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第四版传热学试卷

第四版传热学试卷
第四版传热学试卷

传热学(一)

第一部分选择题

?单项选择题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

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)

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。

传热学(一)参考答案

?单项选择题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)

1.B

2.C

3.B

4.C

5.D

6.C

7.A

8.A

9.D 10.B

?填空题 ( 本大题共 10 小题 , 每小题 2 分 , 共 20 分 )

11. 非稳态温度场 12. 强

13. 导热体内的温度分布 ( 仅答“温度分布”或“温度场”、“导热体内的温度场”也可 )

14. 小于或“〈” 15 小或“低”

16. 小于 17. 黑体单色辐射力或“”

18. 几何 19.1500W/m 2

20.80 ℃

?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 ℃

=572.2W/m

传热学(二)

本试题分两部分,第一部分为选择题, 1 页至 2 页,每二部分为非选择题, 3 页至 7 页,共 7 页;选择题 20 分,非选择题 80 分,满分 100 分。考试时间 150 分钟。

第一部分选择题

一、单项选择题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1 .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

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 .对充换热系数为 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 × 10 4 W/m 2

B . 6 × 10 4 W/m 2

C . 7 × 10 4 W/m 2

D . 5 ×

10 4 W/m 2

4 .流体流过管内进行对流换热时,当 l/d 时,要进行入口效应的修正。()

A .> 50

B .= 80

C .< 50

D .= 100

5 .炉墙内壁到外壁的热传递过程为()

A .热对流

B .复合换热

C .对流换热

D .导热

6 .下述哪个参数表示传热过程的强烈程度?()

A . k

B .λ

C .α c

D .α

7 .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

8 .下列何种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 .各种颜色的油漆

D .粗糙的沿

9 .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

10 .五种具有实际意义的换热过程为:导热、对流换热、复合换热、传热过程和()

A .辐射换热

B .热辐射

C .热对流

D .无法确定

第二部分非选择题

二、填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)

11 .已知某大平壁的厚度为 10mm ,材料导热系数为 45W/(m · K) ,则通过该平壁单位导热面积的导热热阻为。

12 .已知某换热壁面的污垢热阻为 0.0003 ( m 2 · K ),若该换热壁面刚投入运行时的传热系数为 340W ( m 2 · K ),则该换热壁面有污垢时的传热系数为。

13 .采用小管径的管子是对流换热的一种措施。

14 .壁温接近换热系数一侧流体的温度。

15 .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。

16 .热对流时,能量与同时转移。

17 .导热系数的大小表征物质能力的强弱。

18 .一般情况下气体的对流换热系数液体的对流换热系数。

19 .在一定的进出口温度条件下,的平均温差最大。

20 .是在相同温度下辐射能力最强的物体。

三、名词解释(本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分)

21 .稳态导热

22 .稳态温度场

23 .热对流

24 .传热过程

25 .肋壁总效率

四、简答题(本大题共 2 小题,每小题 8 分,共 16 分)

26 .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?

27 .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?

五、计算题(本大题共 2 小题,每小题 12 分,共 24 分)

28 .两块平行放置的平板 1 和 2 ,相关尺寸如图示。已知: t 1 =177 ℃、 t 2 =27 ℃、ε 1 =0.8 、

ε 2 =0.4 、 X 1 , 2 = 0.2 。试用网络法求:

?两平板之间的辐射换热量;

?若两平板均为黑体表面,辐射换热量又等于多少?

29 .一台逆流式换热器用水来冷却润滑油。流量为 2.5kg /s 的冷却水在管内流动,其进出口温度分别为 15 ℃和 60 ℃,比热为 4174J/(kg · k) ;热油进出口温度分别为 110 和 70 ,比热为 2190 J/(kg · k) 。传热系数为 400W ( m 2 · k )。试计算所需的传热面积。

传热学(二)参考答案

一、单项选择题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)

1? A 2 . B 3 . D 4 . C 5 . D

6 . A

7 . B

8 . C

9 . C 10 . A

二、填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)

11 . 2.22 × 10 - 4 ( m 2 · k ) /W (若没写单位,扣 0.5 分。)

12 . 308.5W/ ( m 2 · k ) [ 或 309W/ ( m 2 · k )或 308W/ ( m 2 · k ) ] (若不写单位,扣 0.5 分)

13 .强化

14 .较大

15 .对流换热系数(或α c 均可)

16 .质量(或物质)

17 .导热

18 .小于

19 .逆流

20 .黑体

三、名词解释(本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分)

21 .【参考答案】

发生在稳态温度场内的导热过程称为稳态导热。

(或:物体中的温度分布不随时间而变化的导热称为稳态导热。)

22 .【参考答案】

温度场内各点的温度不随时间变化。(或温度场不随时间变化。)

23 .【参考答案】

依靠流体各部分之间的宏观运行,把热量由一处带到另一处的热传递现象。

24 .【参考答案】

热量由固体壁面一侧的热流体通过固体壁面传递给另一侧冷流体的过程。

25 .【参考答案】

肋侧表面总的实际散热量与肋壁测温度均为肋基温度的理想散热量之比。

四、简答题)本大题共 2 小题,每小题 8 分,共 16 分)

26 .【参考答案及评分标准】

( 1 )因在工业凝汽器设备的凝结温度下,蒸汽中所含有的空气等气体是不会凝结的,故称这些气体成分为不凝结气体。当蒸汽凝结时,不凝结气体聚积在液膜附近,形成不凝结气体层,远处的蒸汽在抵达液膜表面进行凝结前,必须以扩散方式穿过这个气体层,这就使凝结换热过程增加了一个热阻,即气相热阻,所以α c 降低。( 3 分)

( 2 )在一般冷凝温差下,当不凝结气体含量为 1% 时,换热系数将只达纯净蒸汽的 40% 左右,后果是很严重的。( 3 分,答 50% 左右也可)

( 3 )这是凝汽器必须装设抽气器的主要原因之一。( 2 分)

27 .【参考答案及评分标准】

( 1 )直角坐标系中导热微分方程的一般表达式为:( 3 分)

( 2 )它是根据导热基本定律(或傅里叶定律)和能量守恒定律建立起来的。( 2 分)

( 3 )作用:确定导热体内的温度分布(或温度场)。( 3 分)

五、计算题(本大题共 2 小题,每小题 12 ,共 24 分)

28 .【参考答案及评分标准】

( 1 )(3 分 )

(2 分 )

=1105.65W ( 1 分)

?若两表面为黑体表面,则

( 3 分)

( 2 分)

=1492.63W ( 1 分)

若不写单位,扣 0.5 分若直接把值代入而没写出公式,也可给分。

29 .【参考答案及评分标准】

已知: q m2 =2.5kg/s

?计算平均温差

( 5 分)( 2 )计算水所吸收的热量

( 3 分)

( 3 )计算传热面积

由得

(4 分 )

若不写单位,扣 0.5 分若没写公式,直接把值代入,也可给分。

传热学(三)

本试题分两部分,第一部分为选择题, 1 页至 2 页,第二部分为非选择题, 3 页至 7 页。本试题共 7 页;选择题 20 分,非选择题 80 分,满分 100 分。考试时间 150 分钟。

第一部分选择题

一、单项选择题(本大题 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)

在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确项前的字母填在题后的括号内。

1. 在锅炉的炉墙中:烟气内壁外壁大气的热过和序为 : 【】

A. 辐射换热 , 导热 , 复合换热

B. 导热,对流换热,辐射换热

C. 对流换热泪盈眶,复合换热,导热

D. 复合换热,对流换热,导热

2. 由表面 1 和表面 2 组成的封闭系统中: X 1,2 _____ X 2,1 。

A. 等于

B. 小于

C. 可能大于,等于,小于

D. 大于

3. 流体流过短管内进行对流换热时其入口效应修正系数【】

A.=1

B. >1

C. <1

D. =0

4. 在其他条件相同的情况下 , 下列哪种物质的导热能力最差 ? 【】

A. 空气

B. 水

C. 氢气

D. 油

5. 下列哪种物质中不可能产生热对流 ?

A. 空气

B. 水

C. 油

D. 钢板

6.Gr 准则反映了 ________ 的对比关系。

A. 重力和惯性力

B. 惯性力和粘性力

C. 重力和粘性力

D. 角系数

7. 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

8. 气体的导热系数随温度的升高而【】

A. 减小

B. 不变

C. 套管式换热器

D. 无法确定

9. 下列哪种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

10. 热传递的三种基本方式为【】

A. 导热、热对流和传热过热

B. 导热、热对流和辐射换热

C. 导热、热对流和热辐射

D. 导热、辐射换热和对流换热

第二部分非选择题

二、填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)

11. 在一台顺流式的换热器中,已知热流体的进出口温度分别为 180 和 100 ,冷流体的进出口温度分别为 40 和 80 ,则对数平均温差为 ___________ 。

12. 已知一灰体表面的温度为 127 ,黑度为 0.5 ,则其车辆射力为

____________ 。

13. 为了达到降低壁温的目的,肋片应装在 ________ 一侧。

14. 灰体就是吸收率与 ________ 无关的物体。

15. 冬季室内暖气壁面与附近空气之间的换热属于 ________ 换热。

16. 传热系数的物理意义是指 _________ 间温度差为1时的传热热流密度。

17. 黑度是表明物体 ________ 能力强弱的一个物理量。

18. 肋壁总效率为 _______ 与肋壁侧温度均为肋基温度时的理想散热量之比。

19. 在一个传热过程中,当壁面两侧换热热阻相差较多时,增大换热热阻 _______ 一侧的换热系数对于提高传热系数最有效。

20. 1-2型管壳式换热器型号中的“2”表示 _________ 。

三、名词解释(本大题5小题,每小题4分,共20分)

21. 换热器的效能(有效度)

22. 大容器沸腾

23. 准稳态导热

24. 黑体

25. 复合换热

四、简答题(本大题共2小题,每小题8分,共16分)

26. 气体辐射有哪些特点?

27. 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?

五、计算题(本大题2小题,每小题12分,共24分)

28. 某炉墙由耐火砖和保温板组成,厚度分别为 200mm 和 80mm ,导热系数分别为0.8W/(m. K) 和 0.11W/(m. K) ,炉墙内外侧壁温分别为 600 。 C 和 70 。 C 。求炉墙单位面积的热损失和两层材料间的温度。

29. 以 0.8m/s 的流速在内径为 2.5cm 的直管内流动,管子内表面温度为 60 。 C ,水的平均温度为 30 。管长2 m 。试求水所吸收的热量。(已知 30 。 C 时 , 水的物性参数为: C p =4.17KJ/(kg.K), λ =61.8 × 10 -2 W/(m.K), ρ =995.7kg/m 3 , μ =0.805 × 10 -6 m 2 /s, ) Pr=5.42, 水 60 。 C 时的υ =469.9 × 10 -6

kg/(m.s)) 。已知水在管内流动时的准则方程式为

(1) Nu f =0.027Re f 0.8 Pr f 0.4 ε 1 ε R

适用条件: Re f =10 4 — 1.2 × 10 5 , Rr f =0.6-120, 水与壁面间的换热温差 t ≤ 30C °

(2) Nu f =0.027Re f 0.2 Pr f 1/3 ( μ f / μ w ) 0.11 ε 1 ε R

适用条件: Re f =10 4 ~ 1.75 × 10 6 , Pr f = 0.6 ~ 700, 水与壁面间的换热温差 t > 30

以上两个准则方程式的定性温度均为流体的平均温度(μ w 的定性温度为管内壁温度) , 特性尺度为管内径。

传热学(三)参考答案

一、单项选择题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)

1 . A 2. C 3. B 4. A 5. D

6. D

7. D

8. C

9. D 10. C

二、填空题(本大题共 10 小题,每小 2 分,共 20 分)

11 . 61.7 ° C 或 61.7 ° C( 若不写单位 , 扣 0.5 分 )

12 . 725.76W/m 2 或 726W/m 2 ( 若不写单位 , 扣 0.5 分 )

13 .冷流体

14 .波长或“λ”复合 15. 复合

16 .热冷流体 ( 或"冷热流体"也可,"热流体和冷流体 ) 也可 )

17. 辐射 18. 肋壁实际散热量

19. 较大或“大"、“较高” 20. 管程数

三、名词解释(本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分)

21 .【参考答案及评分标准】

换热器的实际传热量与最大可能传热量之比。或

22 .【参考答案及评分标准】

高于液体饱和温度的热壁面沉浸在具有自由表面的液体中所发生的沸腾。

?【参考答案及评分标准】

物体内各点温升速度不变的导热过程。

?【参考答案及评分标准】

吸收率等于 1 的物体。

?【参考答案及评分标准】

对流换热与辐射换热同时存在的综合热传递过程。

四、简答题(本大题共 2 小题,每小题 8 分,共 16 分)

26 .【参考答案及评分标准】

( 1 )气体的辐射(和吸收)对波长有强烈的选择性,即它只能辐射和吸收某些波长范围内的能量。

( 2 )气体的辐射(和吸收)是在整个容积中进行的。固体和液体不能穿透热射线,所以它们的辐射(和吸收)只在表面进行。

评分标准:( 1 )答出 4 分:( 2 )答出 4 分。

27 .【参考答案及评分标准】

( 1 )因为在一定的进出口温度条件下,逆流的平均温差最大,顺流的平均温差最小,即采用逆流方式有利于设备的经济运行。

( 2 )但逆流式换热器也有缺点,其热流体和冷流体的最高温度集中在换热器的同一端,使得该处的壁温较高,即这一端金属材料要承受的温度高于顺流型换热器,不利于设备的安全运行。

( 3 )所以高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式,即在烟温较高区域采用顺流布置,在烟温较低区域采用逆流布置。

评分标准:( 1 )答出 2 分;( 2 )答出 2 分;

( 3 )答出 3 分。

五、计算题(本大题共 2 小题,每小题 12 分,共 24 分)

? 28 .【参考答案及评分标准】

29 .【参考答案及评分标准】

传热学 ( 四 )

一、填空题(每小题 1 分,共 15 分)

1. 复合表面传热学系数,单位是。

2. 二维稳态温度场,在直角坐示系中,可表示为。

3. 对于一个传热过程,如果固体壁面两侧与流体之间的表面传热数相差比较悬殊,为增强传热效果,采用助壁的形式,常常装在表面传热系数的一侧。

4. 非稳态导热过程中,称 F 0 为。

5. 采用集总参数法的物体,其内部温差趋近于。

6 . 建立有限差分离散议程的常用方法之一是用代替微商。

7. 在流场中的内存在较大的速度梯度。

8. 若两现角的流态及换热均,则它们的 Nu 必定相等。

9. 管的弯曲半径越小,二次不流的影响就。

10. 一般工业设备中的凝结换热形式均为。

11. 高于饱和温度的热壁面沉浸在具有自由表面的液体中所进行的沸腾,称为。

12. 凡波长λ =0.38~0.76 μ m 的电磁波,属于。

13. 实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比,称为物体的。

14. 在辐射换热系统中称为。

15. 由两根同心圆管组成的间壁式换热器称为。

二、单项选择题(每小题 1 分,共 25 分。从每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的号码写在题后面的括号中。)

16. 对流换热牛顿冷却定律式为Φ =aA △ t ( W )指出其中的热阻表达式是()

① Aa ②③④ a

17. 一般而言,金属比非金属(介电体)的导热系数值是()

①较高的②较低的③相等的④接近的

18. 当物性参数为常数且无内热源时的导热微分方程式可写为()

①②③④

19. 如果温度场不随时间而变化,即()

①②③④

20. 在非稳态导热时,物体的温度随着()

①形状变化②重量变化③时间变化④颜色变化

21. 写出的名称()

①努谢尔特准则②付立叶准则③毕奥准则④普兰特准则

22. 结束导热问题数值计算迭代过程的判据之一是()

①②

③④①或③

23. 流体在泵、风机或水压头等作用下产生的流动称为()

①自然对流②层流③强制对流④湍流

24. 普朗特准则 Pr 〉 1 时,则()

①δ > δ 1 ②δ < δ 1 ③δ≈δ 1 ④δ / δ 1 0

25. 格拉晓夫准则 Gr 越大,则表征()

①浮升力越大②粘性力越大③惯性力越大④动量越大

26. 当量直径中 U 表示()

①长度②宽度③周长④润湿周长

27. 横掠单管时的对流换热中,特性尺度取()

①管长 L ②管内径 d i ③管外径 d i ④ d 0 -d i

28. 水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取()

①圆筒的长度②圆筒外径③圆筒内径④圆筒壁厚度

29. 膜状凝结换热中的定性温度取()

①蒸汽温度②凝结液温度③凝结液膜层平均温度④饱和温度

30. 饱和沸腾时,壁温与饱和温度之差称为()

①平均温度②绝对温差③相对温差④沸腾温差

31. 定向辐射强度与方向无关的规律称为()

①普朗克定律②四次方定律③维恩定律④兰贝特定律

32. 灰体的吸收率是()

① 1 ②大于 1 ③定值④变量

33. 对于灰体,吸收率愈大,其反射率()

①愈小②愈大③适中④不变

34. 角系数是纯几何因素,与物体的黑度()

①无关②有关③有较大关系④关系很大

35. 由辐射物体表面因素产生的热阻称为()

①导热热阻②对流热阻③表面热阻④空间热阻

36. 二氧化碳和水蒸汽在光带内都能够()

①吸收辐射②反射辐射③重辐射④不能辐射

37. 按传热系数的符号单位,从以下列举中选择()

①②③④

38. 管壳式换热器归类于()

①间壁式②回热式③混合式④再生式

39. 在一般换热器设计中,考虑表面污染情况用()

①利用系数②污垢系数③传热系数④表面传热系数

40. 表示 A 组分质量浓度的符号是()

① C A ② A ③ C B ④ B

三、名词解释(每小题 2 分,共 4 分)

41. 温度场

42. 吸收率

四、简答题(每小题 3 分,共 9 分)

43 . 简述物性参数导热系数和粘度对表面传热系数的影响。

44. 蒸汽凝结换热中有不凝结气体存在时,对凝结换热有什么影响?

45. 角系数有哪些特性?

五、计算题(每小题 5 分,共 15 分)

46. 平壁,厚度= 80mm ,两表面温度分别维持在 20 (℃)和 0 ℃,平壁的高

温面受到流体的加热,流体温度 t f = 100 ℃ , 表面传热系数W/ ( m 2 · k )。

当处于稳态时,试确定平壁材料的导热系数。

47. 压缩空气在中间冷却器的管外横掠流过, a 0 =90W/(m 2 · k) ,冷却水在管内流过 a 1 =6000W/(m 2 · k) 。冷却管是外径为 16mm ,厚 1.5mm 的黄铜管。求:

1 )此时的传热系数;

2 )若管外表面传热系数增加一倍,传热系数有何变化;

3 )若管内表面传热系数增加一倍,传热系数又作何变化。

48. 一顺流换热器,其冷流体进出口温度分别为 10 ℃和 30 ℃,热流体进出口温度分别为 80 ℃和 50 ℃,试比较对数平均温差和算术平均温差,并说明能否用算术平均温差代替对数平均温差?

六、综合计算(每小题 8 分,共 32 分)

49. 一平壁水泥泡沫砖构成,厚度为 50cm ,导热系数,高

温面维持 200 ℃、低温面为 50 ℃。试求:

( 1 )通过平壁的热流密度;

( 2 )维持热流密度不变时,计算在墙壁内温度为 70 ℃处,距离温墙面的厚度为多少?

50.30 ℃的大铜板,被置于 400 ℃的炉中加热 10 分钟后,测得铜板温度上升到150 ℃。已知铜板两侧与周围环境间的表面传热系数为 125W/ ( m 2 · k ),铜板的= 8440kg /m 3 , C P =377J/ ( kg · k ) , 。试估算铜板的

厚度是多少?

51. 水以 1.5m /s 的速度流过内径为 25mm 的加热管。管的内壁温度保持 100 ℃,水的进口温度为 15 ℃。若要使水的出口温度达到 85 ℃,求单位管长换热量。(不考虑修正)

[ 提示:已知: 50 ℃的水

52. 抽真空的保冷瓶胆是双壁镀银的夹层结构,外壁内表面温度为 30 ℃,内壁外表面温度为 0 ℃,镀银壁黑度为 0.03 。计算由于辐射换热单位面积人散热量。

传热学(四)答案及评分标准

一、填空题:每小题 1 分,共 15 分。

1.W/ ( m 2 · k )

2.t=f(x,y)

3. 较小

4. 付立叶准则

5.0

(完整版)传热学期末考试试题

传热学(一) 第一部分选择题 ?单项选择题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( B) 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 ?(C ) 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 ( B)

A. B. C. D. 4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 (C ) 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(D ) 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( C) 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) 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 ) A. 有效辐射 B. 辐射力 C. 反射辐射 D. 黑度 9. (D )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(B ) 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。非稳态温度场

传热学第四版课后思考题答案(杨世铭-陶文铨)]

第一章 思考题 1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。 答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。 导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。 2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。试 写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。 答:① 傅立叶定律: dx dt q λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt -沿x 方向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。 ② 牛顿冷却公式: )(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;w t -固体表面温度;f t -流体的温度。 ③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。 3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关? 答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。 4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何 一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。试分析引入传热方程式的工程实用意义。 答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。 5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干后,水壶很快就 烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。 答:当壶内有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大),壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换热系数小,壶底的热量不能很快被传走,故此壶底升温很快,容易被烧坏。 6. 用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,握杯子的手会显著地感到热。试分析 其原因。 答:当没有搅拌时,杯内的水的流速几乎为零,杯内的水和杯壁之间为自然对流换热,自热对流换热的表面传热系数小,当快速搅拌时,杯内的水和杯壁之间为强制对流换热,表面传热系数大,热水有更多的热量被传递到杯壁的外侧,因此会显著地感觉到热。 7. 什么是串联热阻叠加原则,它在什么前提下成立?以固体中的导热为例,试讨论有哪些情况可能使热 量传递方向上不同截面的热流量不相等。 答:在一个串联的热量传递过程中,如果通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。例如:三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁,对于各个传热环节的传热面积不相等,可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 8.有两个外形相同的保温杯A 与B ,注入同样温度、同样体积的热水后不久,A 杯的外表面就可以感觉到热,而B 杯的外表面则感觉不到温度的变化,试问哪个保温杯的质量较好? 答:B:杯子的保温质量好。因为保温好的杯子热量从杯子内部传出的热量少,经外部散热以后,温度变化很小,因此几乎感觉不到热。 第二章 思考题 1 试写出导热傅里叶定律的一般形式,并说明其中各个符号的意义。 答:傅立叶定律的一般形式为:n x t gradt q ??-=λλ=-,其中:gradt 为空间某点的温度梯度;n 是通过该点的等温线上的法向单位矢量,指向温度升高的方向;q 为该处的热流密度矢量。

第四版传热学第四章习题解答

第四章 复习题 1、 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。 2、 试说明用热平衡法建立节点温度离散方程的基本思想。 3、 推导导热微分方程的步骤和过程与用热平衡法建立节点温度离散方程的过程十分相似, 为什么前者得到的是精确描述,而后者解出的确实近似解。 4、 第三类边界条件边界节点的离散那方程,也可用将第三类边界条件表达式中的一阶导数 用差分公式表示来建立。试比较这样建立起来的离散方程与用热平衡建立起来的离散方程的异同与优劣。 5.对绝热边界条件的数值处理本章采用了哪些方法?试分析比较之. 6.什么是非稳态导热问题的显示格式?什么是显示格式计算中的稳定性问题? 7.用高斯-塞德尔迭代法求解代数方程时是否一定可以得到收敛德解?不能得出收敛的解时是否因为初场的假设不合适而造成? 8.有人对一阶导数 ()()() 2 21,253x t t t x t i n i n i n i n ?-+-≈??++ 你能否判断这一表达式是否正确,为什么? 一般性数值计算 4-1、采用计算机进行数值计算不仅是求解偏微分方程的有力工具,而且对一些复杂的经验公式及用无穷级数表示的分析解,也常用计算机来获得数值结果。试用数值方法对Bi=0.1,1,10的三种情况计算下列特征方程的根:)6,2,1( =n n μ 3,2,1,tan == n Bi n n μμ 并用计算机查明,当2 .02≥=δτ a Fo 时用式(3-19)表示的级数的第一项代替整个级数(计 算中用前六项之和来替代)可能引起的误差。 Bi n n =μμtan Fo=0.2及0.24时计算结果的对比列于下表: δ=x

传热学试题库含答案

《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

传热学试题(答案)

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 )

《传热学期末复习试题库》含参考答案

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))

传热学第四版课后题答案第五章

第五章 复习题 1、试用简明的语言说明热边界层的概念。 答:在壁面附近的一个薄层内,流体温度在壁面的法线方向上发生剧烈变化,而在此薄层之外,流体的温度梯度几乎为零,固体表面附近流体温度发生剧烈变化的这一薄层称为温度边界层或热边界层。 2、与完全的能量方程相比,边界层能量方程最重要的特点是什么 答:与完全的能量方程相比,它忽略了主流方向温度的次变化率,因此仅适用于边界层内,不适用整个流体。 3、式(5—4)与导热问题的第三类边界条件式(2—17)有什么区别 答:(5—4)(2—11) 式(5—4)中的h是未知量,而式(2—17)中的h是作为已知的边界条件给出,此外(2—17)中的为固体导热系数而此式为流体导热系数,式(5—4)将用来导出一个包括h的无量纲数,只是局部表面传热系数,而整个换热表面的表面系数应该把牛顿冷却公式应用到整个表面而得出。 4、式(5—4)表面,在边界上垂直壁面的热量传递完全依靠导热,那么在对流换热中,流体的流动起什么作用 答:固体表面所形成的边界层的厚度除了与流体的粘性有关外还与主流区的速度有关,流动速度越大,边界层越薄,因此导热的热阻也就越小,因此起到影响传热大小 5、对流换热问题完整的数字描述应包括什么内容既然对大多数实际对流传热问题尚无法求得其精确解,那么建立对流换热问题的数字描述有什么意义 答:对流换热问题完整的数字描述应包括:对流换热微分方程组及定解条件,定解条件包括,(1)初始条件(2)边界条件(速度、压力及温度)建立对流换热问题的数字描述目的在于找出影响对流换热中各物理量之间的相互制约关系,每一种关系都必须满足动量,能量和质量守恒关系,避免在研究遗漏某种物理因素。 基本概念与定性分析 5-1 、对于流体外标平板的流动,试用数量级分析的方法,从动量方程引出边界层厚度的如下变化关系式: 解:对于流体外标平板的流动,其动量方程为: 根据数量级的关系,主流方的数量级为1,y方线的数量级为 则有 从上式可以看出等式左侧的数量级为1级,那么,等式右侧也是数量级为1级,为使等式是数量级为1,则必须是量级。

传热学总复习试题及答案【第五版】【精】【_必备】

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 ----.

传热学试卷A及答案

学期学年度第 2 湖南涉外经济学院2017—2018《传热学》课程考核试题册1601能源动力机械工程学院学院:专业 年级: 试卷类型:A 100 分钟考核方式:闭卷考试时量: 分)小题,每小题2分,共计20一、选择题(本大题共计10 ).下列导热过程傅立叶定律表述中,不正确的是( 1 导热量与温度梯度成正比 B A 热流密度与传热面积成正比 导热量与导热距离成反比 D 热流密度与传热面积无关C .圆柱壁面双层保温材料敷设过程中,为了减少保温材料用量或减少散热量,应该采取措施是2()热导率较大的材料在内层 B热导率较小的材料在内层A 根据外部散热条件确定 D材料的不同布置对散热量影响不明显C.采用有限差分法进行导热过程数值计算时,可以有多种离散格式方式,下列不适用的方法是3 )( B边界节点,热量守恒法A边界节点,级数展开法 D中心节点,热量守恒法C中心节点,级数展开法) oC的管道穿过室内,为了减小管道向室内的散热,最有效的措施是(表面温度为4.50A 表面喷黑色的油漆 B表面喷白色的油漆 C表面缠绕铝箔 D表面外安装铝箔套筒 tt,则管道中的管道被加热,壁温与流体之间的对数平均温差为5.冷流体流经恒定壁温为△mw的流体平均温度为() tttt B A +-△△mwm w

tttt/2 -/2 D C +△△mmww6.表面进行膜状凝 结换热的过程中,影响凝结换热作用最小的因素为() A蒸汽的压力B蒸汽的流速 蒸汽中的不凝性气体D 蒸汽的过热度 C. 第4页共 4 页 页 4 共页3第 一、选择题(本大题共计5小题,每小题2分,共计20分) 1.A;2.B;3.A;4.D;5.A;6.A;7.C ;8.D;9.C;10.B; 二、计算题(本大题共计5小题,每小题4分,共计20分) 1.正确答案是A b x A(t?t)1.5?1.2?(15?5)3621ff W?.8??140???110.004110.256?????h50.720h212。答:正确答案是D ????44??T?T?th?t w1f10 ??44w01???170?4.43??3.63?tt??????1f h50100100???????? 44???TCT5.670.6????? ?170?14.4?184.4℃ 3.正确答案是B ??hA(t?t)解:fw?50.4423h???K) W/(m A(t?t)3.14?0.004?0.1?(109?100)fw 4.B正确答案是??484?? 7.??11631273E??T400?5.67?10b??48????400?.3273?8?5.67?10400??EJ???G0E?0G?.b 4.?9425J?E4.?942511631.7b??.6??4412 ?81?0.1??58?0.A0. 4.正确答案是A稳

《传热学》考试试题库

《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。 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。 (单位时间内所传递的热量,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内的传热量,W/(m2·K))

传热学第四版课后题答案第九章

第九章 思考题 1、试述角系数的定义。“角系数是一个纯几何因子”的结论是在什么前提下得出的? 答:表面1发出的辐射能落到表面2上的份额称为表面]对表面2的角系数。“角系数是一个纯几何因子”的结论是在物体表面性质及表面湿度均匀、物体辐射服从兰贝特定律的前提下得出的。 2、角系数有哪些特性?这些特性的物理背景是什么? 答:角系数有相对性、完整性和可加性。相对性是在两物体处于热平衡时,净辐射换热量为零的条件下导得的;完整性反映了一个由几个表面组成的封闭系统中。任一表面所发生的辐射能必全部落到封闭系统的各个表面上;可加性是说明从表面1发出而落到表面2上的总能量等于落到表面2上各部份的辐射能之和。 3、为什么计算—个表面与外界之间的净辐射换热量时要采用封闭腔的模型? 答:因为任一表面与外界的辐射换热包括了该表面向空间各个方向发出的辐射能和从各个方向投入到该表面上的辐射能。 4、实际表面系统与黑体系统相比,辐射换热计算增加了哪些复杂性? 答:实际表面系统的辐射换热存在表面间的多次重复反射和吸收,光谱辐射力不服从普朗克定律,光谱吸收比与波长有关,辐射能在空间的分布不服从兰贝特定律,这都给辐射换热计算带来了复杂性。 5、什么是一个表面的自身辆射、投入辐射及有效辐射?有效辐射的引入对于灰体表面系统辐射换热的计算有什么作用? 答:由物体内能转变成辐射能叫做自身辐射,投向辐射表而的辐射叫做投入辐射,离开辐射表面的辐射叫做有效辐射,有效辐射概念的引入可以避免计算辐射换热计算时出现多次吸收和反射的复杂性。 6、对于温度已知的多表面系统,试总结求解每一表面净辐射换热量的基本步骤。 答:(1)画出辐射网络图,写出端点辐射力、表面热阻和空间热阻;(2)写出由中间节点方程组成的方程组;(3)解方程组得到各点有效辐射;(4)由端点辐射力,有效辐射和表面热阻计算各表面净辐射换热量。 7、什么是辐射表面热阻?什么是辐射空间热阻?网络法的实际作用你是怎样认识的? 答:出辐射表面特性引起的热阻称为辐射表面热阻,由辐射表面形状和空间位置引起的热阻称为辐射空间热阻,网络法的实际作用是为实际物体表面之间的辐射换热描述了清晰的物理概念和提供了简洁的解题方法。 8、什么是遮热板?试根据自己的切身经历举出几个应用遮热板的例子。 答:所谓遮热板是指插人两个辐射表面之间以削弱换热的薄板。如屋顶隔热板、遮阳伞都

传热学第四版课后题标准答案第十章

传热学第四版课后题答案第十章

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第十章 思考题 1、 所谓双侧强化管是指管内侧与管外侧均为强化换热表面得管子。设一双侧强化管用内径 为d i 、外径为d 0的光管加工而成,试给出其总传热系数的表达式,并说明管内、外表面传热系数的计算面积。 01 10 00011011110 00010111112)/ln(1 1 12)/ln(1βπβπηβληβηβππληβπo d d d h d d d d h k d h d d d h t 算面积为管外表面传热系数得计 算面积为管内表面传热系数得计传热系数:得以管内表面为基准得= 答:由传热量公式:++= + +?Θ 2、 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肋片反而会削弱其传热? 答:在圆管外敷设保温层和设置肋片都使表面换热热阻降低而导热热阻增加,而一般情况下保温使导热热阻增加较多,使换热热阻降低较少,使总热阻增加,起到削弱传热的效果;设置肋片使导热热阻增加较少,而换热热阻降低较多,使总热阻下降,起到强化传热的作用。但当外径小于临界直径时,增加保温层厚度反而会强化传热。理论上只有当肋化系数与肋面总效率的乘积小于1时,肋化才会削弱传热。 3、 重新讨论传热壁面为平壁时第二题中提出的问题。 答:传热壁面为平壁时,保温总是起削弱传热的作用,加肋是否起强化传热的作用还是取决于肋化系数与肋面总效率的乘积是否人于1。 4、推导顺流或逆流换热器的对数平均温差计算式时做了一些什么假设,这些假设在推导的哪些环节中加以应用?讨论对大多数间壁式换热器这些假设的适用情形。 5、对于22112211221m1q c q c q c q c q c c q m m m m m =<≥及、 三种情形,画出顺流与逆流时冷、热流体温度沿流动方向的变化曲线,注意曲线的凹向与c q m 相对大小的关系。 6、进行传热器设计时所以据的基本方程是哪些?有人认为传热单元数法不需要用到传热方程式,你同意吗? 答:换热器设计所依据的基本方程有: m m m t KA t t c q t t c q ?=" -'="-'=)()(22221111φ 传热单元法将传热方程隐含在传热单元和效能之中。 7、在传热单元数法中有否用到推导对数平均温差时所做的基本假设,试以顺流换热器效能的计算式推导过程为例予以说明。 答:传热单元数法中也用到了推导平均温差时的基本假设,说明略o 8、什么叫换热器的设计计算,什么叫校核计算?

传热学试题答案

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》第四版课后习题问题详解

《传热学》 第一章 思考题 1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。 答:导热和对流的区别在于:物体部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。 导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。 2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。试写 出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。 答:① 傅立叶定律:dx dt q λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt -沿x 方向的温度变化率, “-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。 ② 牛顿冷却公式:)(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;w t -固体表面温度;f t -流体的温度。 ③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳兹曼常数;T -辐 射物体的热力学温度。 3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关? 答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。

4.当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。 试分析引入传热方程式的工程实用意义。 答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。 5.用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。而一旦壶的水烧干后,水壶很快就烧坏。 试从传热学的观点分析这一现象。 答:当壶有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大),壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换热系数小,壶底的热量不能很快被传走,故此壶底升温很快,容易被烧坏。 6.用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,握杯子的手会显著地感到热。试分析其原因。 答:当没有搅拌时,杯的水的流速几乎为零,杯的水和杯壁之间为自然对流换热,自热对流换热的表面传热系数小,当快速搅拌时,杯的水和杯壁之间为强制对流换热,表面传热系数大,热水有更多的热量被传递到杯壁的外侧,因此会显著地感觉到热。 7.什么是串联热阻叠加原则,它在什么前提下成立?以固体中的导热为例,试讨论有哪些情况可能使热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 答:在一个串联的热量传递过程中,如果通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。例如:三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁,对于各个传热环节的传热面积不相等,可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 8.有两个外形相同的保温杯A与B,注入同样温度、同样体积的热水后不久,A杯的外表面就可以感觉到热,而B杯的外表面则感觉不到温度的变化,试问哪个保温杯的质量较好? 答:B:杯子的保温质量好。因为保温好的杯子热量从杯子部传出的热量少,经外部散热以后,温度变化很小,因此几乎感觉不到热。 能量平衡分析 1000cm。冷水通过电热器从15℃被加热到43℃。试1-3淋浴器的喷头正常工作时的供水量一般为每分钟3 问电热器的加热功率是多少?为了节省能源,有人提出可以将用过后的热水(温度为38℃)送入一个换热器

传热学第一章答案第四版-杨世铭-陶文铨汇总

传热学习题集 第一章 思考题 1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。 答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。 导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。 2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传 热学公式。试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。 答:① 傅立叶定律: dx dt q λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt -沿x 方 向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。 ② 牛顿冷却公式:)(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;w t -固体表面温度;f t -流体的温度。 ③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳 兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。 3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有 关? 答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。 4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以 通过其中任何一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。试分析引入传热方程式的工程实用意义。 答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。 5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干后, 水壶很快就烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。 答:当壶内有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大),壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换热系数小,壶底的热量不能很快被传走,故此壶底升温很快,容易被烧坏。 6. 用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,握杯子的手会显著地感 到热。试分析其原因。 答:当没有搅拌时,杯内的水的流速几乎为零,杯内的水和杯壁之间为自然对流换热,自热对流换热的表面传热系数小,当快速搅拌时,杯内的水和杯壁之间为强制对流换热,表面传热系数大,热水有更多的热量被传递到杯壁的外侧,因此会显著地感觉到热。 7. 什么是串联热阻叠加原则,它在什么前提下成立?以固体中的导热为例,试讨论有哪些 情况可能使热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 答:在一个串联的热量传递过程中,如果通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。例如:三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁,对于各个传热环节的传热面积不相等,可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 8.有两个外形相同的保温杯A 与B ,注入同样温度、同样体积的热水后不久,A 杯的外表面就可以感觉到热,而B 杯的外表面则感觉不到温度的变化,试问哪个保温杯的质量较好?

传热学基础试题及答案

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 B. 21r r r r dr dt dr dt ==< C. 2 1r r r r dr dt dr dt === 5.黑体的有效辐射____其本身辐射,而灰体的有效辐射( )其本身辐射。 A .等于 等于 B.等于 大于 C.大于 大于 D.大于 等于 6.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 7.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 8.当采用加肋片的方法增强传热时,将肋片加在( )会最有效。

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

中南大学传热学试题+答案

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,

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