程辐射换热计算中引入灰体概念有何意义
4、试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种传递方式之间的联系与
区别
6、试举5个隔热保温的措施，并用传热学理论阐明其原理
7、采用温度计套管测量气体温度时，辐射和导热会引起测温误差，请提出提高测温精度的措施
8、试比较竖壁上自然对流与膜状凝结的异同
9、简述非稳态导热的基本特点
10、换热微分方程与导热问题的第三类边界条件表达式有什么区别
11、试用简明的语言说明强化单相强制对流换热、核态沸腾及膜状凝结的基本思
想
12、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
13、写出直角坐标系中导热微分方程的一般表达式，它是根据什么原理建立起来
的它在导热问题的分析计算中有何作用
14、气体辐射有哪些特点
15、为强化传热，可采用那些措施
16、简述影响导热系数的因素。
17、黑体具有什么样的性质
18、试说明Bi书的物理意义，0
Bi各代表什么样的换热条件有人认
→
Bi和∞
→
为0
Bi代表绝热工况，你是否赞同这一观点，为什么
→
19、解释螺旋管、短管和小管径管强化传热的原理
20、由三个表面组成了一个封闭的系统，其中表面3为重辐射面，花车该系统辐
射换热的网络图，注明各热阻的表达式。
21、解释定向辐射强度和辐射力，对于黑体，给出两者的关系式。
22、一外掠平板的对流换热为例，对流换热问题的数学描述包括哪些方程（只需
要文字叙述即可）理论上如何求得表面传热系数
23、为强化一台冷油器的传热，有人采用提高冷却水流速的方法，但发现效果并
不显著。试分析原因。
24、太阳能集热器的结构通常是将一组集热管放在一个密封的箱体内，上面是透
明的玻璃板。解释为何采用这样的结构，对集热管表面的涂层有什么样的要求
25、为什么高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式
26、简述物性参数导热系数和粘度对表面传热系数的影响。
27、在用热电偶测定气流的非稳态温度场时，怎样才能改善热电偶的温度响应特
性
28、分别写出Re、Nu、Gr各准则的表达式，并说明各物理含义。
29、实际物体的发射率ε与其吸收比α从影响因素上看有何区别
30、当采用肋片增强传热时，应把肋片加装在哪一侧为什么
31、试解释为什么高温过热器一般采用顺流与逆流的混合布置
32、导热系数和热扩散系数各自从什么公式产生他们各自反映了物质的什么特
性并指出它们的差异
33、非周期性的加热或冷却过程可以分为哪两个阶段，它们各自有什么特征
34、与完全能量方程相比，边界层能量方程的最重要的特点是什么
35、什么是沸腾换热的临界热流密度当沸腾换热达到临界热流密度时，在什么条
件下才会对换热设备造成危害为什么
36、什么是定向辐射强度满足兰贝特定律的辐射表面是什么样的表面试列举2
种这样的表面。
37、按照基尔霍夫定律地要求，物体表面的黑度等于其吸收率应该在什么条件下
成立灰体是否需要这些条件为什么
38、什么是显示格式什么是显示格式计算中的稳定性问题
39、试简要说明对导热问题进行有限差分数值计算的基本思想与步骤
40、对流换热问题完整的数学描写应包括什么内容既然对大多数实际对流换热问
题尚无法求得精确解，那么建立对流换热问题的数学描写有什么意义
五、试从传热学的观点解释下列现象
1、冰箱里结霜后，耗电量增加
2、某厂一条架空敷设的电缆使用时发现绝缘层超温，为降温特剥去一层绝缘材料，结果发现温度更高
3、某办公室由中央空调系统维持恒温，人们注意到尽管冬夏两季内都是20℃，但感觉却不同
4、大气中的CO
含量增加，导致地球温度升高
2
5、同样是-6℃的气温，在南京比在北京感觉要冷一些
6、用铝制的水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶安然无恙，但一旦壶内的水
烧干后，水壶很快被烧坏分析这一现象
7、放置于大容器的小容器中的水能否发生沸腾现象
8、试用传热学来解释由于大气污染造成地球气温上升加速的原因
9、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
10、在深秋晴朗无风的夜晚，草地会结霜，可气象台的天气预报却说清晨最低温
度为2℃，试解释这种现象（假设草地与地面之间绝热）。
六、分析求解
1、肋片高度增加引起两种效果：肋效率下降及散热表面积增加。因而有人认为，
随着肋片高度的增加会出现一个临界高度，超过这个高度后，肋片导热热流量反而会下降。试分析这一观点的正确性。
2、利用遮热板可以减少两个辐射表面之间的辐射量。若保持两侧平板温度不变
所放遮热板的位置对减弱辐射换热量的效果有无影响若遮热板两侧的发射率不同，正向与反向放置对减弱辐射换热量又有无区别遮热板的温度有无区别3、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
4、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。试问肋片做成这种形式的意义
第4题附图
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、在寒冷的北方地区，建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好为什么
7、设计管壳式换热器时，指出分别在下列各种情况下，那种流体在管内流动：
(1) 一种流体清洁，一种流体不清洁；
(2)一种流体温度高，一种流体温度低；
(3)一种流体粘度大，一种流体粘度小；
(4)一种流体流量大，一种流体流量小。
8、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
9、在圆管外敷设保温层与在圆管外侧设置肋片从热阻分析的角度有什么异同在什么情况下加保温层反而会强化其传热而加肋片反而会削弱其传热
10、指出热射线主要由哪两种射线组成为什么钢锭在炉中加热时，随着温度升高，
钢锭颜色依次会发生黑、红、橙、白的变化
11、一个原来温度为0T 的铜球突然浸入液体中，该液体温度是由电热器控制，其变化关系式为：()ωτsin A T T m =-∞，其中m T 为液体的平均温度，∞T 为液体的温度，A 为温度变化的振幅，ω为角频率。今假设球及液体的温度均可认为是集总的，且球与液体间的换热系数为常数，试建立铜球温度随时间变化的微分方程式，并解方程得出球的温度与时间的函数关系。
12、管内湍流强迫对流换热时，换热准则关系式为n Nu Pr Re 023.08.0= 。试问①流速增加一倍，其它条件不变，对流换热系数h 如何变化②管径缩小一半，流速等其它条件不变h 如何变化③管径缩小一半，容积流量等其它条件不变h 如何变化
13、圆管外包上保温材料当其小于某一外直径时会使热流量增加，导出这一临界直径的表达式。球壁外包保温材料会有这种现象吗如果有也请导出其表达式。
14、一块大平板，一侧被点加热器均匀加热，另一侧为第三类边界条件，通电前平板处于环境温度∞t ，电热器给出恒定的热流密度)/(2m W q 。现突然合上开关。画出初始状态和最后稳定以及中间两个时刻平板内的温度分布曲线。
15、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）
16、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。
17、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。
18、如图1所示，圆台上下表面分别维持在常温1t 和2t ，且21t t >，材料导热系
数与温度的关系为()t βλλ+=10()0<β,圆台侧面绝热。设温度仅沿x 方向发生变化。试分析热流密度q 、导热系数λ和温度变化率dx dt
是随x 增大还是减小，或是不变。
19、某一厚为δ的一维导热平板，已知平板表面的一侧进入的热流密度为1q ，而温度则为1T 。在这个温度范围内导热系数与温度的关系为()T βλ1= 。求平板内的温度分布和平板另一侧的温度表达式。
20、物体长期置于温度恒为∞T 的空气中。物体中有强度为[]3
m W q v 的内能热源，并在某一时刻开始产生热量。内热源一开始产生热量，物体就在空气中升温。物体的体积为V ，表面积为F ，密度为ρ，比热容为p c
，与周围环境的总
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5 6
第17题附图 绝热
T2, A 2 第18题附图
1
换热系为h 。如该物体内部导热热阻可以忽略，试列出该物体升温过程中的导热微分方程，并求解。
21、一根内直径为d 的长管温度保持在w T 而温度为1T 的水以m 的质量流量从管内流过，今假设使水与管壁间的换热系数保持不变，试导出水温沿管长方向x 的变化关系。
22、如图2所示一个常物性、无内热源的二维稳态导热问题，列出图中角部节点
A 的差分方程式。
23、一常物性、无内热源的二维非稳态导热问题，在直角坐标系中利用数值解法
进行求解，试列出内部节点的显示格式差分方程。
24、如图1所示，常物性、无内热源的导热体，左边界表面暴露在对流换热表面
传热系数为c h 、空气和环境温度均为f t 的环境中，并与环境发生辐射换热，表面的发射率为ε。设x ，y 方向网格各自均分。试列出在二维、稳态条件下边界点()j i ,的离散方程。
25、图示出了常物性、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 ）。
26、图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，
,t f
第24题附图
《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
传热学基础试题 一、选择题1．对于燃气加热炉：高温烟气→内炉壁→外炉壁→空气的传热过 程次序为A.复合换热、导热、对流换热 B.对流换热、复合换热、导热 C. 导热、对流换热、复合换热 D.复合换热、对流换热、导热2．温度对辐射 换热的影响（）对对流换热的影响。大于 D.可能大于、小于 C. 小于 A.等于 B.2℃的壁面，2777）、温度为3．对流换热系数为1000W/（m℃ 的水流经·K）其对流换热的热流密度为（ 24 42×1010W/mW/m ×2424 W/m W/m ××1010),r
传热学（一） 第一部分选择题 1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( ) A. 导温系数 B. 导热系数 C. 传热系数 D. 密度 2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?( ) A. 雷诺数 B. 雷利数 C. 普朗特数 D. 努谢尔特数 3. 单位面积的导热热阻单位为 ( ) A. B. C. D. 4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 ( ) 自然对流。 A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 无法比较 5. 对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面，其对流换热的热流密度为（） A. B. C. D. 6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热，如果流速等条件相同，则（） A. 粗管和细管的相同 B. 粗管内的大 C. 细管内的大 D. 无法比较 7. 在相同的进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差的关系为（） A. 逆流大于顺流 B. 顺流大于逆流 C. 两者相等 D. 无法比较 8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的（） A. 有效辐射 B. 辐射力 C. 反射辐射 D. 黑度 9. （）是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。 A. 灰体 B. 磨光玻璃 C. 涂料 D. 黑体 10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应（） A. 大一点好 B. 小一点好 C. 大、小都一样 D. 无法判断 第二部分非选择题
?填空题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分） 11. 如果温度场随时间变化，则为。 12. 一般来说，紊流时的对流换热强度要比层流时。 13. 导热微分方程式的主要作用是确定。 14. 当 d 50 时，要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。 15. 一般来说，顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。 16. 膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。 17. 普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。 18. 角系数仅与因素有关。 19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ，材料导热系数为 0.15 ，壁面两侧的温度差为 150 ℃，则通过该平壁导热的热流密度为。 20. 已知某流体流过固体壁面时被加热，并且，流体平均温度为 40 ℃，则壁面温度为。 ?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）
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( )
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)）
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 )
2008传热学试卷（2）标准答案 一.填空题：（共20分）[评分标准：每个空格1分] 1．热量由高温流体经固体壁面传给低温流体，这种过程称为传热过程。 2．表征物体导热能力的物理量是导热系数。 3．努谢尔特准则的表达式是λ hl Nu = 。式中各符号的意义是h 对流换热系数. L 特征尺寸.λ导热系数。 4．集总参数法使用的条件是Bi ≤0.1。 5．凝结换热有膜状凝结和珠状凝结两种方式,其中珠状凝结换热效果好。 6．影响核态沸腾的因素主要是壁面过热度和汽化核心数。 7．湿砖的导热系数比水的导热系数大。 8．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.过渡沸腾和稳定膜 态沸腾。 9．定向辐射强度与方向无关的规律，称为兰贝特定律。 10．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。 二．问答及推导题：（共50分） 1.名词解释：（10分）[评分标准：每小题2分] ①光谱辐射力：单位时间内物体的单位表面积向半球空间所有方向发射出去的某一特定波长的能量。 ②温度边界层：把贴壁处温度剧烈变化的薄层称为速度边界层。 ③饱和沸腾：流体的主体温度达到了饱和温度，壁面温度大于饱和温度时发生的沸腾称为饱和沸腾。 ④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 ⑤ 付立叶数：2 l a Fo τ= 非稳态过程的无量纲时间，表征过程进行的深度。 2.在换热器的传热面上设置肋片的作用是什么，推出肋片的传热微分方程式。（10分） 答：在h 小的一侧加肋可提高传热系数。——————（2分） 未加肋时 0 111h h k i + + = λ δ ————（2分） 加肋后 β ηλ δ00111 h h k i + + = βη0＞＞1——————（2分）
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 ----.
一、单项选择题 1. 在引力场的作用下单存导热只发生在 A．密实的固体中B．液体中C．气体中D．流体中 2.大平板采用集总参数法的判别条件是p121 A．B i>0.1 B．B i=1 C．Bi<0.1 D．B i=0.1 3.无相变对流换热分为 A. 强迫对流和自然对流 B. 沸腾换热和凝结换热 4.实际物体的辐射力比同温度下黑体的辐射力（黑度<1） A.大 B.小 C.一样 D.差不多 5．管内对流换热的流态判别是用 A. Gr B. Re C. Pe D. Gr·Pr 6．导热系数 是物性参数下面说法正确的是p6 A.与材料种类有关 B.与材料温度有关 C. 与材料种类、温度都有关 7．灰体的吸收比与投射辐射的波长分布p374 A.无关 B.有关 C.具有选择性 D.具有一定函数关系 8．格拉晓夫准则数越大，则表征 A.温差越大 B.粘性力越大 C. .浮升力越大 D 惯性力越大 9.在稳态导热中,决定物体内温度分布的是 A.导温系数 B.导热系数 C.传热系数 D.密度 10.对流换热系数为100W/(m2.K) 、温度为10℃的空气流经40℃ 的壁面，其对流换热的热流密度为 A.1×104W/m2 B.2×104W/m2 C.2×103W/m2 D.3×103W/m2 二、判断题 1. 温度不同的等温面或等温线彼此能相交。 2. 热辐射和流体对流及导热一样，需有温差才能发射辐射能。 3. 通过圆筒壁的一维稳态导热时，单位面积上的热流密度不一定处处相等的。 4. 导温系数在某种意义上等同于导热系数，其物理意义也相同。 5. 热量传输一般有导热，热对流及热辐射三种基本形式。 6. 雷诺数表征了浮生力与粘性力之比的一种度量。 7. 沸腾换热和凝结换热属于无相变对流换热。 8. 正常情况下，对流换热中流体的速度边界层和温度边界层可以等效。 9. 通常情况下固体的导热系数比液体和气体的导热系数大。
《传热学》复习题 一、判断题 1．稳态导热没有初始条件。（） 2．面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。（） 3．复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理（） 4．肋片应该加在换热系数较小的那一端。（） 5．当管道外径大于临界绝缘直径时，覆盖保温层才起到减少热损失的作用。（） 6．所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。（） 7．影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数，波动周期和深度。（） 8．普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。（） 9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程，也适用于非稳态导热过程。（） 10.相同的流动和换热壁面条件下，导热系数较大的流体，对流换热系数就较小。（） 11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写，它对任意形状物体内部和边界都适用。( ) 12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。 ( ) 13、温度不高于350℃，导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。 ( ) 14、在相同的进出口温度下，逆流比顺流的传热平均温差大。 ( ) 15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。 ( ) 16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式，是无条件稳定的。 ( ) 17、边界层理论中，主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。 ( ) 18、无限大平壁冷却时，若Bi→∞，则可以采用集总参数法。 ( ) 19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。 ( ) 20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。( ) 二、填空题 1．流体横向冲刷n排外径为d的管束时，定性尺寸是。 2．热扩散率（导温系数）是材料指标，大小等于。 3．一个半径为R的半球形空腔，空腔表面对外界的辐射角系数为。 4．某表面的辐射特性，除了与方向无关外，还与波长无关，表面叫做表面。 5．物体表面的发射率是ε，面积是A，则表面的辐射表面热阻是。 6．影响膜状冷凝换热的热阻主要是。
2009 传热学 一、简答 1）说明推导导热微分方程所依据的基本定律，并解释求解导热问题的三类边界条件。 2）右图为三种不同情况下双层平板稳态导 热时的温度分布。假定双层平板各自的导热 系数λ1和λ2为定值，试分析比较三种情况 下λ1和λ 2 的相对大小。 3）写出毕渥数Bi的定义式并解释其意义。Bi→0和Bi→∞各代表什么样的换热条件？4）流体在两平行平板间做层流充分发展的对流 换热。在充分发展段某截面上流体温度分布剖面 如右图所示。试说明：（a）流体是被加热还是被 冷却？（b）哪一侧壁面处的热流密度绝对值要 大？ 5）同一种流体流过直径不同的两根管道，A管直径是B管的两倍，A管的流量也是B管的2倍。两管中的流动现象是否相似？请说明理由。 6）简述维恩位移定律，并分析为何炼钢时随着温度的升高，钢锭表面颜色由暗黑逐渐变白？ 7）在漫灰表面间的辐射换热计算中采用有效辐射J。什么是有效辐射？结合投入辐射G写出有效辐射J的表达式，并说明有效辐射包含哪几部分辐射？黑体的有效辐射J为多少？
8）一动力蒸气管道，外直径25cm，外面包上5cm厚的绝热材料。绝热材料的导热系数为0.12 W/(m·K)，绝热层与环境之间的自然对流换热系数为45 W/(m2·K)，试问为了进一步减少散热损失是否可以增加绝热层厚度，为什么？ 二、分析 1）一直径为d，长度为L，导热系数为λ的金属棒内部有强度为q W/m3 的均匀内热源，两端分别维持固定的温度t1和t2，周围和温度为t∞的空气进行对流换热，表面传热系数为h，假设金属棒同一断面温度分布均匀，试导出此金属棒的导热微分方程，并给出定解条件。2）对于竖直夹层内的自然对流换热，换热计算公式为q=h（t w1 – t w2），格拉晓夫数Gr=gβ(t w1 – t w2)δ3/ν 2 ，式中t w1 、t w2 分别为两壁面的温度；δ为夹层厚度；H为竖夹层高度。已知恒壁温条件下竖直间层内空气的换热准则关系式为： 当Gr<2000时，Nu=1 当2×104
《传热学》考试试题库汇总 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 (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 (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 ;传热系数的单位是。 (W /(m·K) , W /(m2·K) , W /(m2·K) ) 6. 复合传热是指 ,复合传热系数等于之和,单位是。 (对流传热与辐射传热之和,对流传热系数与辐射传热系数之和, W /(m2·K) ) 7. 单位面积热阻 r t 的单位是 ;总面积热阻 R t 的单位是。 (m 2·K/W, K/W) 8. 单位面积导热热阻的表达式为 (δ/λ) 9. 单位面积对流传热热阻的表达式为 (1/h) 10. 总传热系数 K 与单位面积传热热阻 r t 的关系为。 (r t =1/K) 11. 总传热系数 K 与总面积 A 的传热热阻 R t 的关系为。
传热学试卷 一.填空题：（共20分）[评分标准：每小题2分] 1．导温系数是材料 物体内部温度扯平能力 的指标，大小等于 λ/ρC 。 2．影响强制对流换热的主要因素有 流体的物性，状态，壁面结构。 3．动量传递和热量传递的雷诺比拟的解为5 /4Re 0296.0x x Nu =，适用条件是Pr=1。 4．影响膜状凝结传热的主要热阻是液膜层的导热热阻。 5．自膜化现象是对流换热系数与壁面尺寸无关，其发生的条件是流体处于湍流自然对流。 6．同一壳管式换热器，逆流布置时对数平均温压最大，顺流布置时对数平均温压最小。 7．在热辐射分析中，把单色吸收率与波长无关的物体称为灰体。 8．通常，把k m w ./12.0≤λ的材料称为保温材料。 9．有效辐射是单位时间内离开物体单位表面的辐射能，它包括本身辐射和反射辐射两部分。 10．傅立叶定律的数学表达式是x t A Q ??-=λ。 二．问答及推导题：（共50分） 1. 名词解释：（10分）[评分标准：每小题2分] ① 辐射力：单位表面积物体在单位时间内向半球空间发射得全部波长的能量. ② 热边界层：在壁面附近温度剧烈变化的薄层. ③ 导温系数：c a ρλ = 表示物体内部温度扯平的能力. ④ 膜状凝结：凝结液能很好的润湿壁面,在壁面上铺展成膜.液膜的热阻为主要热阻. ⑤ 太阳常数：大气层外缘与太阳射线相垂直的单位表面积所接受的太阳辐射能为1367W/m 2 2.试介绍三种强化管内湍流换热的措施，并说明措施的传热学原理。（10分） 答：三种方法（1）流速u 提高，（2）直径d 减小，（3）采用强化的换热面。 —————（6分） 原理n f f f Nu Pr Re 023.08.0= 或2.08 .0d u h ∝———————（4分） 3.根据大容器饱和沸腾曲线，饱和沸腾曲线可分为几个区段？其中哪个区段 具有温压小，换热强的特点？为什么在沸腾换热时必须严格监视并控制热 通量在临界热通量以内？（10分） 答：四个区段， 核态沸腾。———————（4分） 用DNB 监视的原因（1）DNB 之上q 随△t 变化亦小 （2）超过m ax q 时△t 猛增，可达到1000℃，易烧毁设备。———— ———（6分）
传热学基础试题 一、选择题 1．对于燃气加热炉：高温烟气→内炉壁→外炉壁→空气的传热过程次序为 A.复合换热、导热、对流换热 B.对流换热、复合换热、导热 C.导热、对流换热、复合换热 D.复合换热、对流换热、导热 2．温度对辐射换热的影响（ ）对对流换热的影响。 A.等于 B.大于 C.小于 D.可能大于、小于 3．对流换热系数为1000W/（m 2·K ）、温度为77℃的水流经27℃的壁面，其对流换热的热流密度为（ ） A.8×104W/m 2 B.6×104 W/m 2 C.7×104 W/m 2 D.5×104 W/m 2 4．在无内热源、物性为常数且温度只沿径向变化的一维圆筒壁(t 1 >t 2,r 1
A. 换热系数较大一侧 B. 热流体一侧 C. 换热系数较小一侧 D. 冷流体一侧 9. 某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温，为了达到较好的保温效果，应将( )材料放在内层。 A. 导热系数较大的材料 B. 导热系数较小的材料 C. 任选一种均可 D. 不能确定 10．下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( ) A.增加流体流速 B.管内加插入物增加流体扰动 C. 设置肋片 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 11.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( ) A.热辐射 B.热对流 C.导热 D.都不是 12.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( )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 13.判断管内紊流强制对流是否需要进行入口效应修正的依据是( ) A.l/d≥70 B.Re≥104 C.l/d<50 D.l/d<104 14.下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( ) 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 15.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.增加 B.减小 C.不变 D.有时增加，有时减小 16.将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是( ) A.减少导热 B.减小对流换热 C.减少对流与辐射换热 D.减少导热与对流换热 17.下列参数中属于物性参数的是( ) A.传热系数 B.导热系数 C.换热系数 D.角系数 18.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( ) A.100°C B.124°C C.150°C D.225°C 19.有一个由四个平面组成的四边形长通道，其内表面分别以1、2、3、4表示，已知 角系数X1，2=0.4,X1，4=0.25，则X1，3为( ) A.0.5 B.0.65 C.0.15 D.0.35 20.一金属块的表面黑度为0.4，温度为227°C，它的辐射力是( )；若表面氧化
传热学试题库含参考答案 《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
传热学（机械 2009级）试题参考答案及评分标准 2011-- 2012学年下学期 时间 120分钟 传热学 课程 32 学时 2 学分 考试形式： 开卷 专业年级：机械 09级总分 100分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 一、填空（每空 1分，总计 20分） 1. 传热的三种基本方式有 热传导 、 热辐射 、 热对流 。 2. 毕渥数是导热分析中的一个重要的无因次准则，它表征了 固体内部导热热 阻与界面上换热热阻之比 。 3. 对流换热过程的单值性条件有 几何 、 物理 、 时间 、 边界 四项。。 4. 肋效率的定义为 肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比 。 5. 已知某一导热平壁的两侧壁面温差是30℃，材料的导热系数是22W ／(m.K)， 通过的热流密度是300W ／m 2，则该平壁的壁厚是 2.2m 6. 从流动起因，对流换热可分为 自然对流 、 强制对流 。 7. 格拉晓夫准则的物理意义 流体流动时浮升力与粘滞力之比的无量纲量 ； 表达式Gr ＝32v c g tl αν?。 8. 黑体是指 反射率 为0的物体，白体是指 吸收率 为0的物体。 9. 一个由两个表面所构成的封闭系统中，若已知两表面面积A1=0.5A2,角系数 X1,2=0.6，则X2,1= 0.3 。 10. 角系数具有 相对性 、 完整性 、 可加性 的特性。 二、简答题（25分） 1、简单归纳一下导热问题中常见的几类边界条件以及其定义。
（5分） 解：导热问题主要有以下三类边界条件：（１）第一类边界条件:该条件是给定系统边界上的温度分布，它可以是时间和空间的函数，也可以为给定不变的常数值。（2）第二类边界条件:该条件是给定系统边界上的温度梯度，即相当于给定边界上的热流密度，它可以是时间和空间的函数，也可以为给定不变的常数值。（3）第三类边界条件:该条件是第一类和第二类边界条件的线性组合，常为给定系统边界面与流体间的换热系数和流体的温度，这两个量可以是时间和空间的函数，也可以为给定不变的常数值。 2、求解导热问题有哪三种基本方法，简述各自的求解过程及特点。（6分） 解：求解导热问题的三种基本方法是：(1) 理论分析法；(2) 数值计算法；(3) 实验法 三种方法的基本求解过程有： (1) 所谓理论分析方法，就是在理论分析的基础上，直接对微分方程在给定的定解条件下进行积分，这样获得的解称之为分析解，或叫理论解；(2) 数值计算法，把原来在时间和空间连续的物理量的场，用有限个离散点上的值的集合来代替，通过求解按一定方法建立起来的关于这些值的代数方程，从而获得离散点上被求物理量的值；并称之为数值解；(3) 实验法就是在传热学基本理论的指导下，采用对所研究对象的传热过程所求量的方法 三种方法的特点：分析法能获得所研究问题的精确解，可以为实验和数值计算提供比较依据；局限性很大，对复杂的问题无法求解；分析解具有普遍性，
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。
传热学模拟试卷与答案汇编 《传热学》模拟试卷 一、单选题 1、一个表面的吸收比和( )无关。 a 投射表面温度 b 吸收表面温度 c 吸收表面面积 d投射表面性质 2、在一维平板瞬态导热问题中，可采用近似拟合公式(即第一项近似解)进行计算的条件是( )。 a Fo<0.2 b Bi>0.1 c Bi<0.1 d Fo>0.2 3、管内强迫层流充分发展段，如其他条件不变，半径增大时对流换热表面传 热系数会( )。 a 增大 b 不变 c 减小 d 先减后增 4、通过无内热源、常物性、对称第一类边界条件的平壁非稳态导热正规状况 阶段，温度分布包括以下特性( )。 xa 线性 b仅是位置的函数 c 不再受边界条件的影响 d 仅与Fo和有关 ,5、蒸汽含有不凝结气体时，凝结换热的效果会( )。 a 减弱 b 无影响 c 增强 d 可能增强，也可能减弱 6、下面哪种方法能够减少蒸汽通道内热电偶测温误差( )。 a热电偶靠近通道内壁 b增加热节点黑度 c 减小气流流速 d 通道外保温、通过圆筒壁的传热过程，传热面上的总热阻与( )无关。 7 a 两侧流体流速 b 计算基准面积 c 壁厚 d 固体壁物性 o8、一个温度为27C的表面在红外线范围内可看作灰体，那么在的近,,,8m 红外范围内当波长增加时，灰体的光谱辐射力会( )。
a 持续增加 b持续减少 c 先增后减 d 先减后增 9、是否可以通过安置肋片来强化换热，主要取决于( )。 a 肋片材料 b 对流传热系数 c Bi 准则 d 肋高 10、流体强迫外掠平板时，边界层厚度会( )。 a一直增加 b 逐渐减小 c 先增后减 d 保持不变 二、名词解释 1 膜状凝结 2 傅立叶定律 3 强制对流 4 漫灰表面 5 格拉晓夫数Gr 三、简答题: 1、导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程，若平壁两侧都给定第二类边界条件，问能否唯一地确定平壁中的温度分布? 为什么? 1 2、如图所示，在一个稳态、二维导热的温度场中划分网格，水平节点之间的间距为Δx，竖直节点之间的间距为Δy，导热系数为λ，粗黑线为边界，边界为绝热边界，请写出节点1和2的用于数值计算的节点方程。 3 2 1 5 4 3、某流体横掠平板，其热扩散率为a，运动粘度为ν，且a>ν，请画出流动边界层和温度边界层的发展规律，并说明为什么。 4、一换热器，重油从300?冷却到180?，而石油从20?被加热到150?，如换热器流动方式安排成(1)顺流;(2)逆流，问平均温差各为若干? 参考答案: 1、不会。因为稳态、无内热源的条件下，通过各个截面的热流量为常数，即只有一个边界条件。 t,tt,tyx,,41212、节点1: ，,0,,x2y2,, t,tt,tt,t,,yy325212 节点2: ,，,，,,x,0x2x2y,,,