交大传热传质学期末试卷-A卷答案

交⼤传热传质学期末试卷-B卷答案⼀、简答（30分）1、答：（a ）质量守恒定律、傅⾥叶定律和能量守恒定律（2分）（b ）导⼊与导出的净热流量 + 对流传⼊的净热流量=单位时间热⼒学能的增量（2分） 2、（6分）答：膜状凝结：如果凝结液体能很好地润湿壁⾯，在壁⾯上铺展成膜，称之为膜状凝结（2分）珠状凝结：当凝结液体不能很好地润湿壁⾯时，凝结液体在壁⾯形成⼀个个⼩液珠，称之为珠状凝结（2分）由于实际⼯程只能够凝结传热过程的污染等诸多因素，使得珠状凝结⽆法长时间保持。

（1分）第三问可以根据学⽣⾃⼰的想法判断是否给分，（1分） 3、答：导热（热传导）、对流（热对流）、辐射（热辐射）（2分）导热：dtq dxλ=- （1分）热流：q h t =? （1分）热辐射：4q T σ=或41T εσ= （1分）4、答：（1）ptc ρτ是⾮稳态项，代表单位体积物体的热⼒学能增量（1分） t t t x x y y z z λλλ++ ? ? ???????????是扩散项，代表单位体积的物体通过导热⽅式获得的净热流量；（1分）Φ是源项，代表单位体积内热源的⽣成热（1分）（2）220d tdx= （1分）⽅程中未出现导热系数，但不能说物理内温度分布与导热系数⽆关（1分）原因：导热微分⽅程是导热过程的通⽤⽅程，其具体的解还要依赖边界条件，如果两侧都是第⼀类边条，则的确⽆关，如果是第三类边条，则有关。

（1分）5、传热学中引⼊相似原理的意义是什么？(4分)答：可以解决对流传热的实验中遇到的三个问题：（1分）（1）测量那些数据；（1分）（2）如何整理实验数据；（1分）（3）指导模化实验（1分）6、表⾯间辐射传热过程中，经常⽤到⾓系数。

请给引⼊⾓系数的意义、应⽤条件及其三个性质各是什么？（5分）答：（1）⾓系数意义：离开表⾯1的能量直接到达表⾯2的份额，⾓系数将影响热辐射的⼏何因素和物理因素分开来处理，简化了热辐射计算（2分）（2）应⽤条件：a 表⾯是漫射的；b 表⾯向外发射的辐射热流密度均匀（1分）（3）相互性、完整性、可加性（2分）⼆、分析推导（28分）1、数值计算的应⽤越来越⼴泛，试给出导热问题数值计算的基本过程，并以矩形区域内（如附图所⽰）的⼆维、稳态、有内热源(Φ)条件下的导热问题为例，进⾏⽹格划分，并在第三类边界条件下推导附图标出的外部⾓点的离散⽅程。

单选题1、()是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。

2、不稳态导热采用有限差分方法求解温度场,关于差分方程,下列说法错误的是()。

3、常物性流体管內受迫流动,沿管长流体的平均温度,在常热流边界条件下呈()变化,在常壁温边界条件下呈()规律变化。

4、单纯的导热发生在()中。

5、单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的()6、当导热过程在两个直接接触的固体表面之间迸行,为了减少接触热阻,下列做法错误的是()7、当通过回体壁面传热时,采用加肋增强传热,说法正确的是()。

8、冬天时节,棉被经过白天晾晒,晚上人盖着感觉暖和,是因为()。

9、管内受迫对流换热,当管内流速增加一倍时,表面传热系数增加比例最大的是()10、绝大多数情况卜强制对流时的对流换热系数()自然对流。

11、空间辐射热阻与()无关12、流体分别在较长的粗管和细管內作强制紊流对流换热,如果流速等条件相同,则()13、流体外掠光管束换热时,第一排管子的平均表面传热系数与后排管子平均表面传热系数相比,第一排管子的平均表面传热系数()。

14、暖气片外壁与周围空气之间的换热过程为()。

15、普朗特准则P〉1时,则()16、热传递的三种基本方式为()17、若换热器中,一侧流体为冷凝过程(相变),另一侧为单相流体,下列说法正确的是()18、同一流体以同一流速分别进行下列情况对流换热,表面传热系数最大的是()19、温度对辐射换热的影响()温度对对流换热的影响。

20、稳态导热是指()。

21、无限空间自然对流,在常壁温或常热流边界条件下,当流态达到旺盛紊流时,沿程表面传热系数将()22、物性参数为常数的一国柱导线,通过的电流均匀发热,导线与空气间的表面传热系数为定值,建立导线的导热微分方程采用()。

23、下列材料中导热系数最大的是()。

24、下列工质的普朗特数最小的是(25、下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响?()26、下列哪种设备不属于间壁式换热器?()27、下列哪种物质中不可能产生热对流()28、下列说法错误的是()29、夏季,有一锅热稀饭,为使稀饭凉的更快一些,()可以使稀饭凉得最快30、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()。

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。

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)）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。

一、 概念 （35分）1． 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。

2．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。

3．温度梯度：在等温面法线方向上最大温度变化率。

4．稳态导热：物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。

6．膜态沸腾：在加热表面上形成稳定的汽膜层，相变过程不是发生在壁面上，而是汽液界面上，但由于蒸汽的导热系数远小于液体的导热系数，因此表面传热系数大大下降。

7．定向辐射度：单位时间内，单位可见辐射面积在某一方向p 的单位立体角内所发出的总辐射能(发射辐射和反射辐射)，称为在该方向的定向辐射度。

二、简答题 （30分）1． 试比较强迫对流横掠管束传热中管束叉排与顺排的优缺点。

强迫对流横掠管束换热中，管束叉排与顺排的优缺点主要可以从换热强度和流动阻力两方面加以阐述：(1)管束叉排使流体在弯曲的通道中流动，流体扰动剧烈，对流换热系数较大，同时流动阻力也较大；(2)顺排管束中流体在较为平姓名： 班级：教研室主任签字: 第1页(共 6 页)直的通道中流动，扰动较弱，对流换热系数小于叉排管束，其流阻也较小；(3)顺排管束由于通道平直比叉排管束容易清洗。

2．为什么电厂凝汽器中，水蒸气与管壁之间的传热可以不考虑辐射传热?可以从以下3个方面加以阐述：(1)在电厂凝汽器中，水蒸气在管壁上凝结，凝结换热系数约为4500—18000W／(m2．K)，对流换热量很大；(2)水蒸气与壁面之间的温差较小，因而辐射换热量较小；(3)与对流换热相比，辐射换热所占的份额可以忽略不计。

3．什么叫临界热流密度?为什么当加热热流大于临界热流密度时会出现沸腾危机?用大容器饱和沸腾曲线解释之。

以大容器饱和沸腾为例，(1)沸腾过程中，随着壁面过热度Δt的增大，存在自然对流、核态沸腾、不稳定膜态沸腾和膜态沸腾四个阶段，临界热流密度是从核态沸腾向膜态沸腾转变过程中所对应的最大热流密度；(2)当加热热流大于临界热流密度时，沸腾工况向膜态沸腾过渡，加热面上有汽泡汇集形成汽膜，将壁面与液体隔开，由于汽膜的热阻比液体大得多，使换热系数迅速下降，传热恶化；(3)汽膜的存在使壁温急剧升高，若为控制热流加热设备，如电加热设备，则一旦加热热量大于临界热流密度，沸腾工况从核态沸腾飞跃到稳定膜态沸腾，壁温飞升到1000℃以上(水)，使设备烧毁。

2007-2008学年第一学期《传热传质学》期末考试试卷1. 概念题（35分，每题5分）① 写出Nu 、Bi 的准则数表达式，并解释Nu 、Bi 数的物理意义及其不同之处。

努赛尔数λhlNu =，物理意义为近壁面流体的无量纲温度梯度，表示对流换热的强弱。

毕渥数 λδh Bi = 或 λhlBi =，物理意义为导热物体内部导热热阻与外部对流换热热阻的相对大小。

Nu 数中λ为流体的导热系数，一般对流换热系数h 未知，Nu 为待定准则数； Bi 数中λ为导热固壁的导热系数，一般对流换热系数h 为已知量，Bi 为已定准则数。

② 强制对流和自然对流分别存在哪两种流动形态？判断强制对流和自然对流流动形态的准则数分别是什么？流动形态主要分为层流和湍流（紊流）；强制对流的流动形态判断准则数为雷诺数νul=Re ，自然对流的流动形态判断准则数为格拉晓夫数23ναtl g Gr ∆=。

③ 试说明在相变对流换热中，产生凝结换热和沸腾换热的必要条件。

产生凝结换热的必要条件：壁面温度小于蒸汽的饱和温度，s w t t <； 产生沸腾换热的必要条件：液体的饱和温度小于壁面温度，s w t t >。

④ 简述维恩位移定律，并由此分析为何炼钢时随着温度的升高，钢锭表面颜色由暗红逐渐变白？维恩位移定律：黑体的最大光谱辐射力对应的波长与温度成反比（或黑体的最大光谱辐射力对应的波长与温度的乘积等于常数）。

mK T m 3108976.2-⨯=λ实际物体的光谱辐射力随波长的分布规律与黑体基本一致。

根据维恩位移定律，炼钢时随着温度T 的增加，热辐射中最大光谱辐射力对应的可见光波长向短波移动，即钢锭表面的颜色由暗红逐渐变白。

⑤ 试分别指出下列基尔霍夫定律表达式的应用层次及其成立的条件。

)()(),,(),(T T T T αελαλε==),(),(T T λαλε=：描述的是半球空间光谱发射率与光谱吸收比的关联，成立条件为辐射表面具有漫射特性，即为漫射表面；)()(T T αε=：描述的是半球空间（全波段）发射率与吸收比的关联，成立条件为与黑体处于热平衡或辐射表面是具有漫射特性的灰体表面（漫灰表面）。

传热学_西安交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.关于对流换热，下列说法不正确的是：参考答案:流体的粘度小，有碍于流体流动，不利于热对流；2.下列关于膜状凝结和珠状凝结说法错误的是：参考答案:当蒸气的流向与凝结液膜的流向相反时，换热效果一定较好3.关于长度为l，外径为d的水平管外凝结和竖直管外凝结，下列说法中正确的是：参考答案:当l/d=50时，横管的平均表面换热系数是竖管的2倍4.关于湍流膜状凝结的说法中正确的是：参考答案:用某截面处液膜层的当量直径作为特征长度判断液膜的流态5.影响大容器沸腾传热的因素有：参考答案:液位高度_管束排列_过冷度_壁面是否有空穴、缝隙及凹坑等结构6.蒸发器是制冷四大件中很重要的一个部件，低温的冷凝液体通过蒸发器，与外界的空气进行热交换，气化吸热，达到制冷的效果。

以下关于蒸发器的描述正确的有：参考答案:蒸发器采用低肋管增加了换热的有效面积，为沸腾提供了更好的成核条件_管内插入物法可以增加管内扰动、改变管内气液分布，合理地在管中心插入物体可以强化管内沸腾_与满液式蒸发器相比，同等传热面积下，降膜式蒸发器传热介质充灌量小，沸腾换热系数更高7.对于贴近一块热竖壁（壁面足够高）的自然对流来讲，下列说法错误的是：参考答案:从换热壁面下端开始，层流薄层厚度随着高度增加逐渐减小。

8.一个外壁直径为r1热水管，外壁直径为T1。

为了减少热损失，在热水管外包一层外径为r2的保温层，保温层外表面温度为T2，忽略保温层和热水管间接触热阻，下面说法正确的是？参考答案:从r1到r2,热流密度逐渐下降9.以下关于热流密度说法正确的是参考答案:热流密度的值正比于温度的梯度_热流密度是一个矢量10.几何形状规则的有限大物体被加热或冷却而发生非稳态导热过程，该物体的热力学能随什么而变化参考答案:时间11.用同种材料制成的两支热电偶，其热接点可近似看成为球形，且第一支热电偶的热接点直径是第二支热电偶热接点的二倍。

传热与传质传动试题二答案1. 简答题：（1）导热系数是指物质在单位时间内传热的能力，单位是W/(m·K)。

（2）对流传热是指通过流体介质进行热量传递的过程，导热和对流传热相比，对流传热通常更快、更强。

（3）热辐射是指物体发出的热能以电磁波的形式传播。

（4）传质传动是指物质在不同相或不同物体之间进行质量传递的过程。

（5）浓度梯度是指单位体积内的物质质量的变化与位置变化之间的比值。

（6）扩散是指物质在浓度梯度的驱动下由高浓度区向低浓度区传递的过程。

2. 计算题：温度传导的热流量计算公式为：$\dot{Q} = \frac{{kA \Delta T}}{{L}}$其中，$\dot{Q}$表示热流量，$k$表示导热系数，$A$表示传热面积，$\Delta T$表示温度差，$L$表示传热距离。

给定条件：$k = 2 W/(m \cdot K)$，$A = 0.5 m^2$，$\Delta T = 100 K$，$L = 0.1 m$代入公式得：$\dot{Q} = \frac{{2 \cdot 0.5 \cdot 100}}{{0.1}} = 1000 W$因此，热流量为1000W。

3. 分析题：在对流传热过程中，流体动力学性质对传热的影响是显著的。

流体的流速、流态和流道形状等因素都会影响传热效果。

例如，在自然对流传热中，流速较慢，因此传热效果相对较差；而在强制对流中，流速很大，传热效果会更好。

此外，流体的传热性质也会影响传热效果。

不同流体的导热系数不同，因此在相同温度差下，不同流体的传热能力也不同。

总之，流体动力学性质和传热性质是影响对流传热的重要因素，需要在传热过程中进行综合考虑。

4. 应用题：根据浓度梯度的扩散速率公式：$J = -D \frac{{dC}}{{dx}}$其中，$J$表示扩散速率，$D$表示扩散系数，$C$表示浓度，$x$表示位置。

给定条件：$D = 0.1 m^2/s$，$C = 2 mol/m^3$，$x = 0.5 m$，$\frac{{dC}}{{dx}} = -5 mol/(m^4)$代入公式得：$J = -0.1 \cdot (-5) = 0.5 mol/(m^2 \cdot s)$因此，扩散速率为0.5 mol/(m^2 · s)。

传热学期末考试题及答案一、选择题（每题4分，共20分）1. 热量传递的基本方式有哪几种？A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. A、B、C答案：D2. 以下哪种材料的导热系数最低？A. 铜B. 铝C. 木材D. 玻璃答案：C3. 根据牛顿冷却定律，物体表面温度与周围环境温度之差越大，冷却速率：A. 越快B. 越慢C. 无关D. 先快后慢答案：A4. 以下哪种情况下的热辐射是黑体辐射？A. 表面是完美反射体B. 表面是完美吸收体C. 表面是透明体D. 表面是半透明体答案：B5. 传热的基本方程式是：A. Q = mcΔTB. Q = kA(ΔT/L)C. Q = hA(ΔT)D. Q = mcΔP答案：B二、填空题（每题5分，共20分）1. 在稳态导热中，热流密度与温度梯度的比值称为_______。

答案：导热系数2. 热对流的驱动力是_______。

答案：温度差3. 根据斯特藩-玻尔兹曼定律，黑体辐射的总辐射功率与其绝对温度的四次方成正比，其比例系数为_______。

答案：斯特藩-玻尔兹曼常数4. 热交换器中，流体的流动方式有并流、逆流和_______。

答案：交叉流三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述热传导的基本原理。

答案：热传导是指热量通过物质内部分子、原子或自由电子的碰撞和振动传递的过程，不需要物质的宏观位移。

2. 描述热对流与热传导在传热过程中的主要区别。

答案：热对流是指流体内部温度不同的各部分之间发生相对运动时，热量伴随流体的宏观位移而传递的过程。

热传导则不涉及流体的宏观位移，仅通过分子间的相互作用进行热量传递。

3. 什么是热辐射？它与热传导和热对流有何不同？答案：热辐射是物体因温度而发射电磁波的过程，不需要介质即可传递热量。

与热传导和热对流不同，热辐射可以在真空中进行。

四、计算题（每题15分，共30分）1. 一个长为2米的铜棒，其横截面积为0.01平方米，两端温度分别为100°C和20°C。

传热测验1．传热的基本方法有传导传热、对流传热和辐射传热。

2．在厚度相同，面积相等的两层平壁稳定导热过程中，已知导热系数λ1>λ2，则各层的导热速率Q1> Q2，温差Δt1 < Δt2 （>、=、<）。

3．为减小热辐射，应选用黑度较小的材料作为热屏。

4．列管式换热器中，若两流体的温度差大于50℃以上就应考虑热膨胀（热补偿）的影响，其补偿方法有补偿圈、浮头补偿、U形管补偿。

5．热传导的基本方程式是Q= λm·A·(T1-T2)/ ；。

6．换热器强化传热的途径有（1）一、扩展传热面积（2）二、增大传热平均温差Δtm（3）三、提高传热系数K。

7．列管换热器中安装折流挡板的目的是加长流程、提高流体的流速。

8、气固分离的目的：净化气体、除去灰尘、回收固体颗粒、保护环境。

9、工业上常用的气—固分离的方法有：沉降法、过滤法、湿法、静电除尘法。

10、常用的气体过滤设备有袋滤器、颗粒层除尘器等。

11、工业上常按分离因素给离心机分类。

α＜3000 称常速离心机；α= 3000-5000 称高速离心机；α＞5000 称超高速离心机12、常用离心分离设备有（1）三足式离心机（2）卧式刮刀卸料离心机13、SGZ1000N——1200N型；（三足式自动下卸料离心机）14、GKF1200-N型（密闭防爆卧式刮刀卸料离心机）15、传导、对流、辐射，就是传热（热传递）的三种基本方式。

16、化工生产中经常见到的对流传热有: 两种；热能由流体传到固体壁面；固体壁面传入周围流体;17、冷热两种流体通过一层间壁进行换热，热量从热流体传至间壁，再从间壁传至冷流体，这种传热过程叫给热传热。

18、在流体流动过程中，靠壁面处会产生一个边界层，叫层流内层。

层流内层的流体处于滞流（层流）状态。

19、给热过程包括边界层外的对流和边界层内以及固体壁的导热两种方式的传热过程。

20、给热（对流传热）过程的阻力主要在层流内层。

上 海 交 通 大 学 试 卷（ A 卷）（ 2007 至 2008 学年 第__1__学期 ）班级号_______________________ 学号______________ 姓名 课程名称 传热传质学 成绩一、 概念题（35分，每题5分）1、 写出Nu 、Bi 的准则数表达式，并解释Nu 、Bi 数的物理意义及其不同之处。

2、 强制对流和自然对流分别存在哪两种流动形态？判断强制对流和自然对流流动形态的准则数分别是什么？ 3、 试说明在相变对流换热中，产生凝结换热和沸腾换热的必要条件。

4、 简述维恩位移定律，并由此分析为何炼钢时随着温度的升高，钢锭表面颜色由暗红逐渐变白？5、 试分别指出下列基尔霍夫定律表达式的应用层次及其成立的条件。

)()(),,(),(T T T T αελαλε==6、 漫灰表面间的辐射换热计算中采用有效辐射J 。

试结合投入辐射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？ 7、 一管束式换热器，管内侧介质为水，管外侧介质为空气。

为强化传热，可采用提高管内水流速、将钢管改为铜管，以及管外加肋片等措施。

试从传热过程的观点出发，说明哪种措施最为有效，并加以解释。

二、 分析计算题（65分）1、 （6分）试画出饱和水在水平加热面上沸腾的典型曲线示意图，并结合曲线标注大容器饱和沸腾的四个区域及临界热流密度点。

2、 （6分）试从管内强制对流换热的实验关联式 出发，分析强化对流换热的有效措施。

0.80.40.023Re Pr Nu =3、 （6分）在一台缩小成实物1/3的模型中，用20℃的空气来模拟实物中平均温度为200℃的空气的加热过程。

(1) 若实物中空气的平均流速为6.03 m/s ，则模型实验中流速应为多大？(2) 若模型试验测量得到的平均表面传热系数为195 W/(m 2 K)，则实物的平均表面传热系数为多大？ (20℃，标准大气压下空气的导热系数为2.59 W/(m K)，运动粘性系数为15.06×10-6 m 2/s 200℃，标准大气压下空气的导热系数为3.93 W/(m K)，运动粘性系数为34.85×10-6 m 2/s ）题号 得分 批阅人(流水阅 卷教师签名处)我承诺，我将严格遵守考试纪律。

“传热学”考试试卷（卷）2001 -------- 2002 学年第2学期学号：姓名：班级：成绩：一、填空（本题共25分，题中各符号单位均为SI制）1、在控制壁面温度加热的大容器内饱和沸腾曲线上，随着壁面过热度由小变大，沸腾将分别经历区。

对控制壁面热流密度加热情况，工业上都希望控制沸腾换热在区。

2、对水平平板边界层流动，一般情况下边界层由层流向紊流过渡的临界雷诺数为；对管内流动问题，临界雷诺数为。

对竖直平板上的膜状凝结换热问题（凝结液的饱和温度为t s，相变潜热为r，动力粘度为μ。

平板高为L，温度为t w。

凝结换热系数为α。

），则L处凝结液的雷诺数定义为，而凝结液液膜由层流转变为紊流的临界雷诺数为。

3、对处于非稳态下的各向同性的导热体，其密度、比热及导热系数分别为ρ、c和λ且内热源强度为，则在三维直角坐标系下该导热体内部任一微元体的导热微分方程为。

导热问题的三类边界条件分别规定了导热体边界上的。

4、在通常的工业热辐射和太阳辐射范围内，热辐射的波长区段为μm。

普朗克定律和兰贝特定律分别描述了黑体辐射能量按和的分布规律。

之所以用肉眼就能够区分两个被加热到炽热状态下的陶瓷球和金属球，是根据它们的不同。

实际物体表面的黑度取决于。

实际物体表面的吸收率取决于。

5、工业上常用一支插入装油的铁套管中的水银温度计来测量压气机设备贮气筒里的空气温度。

为降低测温误差，可能采取的措施有。

二、（15分）水以2m/s的速度在内直径为0.012m、壁温恒定为80℃的管内流动，水的进出口温度分别为40℃和60℃。

为满足这一加热过程，试确定该管所必需的长度。

水的热物性如下表所示：三、（15分）一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行：。

运行一年后发现，在保持不变的情况下，冷流体只能被加热到162℃，而热流体的出口温度则高于300℃。

试确定此情况下的污垢热阻及热流体的出口温度。

四、（15分）对如图所示的二维、非稳态、内热源强度为的具有对流边界条件的凸角节点（i，j），给出其显式差分方程式及稳定性条件。

传热学_华东交通大学2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.流体在泵、风机或水压头等作用下产生的流动称为（）。

答案:强制对流2.如果室内外温差不变，则用如下材料砌成的厚度相同的四种外墙中，热阻最大的是（）。

答案:潮湿且水分冻结的红砖3.饱和蒸汽分别在形状、尺寸、温度都相同的A、B两个垂直壁面上凝结，其A壁上是珠状凝结，B壁上是膜状凝结。

若两个壁面上的凝结传热量分别是QA和QB，则（）。

答案:QA>QB4.某表面为漫辐射表面,则有特性（）。

答案:定向辐射强度与方向无关5.对某台空气与水传热的换热器，为增强传热而加肋，则合理的措施应是下列中的（）。

答案:在空气侧加肋6.下列哪种物质中不可能产生热对流（）。

答案:水晶7.已知边界周围流体温度和边界面与流体的表面传热系数的称为（）。

答案:第三类边界条件8.影响大容器饱和核态沸腾的因素主要是壁面过热度和( )。

答案:汽化核心数9.若换热器中，一侧流体为冷凝过程（相变），另一侧为单相流体，下列说法正确的是（）。

答案:逆流可获得比顺流大的换热温差10.蒸汽沿向下方向外掠光滑管束凝结换热时，第一排管子的平均凝结表面传热系数（）。

答案:最大11.俩物体或一物体俩个部位之间热量发生传递的必要条件是 ( )。

答案:有温差12.等截面直肋肋片的肋片效率为η =th（ml）/ml，当ml增加时，肋片效率将（）。

答案:减小13.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( )。

答案:0.3514.流体分别在较长的粗管和细管内作强制湍流对流换热，如果流速等条件相同，则（）。

答案:细管内的h大15.下列说法不正确的是（）。

答案:辐射换热的大小与物体温度差的四次方成正比16.为了提高炉温的测量精度，所采用的热电偶应尽量 ( )。

答案:加套管并带抽气式17.一般保温瓶为真空玻璃夹层，夹层两侧镀银，能较长时间保持热水的温度，因为采取这样的措施，主要可以减少热水通过瓶胆夹层内（）方式的热流损失。

目录第一章 (2)第二章 (10)小论文题目 (38)第三章 (39)习题 (41)小论文题目 (74)第四章 (76)综合分析与分析、论述题 (91)第五章 (96)第六章 (104)第七章 (154)习题 (156)第八章 (184)第九章 (193)第十章 (240)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”。

西安交大传热学期末考试传热学期末试题简述题1. 采用热电偶测量温度随时间变化剧烈的气体温度时，在热电偶材料一定的条件下，热电偶节点的直径应该小一些还是大一些？为什么？2. 下图示出了常物性、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的有限差分方程（离散方程）式。

（不需整理）3. 有一集成电路板，板上有不同功率的发热元件。

若此电路板竖直安装在野外大空间中（如图所示，g 为重力加速度）。

为了使大功率发热元件得到更好地冷却，请分析下列两种方案哪种更好，为什么？8W 8W 18W g8W 115W115W 8W18W g8W 8W4. 下图是强化相变（凝结、沸腾）传热管示意图，试分析哪一种是凝结传热管，哪一种是沸腾传热管，为什么？5 如果管内湍流强制对流传热的实验关联式是在 l / d 70 的实验中得到的，试问在相同的换热条件下， l / d 40 的情况能否应用上述关联式，为什么？6 有一台液-液换热器，甲、乙两种介质分别在管内、外作强制对流换热，实验得出的传热系数与两种流体流速的变化情况如下图所示，试分析该换热器的主要热阻在哪一侧。

k介质乙的流速、进口温度不变k 介质甲的流速、进口温度不变o介质甲流速 u1ou2介质乙流速7 下图为一种平板式太阳能集热器的局部示意。

吸热板面向太阳的一面涂有吸热材料，背面设置了一组平行的管子，其内通水。

试分析如何提高这种太阳能集热器的太阳辐射能利用效率，要求提出至少两种措施。

计算题1（30 分）在一用电系统中，用铜丝作为熔断丝以实现过电流保护。

今有一直径为0.56mm 的铜熔丝在温度为35℃的环境中工作，其额定电流为 15A。

铜丝与环境之间的总表面传热系数为34W/(m2·K)，铜丝物性参数为c 0.386 kJ kg K，370 W m K ， e （电阻率） 1.57 10 8 m ， 8930 kg m3 ， tm (熔点) 1083℃ 。

传热学_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.在高温蒸汽管道外包敷两种不同的保温材料，一种导热系数较小，另外一种导热系数较大，如果包敷厚度相同，则导热系数较小的应包在（内侧/外侧）参考答案:内侧2.沸腾传热与冷凝传热的强化原则是和。

（答案格式：xxx；xxx）参考答案:增加汽化核心；使凝结液体尽快离开冷却表面3.请分析以下这段论述共有几处错误：“半无限大”物体是指平面一侧空间无限延伸的物体；因为物体向纵深无限延伸，初始温度的影响永远不会消除，所以非稳态导热过程不存在正规阶。

参考答案:4.液-气换热，管内是液，管外是气，现在最有效的强化方式是。

（增加管内流速/减少管壁导热系数/在管外加肋片）。

参考答案:在管外加肋片5.在核态沸腾区域，沸腾传热比单相对流强烈的主要原因是_____。

参考答案:汽泡的产生与脱离所引起的强烈扰动6.有效辐射包含，两部分辐射。

（答案格式：xxx；xxx）参考答案:表面的自身辐射；投入辐射中被反射的部分7.请分析以下这段论述共有几处错误：“半无限大”物体是指平面一侧空间无限延伸的物体；因为物体向纵深无限延伸，初始温度的影响永远不会消除，所以非稳态导热过程不存在正规阶段参考答案:8.采用同一种流体作为管内流动的模型实验，若模型的管径为原型的1/9.其他条件相同，则达到流动相似时模型与原型的流速关系是：参考答案:为原型的9倍9.对于Bi远大于1的非稳态导热情况，可以使用集中参数法。

参考答案:错误10.在圆柱体外侧包裹两种相同体积的绝热层，其中λ1>λ2，请问将哪种材料包裹在外保温效果更好？参考答案:热阻大的包裹在外效果更好11.水被定温加热会依次经过，，，四个状态。

（答案格式：xxx; xxx；xxx；xxx）参考答案:自然对流；核态沸腾；过渡沸腾；膜态沸腾12.在一台顺流换热器中，热水流量为2000Kg/h,冷水流量为3000Kg/h，热水进口温度为80℃，冷水进口温度为10℃，如果要求将冷水加热到30℃，则平均温差为_____℃。

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 λλy x ∆=∆时，04)(2222,,1,,,1=Φ∆+-∆+-+---x t t x h t t t t j i f ji j i ji j i λλ也可以化简为：Φ∆+∆++=∆+--λλλ2)2(21,,1,x t xh t t t xh f j i ji 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 hR L R L R h B B B A A A 1,,===λλ1 hL L t t q B B A A 10++-=∞λλ2 A AA B B A A AAB B A A qR t LhL L t t t t L tt h L L t t q -=⨯++--=⇒-=++-=∞∞000110011λλλλλλ或：hB A A h B AAB B R R R t R t R R t L t t h L t t q ++++=⇒-=+-=∞∞01101)(1λλt 0t ∞, h3 如下图所示四 对流换热（15分）1. 如右图所示，温度为K 300=∞T 的冷气体以m/s 20=∞u 的流速平行地吹过一快平板（平板一边与来流垂直），平板的长和宽均为2m ，采用一组非常薄的电加热器使平板维持均匀温度在K 500=w T 。

传热学_上海交通大学2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.与稳态问题相比，非稳态导热数值求解过程中，关键是：答案:非稳态项的离散2.显示格式的特点是：答案:与向前差分对应的3.在由表面1和表面2组成的封闭系统中，X1,2与X2,1有什么关系？答案:不确定4.第二类边界条件是什么?答案:已知物体边界上的热流密度5.一金属块的表面发射率为0．4，温度为227℃，它的表面热辐射力是多少?若表面氧化后发射率变成0.9，其表面热辐射力将如何改变?答案:1417.5W／m2，将增大6.有一个由六个平面组成的六边形长通道，其内表面分别以l、2、3、4、5、6表示，已知角系数X12＝0.1、X14＝0.25，X15＝0.25，X16＝0.12，则X13为？答案:0.287.在扩展表面中的导热问题中，只要扩展表面细长，就可按照一维问题处理.答案:错误8.普朗特数Pr不属于物性参数。

答案:错误9.将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是减小辐射传热。

答案:错误10.增厚圆管外的保温层，管道热损失将减小。

答案:错误11.浓度梯度是传质的一种推动力。

答案:正确12.对管槽内强制对流传热问题，在考虑入口段影响而进行修正时，应该对努赛尔数乘以一个大于1的修正系数，是否正确答案:正确13.集中参数法的概念是：当内外热阻之比趋于0时，影响换热的主要环节是在____的换热能力。

内部热阻很小而温度趋于均匀，不需要关心温度在____的分布，只是____的函数。

（答案格式：xxx；xxx；xxx）答案:边界；空间；时间14.回热器中由烟气向空气预热器传热的主要方式是。

（热对流，热传导，热辐射）答案:热对流15.普朗特数表征的物理意义为答案:流动边界层与热边界层的相对大小。