数值传热_南昌大学传热学复习资料(计算题)

传热学试题第一章概 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 、 、 O (热传导、热对流、热辐射)2. ______________________ 热流量是指 ______________ ，单位是 ____________________ O 热流密度是指 __________________ ，单位是 ____________ O(单位时间内所传递的热量，W 单位传热面上的热流量，w/m )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 O(传热温差为1K 时，单位传热面积在单位时间内的传热量， W (m 2 • 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位为 W (m 2 • K)。

传热学资料(考研、期末复习)试题库完整传热学试题库完整一、选择题1.传热是指热量的传递过程，下列哪种方式不属于传热？A. 导热B. 对流C. 辐射D. 声传播2.导热是指热量通过物质的传递方式，下列哪种物质不容易导热？A. 金属B. 液体C. 空气D. 电解质溶液3.对流是指热量通过流体的传递方式，下列哪种不属于对流？A. 对流换热B. 强迫对流C. 自然对流D. 平流4.辐射是指热量通过电磁波的传递方式，下列哪种物质不会产生辐射？A. 固体B. 液体C. 气体D. 真空5.传热过程中，热阻的大小与下列哪个物理量成正比？A. 温度差B. 热传导系数C. 界面面积D. 传热时间二、填空题1.传热领域常用的单位是______。

2.导热系数单位是______。

3.对流换热的常用计算公式是______。

4.辐射热通量的计算公式是______。

5.传热中的温差主要指______和______两个温度。

三、综合题1.某热流量传感器放在常温下的大气中，某时刻传感器表面积为0.1m²，表面温度为40℃，空气温度为25℃，空气流速为3m/s。

已知空气的热导率为0.03W/(m•℃)，求该时刻传感器的散热量。

2.一个房间的窗户宽度为2m，高度为1.5m，窗户玻璃的厚度为5mm，室内外的温度差为20℃，窗户玻璃的热导率为0.5W/(m•℃)，求该时刻窗户传递的热流量。

四、计算题1.有一块铝板，长2m，宽1.5m，厚度为5mm，一个表面温度为100℃，另一个表面温度为25℃，铝的热导率为200W/(m•℃)，求该时刻铝板顶表面传递的热流量。

2.一个腊烛的顶端半球体积为20cm³，被点燃时烧掉的时间为2小时，腊烛的燃烧热释放为5000J/g，求该时刻腊烛顶端单位时间内散热的功率。

3.一个房间的墙体由两块混凝土板组成，每块板的长、宽分别为3m、2m，厚度分别为0.2m、0.1m，两侧表面温度分别为25℃、-5℃，混凝土的热导率为 1.2W/(m•℃)，求该时刻房间墙体单位面积内的传热系数。

传热学复习资料（全）0.2.1、导热（热传导） 1 、概念定义：物体各部分之间不发⽣相对位移或不同物体直接接触时，依靠分⼦、原⼦及⾃由电⼦等微观粒⼦的热运动⽽产⽣的热量传递称导热。

如：固体与固体之间及固体内部的热量传递。

3、导热的基本规1 ）傅⽴叶定律 1822 年，法国数学家如图所⽰的两个表⾯分别维持均匀恒定温度的平板，是个⼀维导热问题。

考察x ⽅向上任意⼀个厚度为dx 的微元层律根据傅⾥叶定律，单位时间内通过该层的热流量与温度变化率及平板⾯积A 成正⽐，即式中是⽐例系数，称为热导率，⼜称导热系数，负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向式中是⽐例系数，称为热导率，⼜称导热系数，负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向相反式中是⽐例系数，称为热导率，⼜称导热系数，负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向相反。

2 ）热流量单位时间内通过某⼀给定⾯积的热量称为热流量，记为，单位 w 。

3 ）热流密度单位时间内通过单位⾯积的热量称为热流密度，记为 q ，单位 w/ ㎡。

当物体的温度仅在 x ⽅向发⽣变化时，按傅⽴叶定律，热流密度的表达式为:说明：傅⽴叶定律⼜称导热基本定律，式（1-1）、（1-2）是⼀维稳态导热时傅⽴叶定律的数学表达式。

通过分析可知：（1）当温度 t 沿 x ⽅向增加时，＞０⽽ q ＜０，说明此时热量沿 x 减⼩的⽅向传递；（2）反之，当 <0 时， q > 0 ，说明热量沿 x 增加的⽅向传递。

4 ）导热系数λ表征材料导热性能优劣的参数，是⼀种物性参数，单位： w/(m ·℃ )。

不同材料的导热系数值不同，即使同⼀种材料导热系数值与温度等因素有关。

5) ⼀维稳态导热及其导热热阻如图1-3所⽰，稳态 ? q = const ，于是积分Fourier 定律有：dxdt Aλ-=Φ⽓体液体⾮⾦属固体⾦属λλλλ>>>导热热阻,K/W 单位⾯积导热热阻，m2· K/W 0.2.2、热对流1 、基本概念1) 热对流：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。

《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。

1、用简捷方法确定附图中的角系数X 12。

2、一直径为4cm 的小铜球，初始温度为500℃，突然放置于10℃的空气中，假设铜球表面与周围环境的对流换热系数为30W/(m 2.K)，试计算铜球冷却到200℃所需要的时间。

已知铜球的比热c p =0.377KJ/(Kg.K)，ρ=8440Kg/m 3，λ=109W/(m.K)。

3、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）。

已知50℃的水λf =0.648 W/(m.K)，νf =0.566×10-6m 2/s ，Pr =3.54解答1、（1）11,21,222,11==X X A X A ，则5.02/4221,2122,1===R R X A A X ππ （2）同上125.02/44/221,2122,1===R R X A A X ππ 2、首先检验是否可以采用集总参数法。

()M A V h Bi v 1.000183.01093/02.030/<=⨯==λ（其中M=1/3） 可以采用集总参数法，)/1(1014.143/02.0437*******.0430433s V c hA P -⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=ππρ ()τ⨯⨯-=--=---∞∞401014.14ex p 1050010200t t t t 可得：hour s 186.0670==τ3、定性温度50285152=+=+=out in f t t t （℃） 446101074.610556.0025.05.1Re >⨯=⨯⨯==-f f v ud 流动为紊流。

3.278Pr Re 023.04.08.0==f f Nu则单位管长换热量()()28311501007213025.014.3=-⨯⨯⨯=-=f w l t t dh q π（W/m ）。

一、选择题1、下列哪几种传热过程不需要有物体的宏观运动（A）A导热2、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，则不能采用下列哪种手段（A）A增大系统热阻 B 增大传热面积C增大传热系数 D增大对流传热系数3、温度梯度表示温度场内的某一点等温圈上什么方向的温度变化率（B）法线方向4、下述哪一点不是热力设备与冷冻设备加保温材料的目的。

(D) A 防止热量或冷量的消失B提高热负荷 C防止烫伤D保持流体温度5、流体纯自然对流传热的准则方程可写为（B）B Nu=f(Gr,Pr)6、流体掠过平板对流传热时，在下列边界层各区中，温度降主要发生在哪个区（C）C 层流底层7、由炉膛火焰向木冷壁传热的主要方式（A）A 热辐射8、将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是（D）D减少导热与对流传热9、下述几种方法中，强化传热的方法是哪一种（C）C加肋片10、若冷热流体的温度给定，传热器热流体侧结垢后传热壁面的温度将如何改变（B）B减少11、热量传递的三种基本方式（A）A导热、热对流、辐射12、无量纲组合用于对于换热时称为（C）准则 C Nu13、对流换热与以（B）作为基本计算式 B 牛顿冷却公式14、下述几种方法中，强化传热的方法是（C） C增大流速15、当采用加肋片的方法增强传热时，将肋片加在（B）时最有效 B换热系数较小一侧16、下列各参数中，属于物性参数的是（D）导温系数17、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（B）材料放在内层 B导热系数较小的18、物体能够发射热辐射的基本条件是（A）A温度大于0K19、下述哪种气体可以看作热辐射透明体（B）反射比=1 B 空气20、灰体的吸收比与投射辐射的波长分布（A）A无关21、在稳态导热中，决定物体内温度分布的是（B）B导热系数22、下列哪个准则数反应了流体物性对对流换热的影响（C） C普朗特数23、在稳态导热中，决定物体内温度分布的是（B） B导热系数24、单位面积的导热热阻单位为(B) B K/W25、绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数（C）自然对流 C 大于26、对流换热系数为100W/(㎡·K)，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）D 3000W/㎡q=h(t2-t1)27、流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热。

数值传热学第六章答案简介本文档将为读者提供《数值传热学》第六章的答案。

第六章主要涉及热对流传热的数值计算方法，包括网格划分、边界条件、离散方法等内容。

通过本文档，读者将了解如何使用数值方法解决热对流传热问题，并学会应用这些方法进行实际计算。

问题回答1. 简述热对流传热的数值计算方法。

热对流传热的数值计算方法主要包括三个步骤：网格划分、边界条件设置和离散方法。

网格划分是指将传热区域划分为若干个离散的小单元，每个单元内部温度变化均匀。

常见的网格划分方法有结构化网格和非结构化网格。

结构化网格适用于简单几何形状，易于处理；非结构化网格则适用于复杂几何形状。

边界条件设置是指给定物体表面的边界条件，如温度或热流密度。

边界条件的设置需要根据实际问题来确定，可以通过实验或经验公式来获取。

离散方法是指将传热控制方程进行离散化，通常使用有限差分法或有限元法。

有限差分法将控制方程离散化为代数方程组，而有限元法则通过近似方法将方程离散化。

2. 什么是结构化网格和非结构化网格？它们在热对流传热计算中有何不同？结构化网格是指由规则排列的矩形或立方体单元组成的网格。

在结构化网格中，每个单元与其相邻单元之间的联系都是固定的，因此易于处理。

结构化网格适用于简单几何形状，如长方体或圆柱体。

非结构化网格是指由不规则形状的三角形、四边形或多边形组成的网格。

在非结构化网格中，每个单元与其相邻单元之间的联系可能是不确定的，需要使用邻接表来表示网格拓扑关系。

非结构化网格适用于复杂几何形状，如复杂流体流动中的腔体或障碍物。

在热对流传热计算中，结构化网格和非结构化网格的主要区别在于网格的配置方式和计算复杂度。

结构化网格由正交单元组成，计算稳定性较高，但对于复杂几何形状的处理能力较差。

非结构化网格可以灵活地适应复杂几何形状，但计算复杂度较高。

3. 如何设置边界条件？边界条件的设置是热对流传热计算中非常重要的一步，它决定了计算结果的准确性和可靠性。

数值传热学习题答案数值传热学习题答案数值传热学是热力学的一个重要分支，主要研究热量在物质中传递的机理和规律。

在实际工程中，我们经常会遇到各种与传热有关的问题，通过数值计算可以得到准确的答案。

下面我将为大家提供一些数值传热学习题的答案，希望能够帮助大家更好地理解和应用这门学科。

1. 一个铝制热交换器的表面积为10平方米，其表面温度为100摄氏度，环境温度为20摄氏度。

已知铝的导热系数为200 W/(m·K)，求热交换器的传热速率。

答：根据传热定律，传热速率与传热面积、传热系数和温度差之间成正比。

传热速率 = 传热系数× 传热面积× 温度差。

将已知数据代入公式中，可得传热速率= 200 × 10 × (100 - 20) = 160,000 W。

2. 一个房间的尺寸为5米× 5米× 3米，墙壁和天花板的厚度为0.2米，墙壁和天花板的导热系数为0.5 W/(m·K)，室内温度为25摄氏度，室外温度为10摄氏度。

求房间的传热损失。

答：房间的传热损失可以通过计算墙壁和天花板的传热速率来得到。

墙壁和天花板的传热速率 = 传热系数× 传热面积× 温度差。

墙壁和天花板的传热面积 = 2 × (5 × 5) + 2 × (5 × 3) = 70平方米。

将已知数据代入公式中，可得墙壁和天花板的传热速率= 0.5 × 70 × (25 - 10) = 525 W。

因此，房间的传热损失为525瓦特。

3. 一个水箱的体积为1立方米，初始温度为20摄氏度，水的密度为1000千克/立方米，比热容为4186 J/(千克·摄氏度)，水箱的表面积为2平方米，表面温度为100摄氏度。

已知水的传热系数为0.6 W/(m^2·K)，求水箱内水的温度随时间的变化。

传热学复习题及其答案1. 什么是傅里叶定律？傅里叶定律描述了什么物理现象？傅里叶定律是描述热传导过程中热量传递速率与温度梯度和垂直于热流方向的面积之间的关系。

该定律表明，单位时间内通过单位面积的热量与垂直于热流方向的温度梯度成正比。

数学表达式为：\[ q = -k \frac{dT}{dx} \]，其中 \( q \) 是热流密度，\( k \) 是材料的热导率，\( \frac{dT}{dx} \) 是温度梯度。

2. 热对流与热辐射有何区别？热对流是指流体中热量的传递，依赖于流体的流动，热量通过流体的宏观运动从一个位置传递到另一个位置。

而热辐射是指物体通过电磁波辐射能量的过程，它不需要介质，可以在真空中进行。

热对流的传递速率通常与流体的流速和温度差有关，而热辐射的传递速率则与物体的表面温度和辐射特性有关。

3. 描述牛顿冷却定律及其适用条件。

牛顿冷却定律指出，物体表面与周围流体之间的对流换热速率与物体表面温度与流体温度之差成正比。

其数学表达式为：\[ q = hA(T_s - T_\infty) \]，其中 \( q \) 是换热速率，\( h \) 是对流换热系数，\( A \) 是换热面积，\( T_s \) 是物体表面温度，\( T_\infty \)是流体的主流温度。

牛顿冷却定律适用于流体流动状态为层流且温度梯度不大的情况。

4. 什么是临界瑞利数？它在自然对流中有何意义？临界瑞利数是一个表征自然对流由层流过渡到湍流的临界值。

当瑞利数达到临界瑞利数时，流体中的自然对流将从层流状态转变为湍流状态，此时换热效率会显著提高。

瑞利数的定义为：\[ Ra =\frac{g\beta(T_s - T_\infty)L^3}{\nu\alpha} \]，其中 \( g \)是重力加速度，\( \beta \) 是流体的体积膨胀系数，\( T_s \) 和\( T_\infty \) 分别是物体表面温度和流体温度，\( L \) 是特征长度，\( \nu \) 是流体的运动粘度，\( \alpha \) 是流体的热扩散率。

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p121A.Bi>0.1B. B=1C. Bi<0.1D. B=0.13.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.GrB. ReC.PeD.Gr ·Pr6. 导热系数λ是物性参数下面说法正确的是p6A.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p374A.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. 1×10'W/m²B.2×10'W/m²C.2×10³w/m²D.3×10W/m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。

简答题集锦1.流动与传热数值模拟的基本任务是什么？（把原来在时间域及空间域上连续的物理量的场，如速度场和压力场，用一系列有限个离散点上的变量值的集合来代替，通过一定的原则和方式建立起关于这些离散点上场变量之间关系的代数方程组，然后求解代数方程组获得场变量的近似值CFD可以看做是在流动基本方程（质量守恒方程飞动量守恒方程、能量守恒方程）控制下对流动的数值模拟。

通过这种数值模拟，我们可以得到极其复杂问题的流场内各个位置上的基本物理量（如速度、压力、温度、浓度等）的分布，以及这些物理量随时间的变化情况，确定旋涡分布特性、空化特性及脱流区等。

）2.数值模拟过程如何实现，主要步骤是那些？（建模、网格划分、坐标系、数学方程、求解、后处理）a.建立反映工程问题或物理过程本质的数学模型;b.选择与计算区域的边界相适应的坐标系；c.建立网格；d.建立离散方程；e.求解代数方程组；f.后处理，显示计算结果3.建立离散方程有哪些主要方法？比较说明各种方法的优缺点？（有限差分、有限体积、有限元、有限分析等）4什么叫控制方程？常见的控制方程有哪几个？各用在什么场合？5试写出控制方程的通用形式，并说明通用形式中各项的意义？（写明通式，以及各个方程中通式的表达形式）6推导x 方向的动量控制方程中的源项u S 的表达式。

由此证明当密度和黏度为常数时，u S 变为0。

X 方向N-S 方程：Mx S xw z u z x v y u y divu x u x x p Dt Du +∂∂+∂∂∂∂+∂∂+∂∂∂∂++∂∂∂∂+∂∂-=)][()]([)2(μμλμρ)()())()())())()()()()()][()]([)2(gradu div divu xz w y v x u x gradu div S divu xz w y v x u x S S divu xz w y v x u x gradu div S xw z x v y x u x z u z y u y x u x S xw z u z x v y u y divu x u x Mx u Mx Mx Mx μλμμλμλμμμμμμμμμμλμ+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂∂∂=++∂∂+∂∂+∂∂+∂∂∂∂=+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂∂∂+=+∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂=+∂∂+∂∂∂∂+∂∂+∂∂∂∂++∂∂∂∂（（（）（）（ 因为密度为常数，所以连续性方程：0=∂∂+∂∂+∂∂z w y v x u ρρρ 推 得：0=∂∂+∂∂+∂∂z w y v x u 所以：Su= 0)()=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂∂∂divu x z w y v x u x λμ（7区域离散为分几种，说明各自的特点。

《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。

习题1－7解：由于对称性，取半个通道作为求解区域。

常物性不可压缩流体，二维层流、稳态对流换热的控制方程组为： 质量守恒方程0=∂∂+∂∂yv x u 动量守恒方程 ()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+∂∂−=∂∂+∂∂22221y u x u x py vu x uu νρ ()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+∂∂−=∂∂+∂∂22221y v x v y p y vv x uv νρ 能量守恒方程 ()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂=∂∂+∂∂2222y T xT a y vT x uT 边界条件：进口截面 ()0,,===v c T y u u in ； 平板通道上（下）壁面 0,0=∂∂==yTv u ； 中心线上对称条件： 0,0u T v y y∂∂===∂∂； 出口截面0,0,0=∂∂=∂∂=∂∂xT x v x u ； 或者写：采用数值传热学的处理方法。

图1-10 习题1-7的图示本题如果采用整个通道作为计算区域，应该扣除0.5 分2-3.解：由u x u ∂∂=()xuu ∂∂21=η22y u ∂∂得： 其守恒形式为：()xuu ∂∂=2η22y u ∂∂ 对方程两端在t ∆时间间隔内对其控制容积积分得：()dxdydt x uu t t t nsew ⎰⎰⎰∆+∂∂=⎰⎰⎰∆+∂∂t t t e w n s dydxdt y u 222η()()[]dxdt y u y u dydt uu uu s n t t t ewtt t w e n s ][2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂−⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=−⎰⎰⎰⎰∆+∆+η 将()()2)(PE e uu uu uu +=, ()()()2P W w uu uu uu +=,()n PN n y u u y u δ−=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂，()sSP s y u u y u δ−=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂。

y y y s n ∆==)()(δδ 带入，得：xdt y u u u ydt uu uu t t t S P N tt tW E ∆∆+−=∆⎥⎦⎤⎢⎣⎡−⎰⎰∆+∆+]2[22)()(η t x yu u u t y uu uu tSt P t N t W t E ∆∆∆+−=∆∆−222)()(η整理得离散方程为：()()0242=∆−+−∆−yu u u xuu uu t P t S t N tWt E η2—3：解：由2221()u 2u u ux x y η∂∂∂===∂∂∂得：原方程的守恒形式为： 222()2u ux yη∂∂=∂∂ 对方程两端在t ∆时间间隔内对其控制容积积分，把可积的部分积出后得：22()t tsne wtu u dtdy +∆−⎰⎰= 2t te wtn s u u dtdx y y η+∆⎡⎤⎛⎫⎛⎫∂∂−⎢⎥ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎰⎰选定2u 随y 而变化的型线，这里取为阶梯式，即在控制容积内沿y 方向不变，则2222()=y ()t tt ts ne we w ttu u dtdy u u dt +∆+∆−∆−⎰⎰⎰选定2u 随t 而变化的规律，这里采用阶梯式显式，则22()t tewty u u dt +∆∆−⎰= ()()22t t e w u u t y ⎡⎤−∆∆⎢⎥⎣⎦选定uy∂∂随x 而变化的型线，这里取为阶梯式，即在控制容积内沿x 方向不变，则22t tt t e wtt n s n s u u u u dtdx x dt y y y y ηη+∆+∆⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∂∂∂∂−=∆−⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦⎰⎰⎰ 选定uy∂∂随t 而变化的规律，这里采用阶梯显式，则 2t ttn s u u x dt y y η+∆⎡⎤⎛⎫⎛⎫∂∂∆−⎢⎥ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎰= 2t t n s u u t x y y η⎡⎤⎛⎫⎛⎫∂∂−∆∆⎢⎥ ⎪ ⎪∂∂⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦进一步选取u 随x,y 分段线性变化，则2222E Pe u u u += ， 222w 2W P u u u +=()nt PtN ty uu y u δ−=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂n ， ()stSt p ts y u u y u δ−=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂。

传热学基础一、填空题1、传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种。

热传导、热对流、热辐射2、传热过程可分为不随时间变化的和随时间变化的。

稳态传热、非稳态传热3、对流换热实质是和两种传热机理共同作用的结果。

热对流、导热4、某瞬时物体内部各点温度的集合称为该物体的，其同温度各点连成的面称为，其法线方向上温度的变化率用表示。

温度场、等温面、温度梯度5、当物质的种类一定时，影响导热系数大小的外因主要是和。

6、表示物体的蓄热量与界面上换热量的比值称为。

时间常数7、在湍流传热时，热阻主要集中在，因此，减薄该层的厚度是强化的重要途径。

层流内层、对流传热8、对流传热系数的主要影响因素有（1） （2） （3）（4） （5） 。

流体的种类和相变化的情况；流体的性质；流体流动的状态；流体流动的原因；穿热面的形状、分布和大小9、无相变时流体在圆形直管中作强制湍流传热，在α=0.023λ/diRe 0.8Pr n公式中，n 是为校正 的影响。

当流体被加热时，n 取 ，被冷却时n 取 。

热流方向、0.4、0.310、努塞尔特准数Nu 表示 的准数，其表达式为 ，普兰特准数Pr 表示 的准数，其表达式为 。

对流传热系数、λαl Nu =、物性影响、λμP C =Pr 11、蒸汽冷凝有 和 两种方式。

膜状冷凝、滴状冷凝12、双层平壁定态热传导，两层壁厚面积均相等，各层的导热系数分别为1λ和2λ，其对应的温度差为1t ∆和2t ∆，若1t ∆>2t ∆，则1λ和2λ的关系为 。

1λ<2λ二、简答题1、何谓热对流？何谓对流传热？对流换热又可分为哪两大类？答：热对流是指流体中质点发生相对位移而引起的热量传递。

通常，对流传热是指流体与固体壁面间的传热过程，它是热对流和热传导的结合。

它又可分为强制对流和自然对流两类。

2、请简述辐射换热区别于导热和热对流方式最主要的特征。

它是唯一一种非接触的传热方式；它不仅产生能量转移，而且还伴随着能量形式的转换，即发射时从热能转换为辐射能，而被吸收时又从辐射能转换为热能。

数值传热学部分习题问题详解2习题4－2⼀维稳态导热问题的控制⽅程：022=+??S xTλ依据本题给定条件，对节点2采⽤⼆阶精度的中⼼差分格式，节点3采⽤第三类边界条件具有⼆阶精度的差分格式，最后得到各节点的离散⽅程：节点1： 1001=T节点2： 1505105321-=+-T T T 节点3：75432=+-T T求解结果：852=T ，403=T对整个控制容积作能量平衡，有：02150)4020(15)(3=?--?=?+-=?+x S T T h x S q f f B即：计算区域总体守恒要求满⾜习题4－5在4－2习题中，如果25.03)(10f T T h -?=，则各节点离散⽅程如下：节点1： 1001=T节点2： 1505105321-=+-T T T节点3：25.03325.032)20(4015])20(21[-?+=-?++-T T T T对于节点3中的相关项作局部线性化处理，然后迭代计算；求解结果：818.822=T ，635.353=T （迭代精度为10-4）迭代计算的Matlab 程序如下：x=30; x1=20;while abs(x1-x)>0.0001a=[1 0 0;5 -10 5;0 -1 1+2*(x-20)^(0.25)]; b=[100;-150; 15+40*(x-20)^(0.25)]; t=a^(-1)*b; x1=x; x=t(3,1); end tcal=t 习题4-14充分发展区的温度控制⽅程如下：)(1rTr r r x T uc p =??λρ对于三种⽆量纲定义w b w T T T T --=Θ、∞∞--=ΘT T T T w 、w w T T T T --=Θ∞进⾏分析如下1）由wb wT T T T --=Θ得：w w b T T T T +Θ-=)(由T 可得：x T x T x T T T x T w b w w b ??Θ-+??Θ=?+Θ-?=??)1(])[(rT r T T r T T T r T w w b w w b ??Θ-+?Θ?-=?+Θ-?=??)1()(])[( 由b T 与r ⽆关、Θ与x ⽆关以及x T ??、rT的表达式可知，除了w T 均匀的情况外，该⽆量纲温度定义在⼀般情况下是不能⽤分离变量法的； 2）由∞∞--=ΘT T T T w 得：∞∞+Θ-=T T T T w )(由T 可得：xT x T T T x T w w ??Θ=?+Θ-?=??∞∞])[(rT r T T r T T T r T w w w ??Θ+?Θ?-=?+Θ-?=??∞∞∞)(])[( 由b T 与r ⽆关、Θ与x ⽆关以及x T ??、rT的表达式可知，在常见的四种边界条件中除了轴向及周向均匀热流const q w =的情况外，有0=??rT w离变量法的；3）由wwT T T T --=Θ∞得：w w T T T T +Θ-=∞)(由T 可得： xT x T T T x T w w w ??Θ-=?+Θ-?=??∞)1(])[(rT r T T r T T T r T w w w w ??Θ-+?Θ?-=?+Θ-?=??∞∞)1()(])[( 同2）分析可知，除了轴向及周向均匀热流const q w =的情况外，有0=??rT w，该⽆量纲温度定义是可以⽤分离变量法的；习题4－181）采⽤柱坐标分析，写出统⼀的稳态柱坐标形式动量⽅程：S r r r r r r x x w r v r r r u x +++=??+??+??)(1)(1)()(1)(1)(θφλθφλφλφρθφρφρ x 、r 和θ分别是圆柱坐标的3个坐标轴，u 、v 和w 分别是其对应的速度分量，其中x 是管内的流动⽅向；对于管内的层流充分发展有：0=v 、0=w ，0=??xu；并且x ⽅向的源项：x p S ??-= r ⽅向的源项：r pS ??-=θ⽅向的源项：θ-=pr S 1 由以上分析可得到圆柱坐标下的动量⽅程： x ⽅向： 0)(1)(1=??-+x pu r r r u r r r θλθλ r ⽅向：0=??r pθ⽅向：0=??θp边界条件： R r =，0=u0=r ，0=??r u ；对称线上，0=??θu 不考虑液体的轴向导热，并简化分析可以得到充分发展的能量⽅程为：)(1)(1θλθλρ+=??Tr r r T r r r x T uc p 边界条件： R r =，w q r T =??λ；0=r ，0=??rTπθ/0=，0=??-θλT2）定义⽆量纲流速：dxdp R uU 2-=λ并定义⽆量纲半径：R r /=η；将⽆量纲流速和⽆量纲半径代⼊x ⽅向的动量⽅程得：0))1((1))1((122=??-?-+?-xp U dx dp R R R R U dx dp R RR R θληλθηηλληηη上式化简得：01)1(1)(1=++θηθηηηηηU U 边界条件：1=η，0=U0=η，0=??ηU ；对称线上，0=??θU定义⽆量纲温度：λ/0R q T T b-=Θ其中，0q 是折算到管壁表⾯上的平均热流密度，即：Rq q wπ=0；由⽆量纲温度定义可得： b T Rq T +Θ=λ将T 表达式和⽆量纲半径η代⼊能量⽅程得：)(1)(100θληλθηηλληηηρ?Θ+?Θ=??R q R R R R q R R R x T uc b p 化简得：)1(1)(10θηθηηηηηρ?Θ+?Θ=??x T u c q R b p （1）由热平衡条件关系可以得：mm m b m p b p p RU U q R u u R q A u u dx dT A u c x T u c x T u c 020221221)(===??=??ππρρρ将上式代⼊式（1）可得：)1(1)(12θηθηηηηη?Θ+?Θ=m U U 边界条件： 0=η，0=?Θη；1=η，R q q w πη10==?Θ?0=θ，0=?Θ?θ；πθ=，0=?Θθ单值条件：由定义可知：0/0=-=ΘλR q T T b b b 且： ??Θ=ΘAAb UdAUdA即得单值性条件：0=Θ??AA UdAUdA 3）由阻⼒系数f 及Re 定义有：228)(21/Re ??? ??=-=D D U D u u dx dp D f e m e m me νρ且：m W b m W b m W R q T T D T T q Nu ,0,,0~2)/(2Θ=-=-=λλ5－21．⼀维稳态⽆源项的对流－扩散⽅程如下所⽰：xx u 22??Γ=??φφρ（取常物性）边界条件如下：L L x x φφφφ====,;,00上述⽅程的精确解如下：11)/(00--=--?PeL x Pe L e e φφφφΓ=/uL Pe ρ 2．将L 分成20等份，所以有：=Pe 20图⽰如下：1 2 3 4 5 6 ………… …………… 17 18 19 20 21 对于中⼼差分、⼀阶迎风、混合格式和QUICK 格式分别分析如下： 1）中⼼差分中间节点： 2)5.01()5.01(11-?+?++-=i i i P P φφφ 20,2Λ=i2）⼀阶迎风中间节点： ?-?++++=P P i i i 2)1(11φφφ 20,2Λ=i3）混合格式当1=?P 时，中间节点：2)5.01()5.01(11-?+?++-=i i i P P φφφ20,2Λ=i当10,5=?P 时，中间节点： 1-=i i φφ 20,2Λ=i 4） QUICK 格式*12111)35(8122121---++++++=+--??-??+?i i i i i i i P P P P P φφφφφφφ 2≠i *1111)336(8122121--++++++=+-?-??+?i i i i i i P P P P P φφφφφφ 2=i 5－3乘⽅格式：<-≤≤--+≤≤->=10,010,)1.01(100,)1.01(10,055P P P P P P P P D a e E当1.0=?P 时有：951.0)1.01.01()1.01(55=?-=-=?P D a eE因为：301.0/3)()()()()()(===Γ=Γ=eee e e e e e e P u x u u x D ρδρρδ所以：5297.2830951.0951.0=?==e E D a由系数关系式=-P D a D a eEw W 可得： 53.3130)951.01.0()(=?+=?+=?w eEW D D a P a 且： 205.01.010=?==txa P p ρ当采⽤隐式时1=f ，因此可得：0597.62253.315297.280=++=++=P W E P a fa fa a同理可得当10=?P 时有：0=E a ，3=W a ，5=P a5－5⼆维稳态⽆源项的对流－扩散问题的控制⽅程：)()()()(yy x x y v x u ??Γ??+??Γ??=??+??φφφρφρφφ对于⼀阶迎风、混合、乘⽅格式的通⽤离散⽅程：S S N N W W E E P P a a a a a φφφφφ+++=其中：[]0,)(e e e E F P A D a -+=? []0,)(w w w W F P A D a +=? []0,)(n n n N F P A D a -+=? []0,)(s s s S F P A D a +=? 5－71）QUICK 格式的界⾯值定义如下：-+=-+=)36(81)36(81WW P W w W E P e φφφφφφφφ0>u 对（5－1）式dxdx d d dx u d )()(φφρΓ=积分可得： w e w e dxd dx d u u )()()()(φφφρφρΓ-Γ=-对流项采⽤QUICK 格式的界⾯插值，扩散项采⽤线性界⾯插值，对于0>u 及均分⽹格有：)]()([]))(36())(36[(81x x u u W P w P E e w WW P W e W E P ?-Γ-?-Γ=-+--+φφφφρφφφρφφφ整理得：WW w W w e w E e e P w e w e u u u x u x x x u u φρφρρφρφρρ)(81])(43)(81[])(83[)]()(83)(43[-++?Γ+-?Γ=?Γ+?Γ+-上式即为QUICK 格式离散得到的离散⽅程；2）要分析QUICK 格式的稳定性，则应考虑⾮稳平流⽅程：xut ??-=??φφ在t ?时间间隔内对控制容积作积分：++-=t t t e w e w tt tdxdt x u dtdx xφφ得：dt u dx tt tw e e wttt ?+?+--=-)()(φφφφφ随时间变化采⽤阶梯显式，随空间变化采⽤QUICK 格式得：t u x WW P W W E P tP t t P ?+---+-=?-?+)]3636(81[)(φφφφφφφφ整理得：xu t ni n i n i n i ni n i ?+-+-?---++87332111φφφφφφ对于初始均匀零场，假设在),(n i 点有⼀个扰动n i ε；对1+i 点写出QUICK 格式的离散⽅程：xu tni n i n i n i n i n i ?+-+-?--+++++8733121111φφφφφφ可得：ni n i xt u εφ??=++8711 对1-i 点分析可得：ni n i xt u εφ??-=+-8311 由于扩散对扰动的传递恒为正，其值为ni x t ερ2Γ?，所以根据符号不变原则有： 0)/)83(2≥?Γ?+??-ni n i n i xt x t u εερε整理得到QUICK 格式的稳定性条件为：38≤P 5－91）三阶迎风格式采⽤上游两个节点和下游⼀个节点的值来构造函数界⾯插值形式，所以定义如下：<++=>++=00u c b a u c b a EEE P e W P E e φφφφφφφφ根据上述定义，在0>u 时对控制容积内的对流项作积分平均可得：])()([1)(11WW W P E e w w e c b c a b a xxdx x x φφφφφφφ--+-+?=-?=由表2－1式可知三阶迎风格式的差分格式：xni n i n i n i ni ?+-+=--+1221264211,φφφφφ由控制容积积分法得到的对流项离散格式应与Taylor 离散展开得到的离散格式具有相同的形式和精度，所以⽐较可得：61,65,31-===c b a所以三阶迎风格式的函数插值定义为：<-+=>-+=06165310616531u u EE E P e W P E e φφφφφφφφ2）由上述分析可知，得到的三阶迎风格式的插值定义与给出节点上导数表达式的定义在形式上显然是⼀致的；6－1⼆维直⾓坐标中不可压缩流体的连续⽅程及动量⽅程如下：+++-=+++++-=++=+)3()()()()()()2()()()()()()1(0vu S y y v x x v y p y vv x vu t v S y y u x x u x p y uv x uu tu y v x u ηηρρρηηρρρ假设常粘性，则0==v u S S ；对公式（2）及（3）分别对y x ,求偏导得：+???? +???? -=???? +??? +??? ???+??+??? -=???? +??? +??? 33222233)()()()()()(y v x v y y p y y vv y x vu y t v y y u x x u x p x y uv x x uu x t u x ηηρρρηηρρρ两式相加得并变换积分顺序有：????+????+???????+????+?+??-=???????+??+????+???? ?+??+?+? ?+?y v x u yy v x u xy p x p x v u x u v y v v y y v u y u v x u u x y v x u t 2222222222ηηρρ利⽤连续⽅程有：+??-=???????+????+???? ?+?2222y p x p x v u y v v y y u v x u u x ρ ???? ????+??-=??-????+??+??+????22222222222y p x p y v x u y v x u y v x u x v y u ρ最后即得：-????=?+x v y u y v x u y p x p ρ222226－4假设5*=P p ，则有：5105*-=-=e u 5.3)05(7.0*=-?=n v由连续性条件有：s w n e v u v u +=+按SIMPLE 算法有：'''*5)(P E P e e e p p p d u u +-=-+= '''*7.05.3)(P n P n n n p p p d v v +=-+=将上两式代⼊连续性⽅程中有：20507.05.35''+=+++-P P p p计算得：06.42'=P p所以：06.4706.425'*=+=+=P P P p p p06.371006.47=-=-=E P e p p u 94.32)006.47(7.0)(7.0=-?=-=N P n p p v6－5假设250*3=p ，150*6=p ，所以各点的流量为：-=-?==-?=-=-?=-=-?==-?=11)15040(1.020)150250(2.024)25010(1.04)270250(2.010)250275(4.0*****E DC B A Q Q Q Q Q 上述流量满⾜动量⽅程，但并不满⾜连续性⽅程，所以对流量修正：-?+-=-?+=-?+-=-?+-=-?+=)(1.011)(2.020)(1.024)(2.04)(4.010'6'5'6'3'3'4'2'3'3'1p p Q p p Q p p Q p p Q p p Q ED C B A 对节点3作质量守恒有：B DC A Q Q Q Q +=+即得：)(2.04)(2.020)(1.024)(4.010'2'3'6'3'3'4'3'1p p p p p p p p -?+--?+=-?+--?+对节点3作质量守恒有：F E D Q Q Q =+即得：20)(1.011)(2.020'6'5'6'3=-?+--?+p p p p联⽴求解上两式有：70.48'3-=p ，13.69'6-=p修正后的压⼒为：3.20170.48250'3*33=-=+=p p p 87.8013.69150'6*66=-=+=p p p修正后的流量为：-=-?==-?=-=-?=-=-?==-?=09.4)87.8040(1.009.24)87.803.201(2.013.19)3.20110(1.074.13)2703.201(2.048.29)3.201275(4.0E D C B A Q Q Q Q Q由)(76p p C Q F F -=。

一、选择题1、下列哪几种传热过程不需要有物体的宏观运动〔A〕A导热2、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，则不能采用下列哪种手段〔A〕A增大系统热阻B 增大传热面积C增大传热系数D增大对流传热系数3、温度梯度表示温度场内的某一点等温圈上什么方向的温度变化率〔B〕法线方向4、下述哪一点不是热力设备与冷冻设备加保温材料的目的。

(D) A 防止热量或冷量的消失B提高热负荷C防止烫伤D保持流体温度5、流体纯自然对流传热的准则方程可写为〔B〕B Nu=f(Gr,Pr)6、流体掠过平板对流传热时，在下列边界层各区中，温度降主要发生在哪个区〔C〕C 层流底层7、由炉膛火焰向木冷壁传热的主要方式〔A〕A 热辐射8、将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是〔D〕D减少导热与对流传热9、下述几种方法中，强化传热的方法是哪一种〔C〕C加肋片10、若冷热流体的温度给定，传热器热流体侧结垢后传热壁面的温度将如何改变〔B〕B减少11、热量传递的三种基本方式〔A〕A导热、热对流、辐射12、无量纲组合用于对于换热时称为〔C〕准则 C Nu13、对流换热与以〔B〕作为基本计算式 B 牛顿冷却公式14、下述几种方法中，强化传热的方法是〔C〕C增大流速15、当采用加肋片的方法增强传热时，将肋片加在〔B〕时最有效B换热系数较小一侧16、下列各参数中，属于物性参数的是〔D〕导温系数17、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〔B〕材料放在内层B导热系数较小的18、物体能够发射热辐射的基本条件是〔A〕A温度大于0K19、下述哪种气体可以看作热辐射透明体〔B〕反射比=1 B 空气20、灰体的吸收比与投射辐射的波长分布〔A〕A无关21、在稳态导热中，决定物体内温度分布的是〔B〕B导热系数22、下列哪个准则数反应了流体物性对对流换热的影响〔C〕C普朗特数23、在稳态导热中，决定物体内温度分布的是〔B〕B导热系数24、单位面积的导热热阻单位为(B) B K/W25、绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数〔C〕自然对流 C 大于26、对流换热系数为100W/(㎡·K)，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〕D 3000W/㎡q=h(t2-t1)27、流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热。

传热学复习题及其答案经典总结传热学复习题及其答案（Ⅰ部分）一、概念题1、试分析室内暖气片的散热过程，各个环节有哪些热量传递方式？以暖气片管内走热水为例。

答：有以下换热环节及传热方式：（1）由热水到暖气片管道内壁，热传递方式为强制对流换热；（2）由暖气片管道内壁到外壁，热传递方式为固体导热；（3）由暖气片管道外壁到室内空气，热传递方式有自然对流换热和辐射换热。

2、试分析冬季建筑室内空气与室外空气通过墙壁的换热过程，各个环节有哪些热量传递方式？答：有以下换热环节及传热方式：（1）室内空气到墙体内壁，热传递方式为自然对流换热和辐射换热；（2）墙的内壁到外壁，热传递方式为固体导热；（3）墙的外壁到室外空气，热传递方式有对流换热和辐射换热。

3、何谓非稳态导热的正规阶段？写出其主要特点。

答：物体在加热或冷却过程中，物体内各处温度随时间的变化率具有一定的规律，物体初始温度分布的影响逐渐消失，这个阶段称为非稳态导热的正规阶段。

4、分别写出Nu、Re、Pr、Bi数的表达式，并说明其物理意义。

答：（1）努塞尔(Nusselt)数，它表示表面上无量纲温度梯度的大小。

（2）雷诺(Reynolds)数，它表示惯性力和粘性力的相对大小。

（3）普朗特数，它表示动量扩散厚度和能量扩散厚度的相对大小。

（4）毕渥数，它表示导热体内部热阻与外部热阻的相对大小。

5、竖壁倾斜后其凝结换热表面传热系数是增加还是减小？为什么？。

答：竖壁倾斜后，使液膜顺壁面流动的力不再是重力而是重力的一部分，液膜流动变慢，从而热阻增加，表面传热系数减小。

另外，从表面传热系数公式知，公式中的亦要换成，从而h减小。

6、按照导热机理，水的气、液、固三种状态中那种状态的导热系数最大？答：根据导热机理可知，固体导热系数大于液体导热系数；液体导热系数大于气体导热系数。

所以水的气、液、固三种状态的导热系数依次增大。

7、热扩散系数是表征什么的物理量？它与导热系数的区别是什么？答：热扩散率，与导热系数一样都是物性参数，它是表征物体传递温度的能力大小，亦称为导温系数，热扩散率取决于导热系数和的综合影响；而导热系数是反映物体的导热能力大小的物性参数。