2011年传热学模拟试题

传热学（机械 2008级）试题参考答案及评分标准2010-- 2011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 08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. 某一传热过程的热流密度q ＝500W/m 2，冷、热流体间的温差为10℃，其传热系数为50W/(m 2.K) 。

3. 导热基本定律是 傅立叶 定律，可用公式表述为q t n λ=-⋅∂∂。

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 2.2m6. （选择填空）温度边界层越 厚 （薄、厚）对流传热系数越小，强化传热应使温度边界层越 薄 （薄、厚）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∆。

普朗特准则Pr 的数学表达式为υα，它表征了 动量扩散能力与热扩散能力 的相对大小。

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，若已知两表面棉结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（20分）1.储气筒里的空气温度，用一支插入装油的套管中的玻璃水银温度计来测量。

如图1所示。

由于温度计的感温泡与套管顶部直接接触，可以认为温度计的读数t 就是套管顶端的壁面温度H t 。

已知储气筒与温度计套管连接处的温度0t ，套管高H ，壁厚δ管材的导热系数为λ，套管外表面传热系数为h ，环境温度为f t 。

传热学复习题一。

选择恰当的答案填入空格中（每题2分，共30分）1.传热学是研究（）的科学。

①热量传导规律；②热量传递规律；③对流传热规律；④辐射传热规律。

2.采暖时，热量从90℃的热水通过1mm厚的钢板传给25℃的室内空气。

在这个综合传热过程中，（）。

①水到钢板的传热强于通过钢板的传热强于钢板到空气的传热；②钢板到空气的传热强于通过钢板的传热强于水到钢板的传热；③钢板到空气的传热弱于水到钢板的传热弱于通过钢板的传热；④钢板到空气的传热强于水到钢板的传热强于通过钢板的传热。

3.傅立叶定律中的负号表示热量传递的方向与温度梯度的方向（），即热量必须从高温处向低温处传递。

①相反；②垂直；③相交；④相同。

4.工程材料在使用时表现出来的导热系数还常常与材料内部结构有关，是一种综合导热系数，不再单纯是（）。

①物性参数；②过程参数；③几何参数；④边界条件。

5.导热问题（导热数学模型）的三类边界条件分别是（）。

①速度边界条件、流量边界条件和温度边界条件；②温度边界条件、热流量边界条件和对流边界条件；③克希霍夫边界条件、基尔霍夫边界条件和霍金边界条件；④导热边界条件、辐射边界条件和对流边界条件。

（）。

6.（）远远小于（）是肋片导热的必要条件，反过来的话肋片不仅不增大传热，反而削弱传热。

①肋片表面对流换热热阻、肋片内导热热阻；②肋基接触热阻、肋片内导热热阻；③肋基导热热阻、肋片内导热热阻；④肋片内导热热阻、肋片表面对流换热热阻。

7.周期性的非稳态导热过程由于边界条件变化程度与周期不同，可能分为也可能不分（）等两个阶段。

①非稳态阶段和稳态阶段；②非正规状况阶段和正规状况阶段；③非周期性阶段和周期性阶段；④非定常阶段和定常阶段。

8.集总参数法使用条件是（）。

①物体内部单位导热面积上的导热热阻远远小于传热过程总传热热阻；②物体内部单位导热面积上的导热热阻远远大于传热过程总传热热阻；③物体内部单位导热面积上的导热热阻（内热阻）远远小于物体表面同周围环境进行换热的换热热阻（外热阻）；④物体内部单位导热面积上的导热热阻（内热阻）远远小于物体表面同周围环境进行换热的换热热阻（外热阻），即Bi很小（<0.1）。

传热学考试模拟题（含答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、单程转化率指( )A、目的产物量/参加反应的原料量×100%B、目的产物量/进入反应器的原料总量×100%C、目的产物量/生成的副产物量×100%D、参加反应的原料量/进入反应器的原料总量×100%正确答案：D2、在选择化工过程是否采用连续操作时，下述几个理由不正确的是( )A、反应速率极慢的化学反应过程B、工艺成熟C、一般年产量大于4500t的产品D、操作稳定安全正确答案：A3、两流体所作逆流的换热器是( )A、套管式换热器B、浮头式换热器C、U型管式换热器D、板翅式换热器正确答案：A4、在列管式换热器操作中，不需停车的事故有( )A、自控系统失灵B、换热器列管穿孔C、换热器结垢严重D、换热器部分管堵正确答案：A5、旋涡泵常用的调节方法是( )A、改变泵的转速B、改变出口管路中阀门开度C、改变吸入管路中阀门开度D、安装回流支路，改变循环量的大小正确答案：D6、当燃料对比价格≥1，传热温差在( )范围内时，传递单位热量总费用与传热温差成反比。

B、0~20C、0~40D、0~30正确答案：B7、当固定床反应器操作过程中发生超压现象，需要紧急处理时，应按以下哪种方式操作( )A、降低反应温度B、通入惰性气体C、打开出口放空阀放空D、打开入口放空阀放空正确答案：C8、化工生产要认真填写操作记录，差错率要控制在( )以下。

A、5‰B、2%C、1.5‰D、1%正确答案：C9、化工过程中常用到下列类型泵：A.离心泵 B.往复泵 C.齿轮泵 D.螺杆泵。

其中属于正位移泵的是( )。

A、A，B，B、B，C，C、A，D、A正确答案：B10、下列烃类裂解时，乙烯收率由高到低的次序是( )A、烷烃＞单环芳烃＞环烷烃＞多环芳烃B、环烷烃＞单环芳烃＞烷烃＞多环芳烃C、烷烃＞环烷烃＞单环芳烃＞多环芳烃D、环烷烃＞烷烃＞单环芳烃＞多环芳烃正确答案：C11、以下是内插物管换热器使用较广泛的管内插件。

一. 如图，向一个水池中排废热，排热量为[]()W Q τ，水池的热容量为Mc 。

且水温时刻均匀，用()w t τ表示；空气温度为()a t τ，水面与空气的综合传热系数为a h ，水面面积为a A ；水池周围土壤温度均匀为()e t τ，水与土壤的当量传热系数为e h ，水与土壤的接触面积为e A ；同时由于太阳辐射，池面单位面积吸收的太阳辐射热量为2()W /m τ⎡⎤Φ⎣⎦。

试根据能量守恒列出水温随时间变化的微分方程，并说明方程中各项的物理意义。

（7分）McQt a h a t eh e t wA eA a二. 在传热学中常用 热压＝热流⨯热阻 来表达传热问题。

试就下述情况填写热压、热流与热阻的计算公式以及因次于表中。

（以下对流换热系数均有α表示）（8分） （1）双层平壁，两侧对流，参数如下图。

11αf t 22αf t（2）圆筒壁，两侧对流，参数如下图。

1d 2d 2f 2t α，外侧1f 1t α，内侧（3）肋壁传热。

1F 为无肋侧光壁面积，2F 为肋壁侧面积；肋化系数21F F β=；肋壁总效率为η。

参数如下图。

δλ111αf t F 2F 22αf t（4）1F 与2F 表面进行辐射换热，角系数为1,2X 。

参数如下图。

12=ε2F 2T 1ε1F 1T三. 管内热水温度80℃，管内壁对流表面换热系数12000h =W/（m 2K ），管外空气温度20℃，管外壁对流表面换热系数220h =W/（m 2K ），管内直径125d =mm ，管外直径230d =mm ，管材导热系数为50W/（mK ）。

请求总传热系数K ，以及单位管长的热水散热量。

（7分）四. 一正方形粗糙管道，边长为30mm ，长10m 。

管道内水温为10℃，平均流速为1m/s ，进出口总压降为30000Pa 。

请计算该方管内表面的对流换热系数h 。

（8分） 五. 如图，1与2表面互相垂直，且垂直于纸面方向无穷长，其尺寸如右图。

2011年传热学一、简答1）什么是温度场？什么是温度梯度？傅立叶定律指出热流密度与温度梯度成正比所反映的物理实质是什么？2）若平壁和长圆筒壁的材料相同，温度条件相同，且平壁的表面积等于圆管的内表面积。

试问哪种情况导热量大？并画出平壁和长圆筒壁中的温度分布曲线。

3）写出毕渥数Bi的定义式并解释其意义。

Bi满足什么条件时可使用集总参数法？4）表面传热系数是从什么公式定义出来的？与哪些因素有关？有哪些方法解决对流换热问题？5）管内流动充分发展段中心汇合处流体温度和速度沿轴向不发生变化，这种说法正确吗？为什么？6）角系数的性质有哪些？角系数计算，如图，下列正确的是？（1）X(2a+2b),1 > X2a,1+X2b,1（2）X(2a+2b),1 = X2a,1+X2b,1（3）X(2a+2b),1 < X2a,1+X2b,17）人们常用塑料薄膜来保护幼苗的生长，为什么使用塑料薄膜有利于幼苗的成长？8）在波长λ<2mm的短波范围内，木板的光谱吸收比小于铝板，而在长波(λ>2mm)的范围内则相反。

在木板和铝板同时长时间放在太阳光下时，哪个温度高？为什么？二、分析1）直径为d，长为L的长圆棒放置在环境中，两端接墙，左侧温度为t1，右侧温度为t2，环境的表面传热系数为h，环境温度为t f，试建立长圆棒的导热微分方程并写出定解条件。

2）管内湍流强制对流换热时，Nu数与Re数和Pr有关，试以电加热方式加热管内水的强制对流为例，说明在实验过程中应测定哪些物理量。

3）两漫灰平行平板间存在辐射换热，并保持表面温度T1>T2，表面发射率分别为ε1，ε2。

为减少两板间的辐射热流，用一个两侧面发射率不同的薄遮热板将两板隔开。

试问：（1）为使两板之间的辐射换热有最大的减少，遮热板应如何放置？即应将该板发射率小的还是大的一侧朝向温度为T1的平板？（2）上述两种放置方法中哪一种使遮热板温度更高？三、1）一块单侧表面积为A1，初温为t0的平板，一侧表面突然收到恒定热流密度为q0的加热，另一侧表面则受温度为t f的气流冷却。

读书破万卷下笔如有神14分，每题2 分），它表征了物体内部各部分温度趋于均匀一致的能力（或材。

h、强制对流换热系数h和沸腾换热系数强自h 。

沸则半球内表面对圆底面的角系数单位可见辐射面积，单位立体角内的辐射能量。

尽量减薄粘滞在换热表面上的液膜厚尽量增加换热表面上的汽化核心数。

h,辐射换热系数为h,则其单位面积复合换热热rc 。

d的计算式为d = 2 入/h ，其物理意义为erg 16分，每小题2分） D ）。

B.牛顿冷却公式 C.热平衡方程 D.传热方程式 D ）条件的影响。

B.表面温度 C.表面状况 D.表面位置读书破万卷下笔如有神读书破万卷 下笔如有神3 •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, 应将哪种材料放在内层？（ B ）A •导热系数较大的材料C •任选一种即可 D. 4 •下列各参数中，属于物性参数的是 A •传热系数 B. 吸收率5 •将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，A •减少导热 B.C •减少对流与辐射换热6 •沸腾的临界热流密度q 是（ 占 八、、B C D 7 •下述哪种手段对提高管内强制对流换热表面传热系数无效？（ A •提高流速 B. 增大管径 C.采用入口段效应 D. 采用导热系数大的流体 8.导热问题的第二类边界条件是（ C ） A B C D 简答题（本大题共25分）1 •说明以下两式所描述的物理现象：（4分）；(1 ) 2 dX 22tt t 2 () )( a 22 y xB. 导热系数较小的材料 无法确定 〔 C ）。

C.普朗特数 D. 对流换热系数 其目的是（ D ）。

减少对流换热 减少导热与对流换热 ）。

cri A •从过冷沸腾过渡到饱和沸腾的转折D. C •从自然对流过渡到核态沸腾的转折点 •从核态沸腾过渡到膜态沸腾的转折点•从不稳定膜态沸腾过渡到稳定膜态沸腾的转折点•已知物体边界上的温度分布•已知物体表面与周围介质之间的换热情况 •已知物体边界上的热流密度•已知物体边界上流体的温度与流速三、 2td0答：（1）式描述的物理现象是：常物性有内热源的一维稳态导热过程；（2分）（2）式描述的物理现象是：常物性无内热源的二维非稳态导热过程。

2011年全国硕士研究生入学考试自主命题科目模拟试题招生专业： 考试科目：传热学 考试时间：14:00-17:00试题编号：8242011年全国硕士研究生考试华北电力大学（北京）自主命题模拟试题考场注意事项：一、考生参加考试必须按时进入考场，按指定座位就坐。

将有关身份证件（准考证、身份证）放在桌面左上角，以备查对。

二、闭卷考试，考生进入考场，不得携带任何书刊、笔记、报纸和通讯工具（如手机、寻呼机等），或有存储、编程、查询功能的电子用品（如已携带，必须存放在监考老师指定的地方）。

考生只准带必需的文具，如钢笔、圆珠笔、铅笔、橡皮、绘图仪器或根据考试所需携带的用具。

能否使用计算器，及开卷考试时允许携带的书籍及用具等由任课教师决定。

三、考生迟到30分钟不得入场，逾时以旷考论；因特殊原因不能参加考试者，必须事前请假，并经研究生部批准，否则作旷考论。

考试开始30分钟后才准交卷出场。

答卷时，不得中途离场后再行返回。

如有特殊原因需离场者，必须经监考教师准许并陪同。

答卷一经考生带出考场，即行作废。

四、考生拿到试卷后，应先用钢笔填写好试卷封面各项，特别是学号、姓名、学院名称、课程名称等，不到规定的开考时间，考生不得答题。

五、考试期间，考生应将写好的有答卷文字的一面朝下放置，考生必须按时交卷，交卷时应将试卷、答卷纸和草稿纸整理好，等候监考老师收取，未经许可，不得将试卷、答卷纸和草稿纸带出场外。

六、考生在考场内必须保持安静。

提前交卷的考生，应立即离开考场，不得在考场附近逗留。

七、考生答题必须用钢笔或圆珠笔（蓝、黑色）书写，字迹要工整、清楚。

答案书写在草稿纸上的一律无效。

八、考生对试题内容有疑问的，不得向监考老师询问。

但在试题分发错误或试卷字迹模糊时，可举手询问。

华北电力大学（北京）2011年攻读硕士学位研究生入学考试模拟试题（一）科目代码： 824 科目名称： 传热学律无效（本题单不参与阅卷）。

一、选择题1、在稳态导热中，决定物体内温度分布的是( )。

2011年春季学期《传热学》（A 卷）答案一．（10分）外直径为50mm 的蒸汽管道外表面温度为400℃，其外包裹有厚度为40mm 、导热系数为0.11W/(m·K)的矿渣棉。

矿渣棉外又包有厚为45mm 的煤灰泡沫砖，导热系数为0.12W/(m·K)，煤灰泡沫砖外表面温度为50℃，试求通过每米长该保温层的热损失，并给出矿渣棉外表面温度。

解：由多层圆筒壁的导热热流量公式可知：()()()132113222ln ln l t t d d d d πλλ-Φ=+（3分）其中4001=t ℃,503=t ℃,1=l m,12350,130,220d mm d mm d mm === （2分）=1λ0.11W/(m·K),=2λ 0.12W/(m·K) 带入公式，可得：25.168=ΦW （1分）设矿渣棉外表面温度为2t ，则由能量守恒定律可知：()()122112ln l t t d d πλ-Φ=（3分），代入数据，可得：39.1672=t ℃（1分） 二．（10分）直径为12mm 、初始温度为1150K 的钢球，突然被放置于温度为325K 、表面传热系数为20W/(m 2·K)的空气中冷却。

已知钢球的物性如下：λ=40W/(m·K)，ρ=7800kg/m 3，c=600J/(kg·K)。

试确定钢球中心温度被冷却到400K 所需的时间？如果考虑辐射的影响，冷却时间应延长还是缩短？解：这是一个典型的非稳态热传导问题，先计算其毕渥数的大小：1.0001.0403006.020)/<=⨯==λA V h Bi （，故可以利用集总参数法计算此非稳态问题。

（2分） 由公式：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--=∞∞τρθθcV hA t t t t exp 00 （4分） 可得：⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=∞∞t t t t hA cV0ln ρτ（1分） 代入数值，可得：21.1122=τs （1分）如果考虑辐射的影响，则钢球的散热强度增强，冷却时间会缩短。

传热学习题（含参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）l、某厂巳用一换热器使得烟道气能加热水产生饱和蒸汽。

为强化传热过程，可采取的措施中（）是最有效，最实用的A、提高水的流速B、在水侧加翅片C、换一台传热面积更大的设备D、提高烟道气流速正确答案：D2、分子筛对不同分子的吸附能力，下列说法正确的是（）A、分子越大越容易吸附B、分子极性越弱越容易吸附C、分子越小越容易吸附D、分子不饱和度越高越容易吸附正确答案：D3、生物化工的优点有（）。

A、选择性强，三废少B、前三项都是C、能耗低，效率高D、反应条件温和正确答案：B4、有一种30°c流体需加热到80°C'下列三种热流体的热量都能满足要求，应选（）有利于节能A、150°C的热流体B、200°c的蒸汽C、300°C的蒸汽D、400°C的蒸汽正确答案：A5、下列物质不是三大合成材料的是（）。

A、塑料B、尼龙C、橡胶D、纤维正确答案：B6、若固体壁为金属材料，当壁厚很薄时，器壁两侧流体的对流传热膜系数相差悬殊，则要求提高传热系数以加快传热速率时，必须设法提高（）的膜系数才能见效A、无法判断B、两侧C、最大D、最小正确答案：D7、下列阀门中，（）不是自动作用阀。

A、闸阀B、止回阀C、疏水阀D、安全阀正确答案：A8、对于反应级数n大于零的反应，为了降低反应器体积，选用（）A、全混流反应器接平推流反应器B、全混流反应器C、循环操作的平推流反应器D、平推流反应器正确答案：D9、当提高反应温度时，聚合备压力会（）。

A、不变B、增加至10k g/cm2C、降低D、提高正确答案：D10、安全阀应铅直地安装在（）A、容器与管道之间B、气相界面位置上C、管道接头前D、容器的高压进口管道上正确答案：B11、环氧乙烧水合生产乙二醇常用下列哪种形式的反应器（）A、管式C、固定床D、鼓泡塔正确答案：A12、为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是（）A、表面光滑，颜色较浅B、上述三种情况效果都一样C、表面粗糙，颜色较浅D、表面粗糙，颜色较深正确答案：A13、离心泵设置的进水阀应该是（）。

《传热学》考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。

1、冬天，经过在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来感到很暖和，并且经过拍打以后，效果更加明显。

试解释原因。

（ ）2、夏季在维持20℃的室内工作，穿单衣感到舒适，而冬季在保持22℃的室内工作时，却必须穿绒衣才觉得舒服。

试从传热的观点分析原因。

（ ）3、试分析室内暖气片的散热过程，各环节有哪些热量传递方式？以暖气片管内走热水为例。

（ ）4、冬季晴朗的夜晚，测得室外空气温度t 高于0℃，有人却发现地面上结有—层簿冰，试解释原因（若不考虑水表面的蒸发）。

（ ）姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线-------------------------5、一维无内热源、平壁稳态导热的温度场如图所示。

试说明它的导热系数λ是随温度增加而增加，还是随温度增加而减小？（）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、两种几何尺寸完全相同的等截面直肋，在完全相同的对流环境（即表面传热系数和流体温皮均相同）下，沿肋高方向温度分布曲线如图所示。

请判断两种材料导热系数的大小和肋效率的高低？（）8、用套管温度计测量容器内的流体温度，为了减小测温误差，套管材料选用铜还是不锈钢？（）9、工程中应用多孔性材料作保温隔热，使用时应注意什么问题？为什么？（）10、一直径为d。

，单位体积内热源的生成热Φ的实心长圆柱体，向温度为t∞的流体散热，表面传热系数为h。

试列出圆柱体中稳态温度场的微分方程式及定解条件。

（）11、由导热微分方程可知，非稳态导热只与热扩散率有关，而与导热系数无关。

传热学模拟练习题与答案1、氨合成塔一般是由内件和外筒两部分组成，其主要目的是( )A、有利于反应B、便于制造C、防止腐蚀D、便于维修答案：C2、催化裂化反应温度提高后，下述反应速度增加最多的是( )A、原料→焦炭的反应B、原料→汽油的反应C、汽油→气体的反应D、以上反应速度增加一样多答案：A3、两种流体的对流传热膜系数分别为αl和α2，当α1《α2时，欲提高传热系数，关键在于提高( )的值才有明显的效果A、αlB、αl和α2C、α2D、与两者无关答案：A4、大检修时设备倒空的先后顺序为( )A、先泄压，后导液B、先导液，后泄压C、泄压和导液可同时进行D、无先后次序答案：B5、关于乙烯装置设置火炬系统的目的，下列说法不正确的是( )A、保护装置的安全B、乙烯装置在正常状态下，将系统内排放的液相烃类通过火炬系统烧掉C、乙烯装置在非正常状态下，将系统内排放的大量气相烃类通过火炬系统烧掉D、防止环境污染答案：B6、两流体所作逆流的换热器是( )A、套管式换热器B、板翅式换热器C、浮头式换热器D、U型管式换热器答案：A7、反应物流经床层时，单位质量催化剂在单位时间内所获得目的产物量称为( )A、催化剂选择性B、催化剂空时收率C、空速D、催化剂负荷答案：B8、真空泵发热或真空低的原因有可能是( )A、过滤尾气带水多B、进气管道堵塞C、注入软水量不足答案：C9、乙苯脱氢氢制苯乙烯，氨合成等都采用( )催化反应器A、固定床B、鼓泡式反应器C、釜式反应器具D、流化床反应器答案：A10、某单程列管式换热器，水走管程呈湍流流动，为满足扩大生产需要，保持水的进口温度不变的条件下，将用水量增大一倍，则水的对流传热膜系数为改变前的( )A、1.149倍B、不变C、1.74倍D、2倍答案：C11、对流传热速率等于系数×推动力，其中推动力是( )A、两流体的温度差B、流体温度和壁温度差C、两流体的速度差D、同一流体的温度差答案：B12、随着催化裂化的反应时间的不断增加，下列变化正确的是( )A、气体产率下降B、柴油产率上升C、汽油产率上升D、焦炭产率上升答案：D13、化学反应热不仅与化学反应有关，而且与( )。

传热学模拟考试题与参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、非烃化合物中，含( )化合物最难被加氢。

A、OB、NC、S正确答案：B2、流体流量突然减少，会导致传热温差( )。

A、变化无规律B、下降C、升高D、始终不变正确答案：B3、聚合物主链中的取代基有规律的交替排列在中轴分子链的两端的聚合物，称( )A、定向聚合B、本体聚合C、间规聚合D、无规聚合正确答案：C4、会引起列管式换热器冷物料出口温度下降的事故有 ( )A、冷物料泵坏B、热物料泵坏C、热物料流量太大D、正常操作时，冷物料进口管堵正确答案：B5、齿轮泵的流量调节可采用( )A、旁路阀B、出口阀C、进口阀D、都可以正确答案：A6、在卧式列管换热器中，用常压饱和蒸汽对空气进行加热（冷凝液在饱和温度下排出），饱和蒸汽应走( )，蒸汽流动方向（）A、管程B、壳程C、管程D、壳程正确答案：D7、换热器折流板间距最小为( )mm。

A、100B、50C、20D、80正确答案：B8、若被输送的流体黏度增高，则离心泵的压头( )A、降低B、提高C、不变正确答案：A9、对流传热膜系数的单位是( )A、W/（m·℃）B、W/（m2·℃）C、J/（m2·℃）D、J/（S·m·℃）正确答案：B10、以乙烯为原料经催化剂催化聚合而得的一种热聚性化合物是( )A、PB、PC、PVCD、PP正确答案：B11、有两台同样的管壳式换热器，拟作气体冷却器用。

在气、液流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最低应采用的流程为( )A、气体走管内，气体串联逆流操作B、气体走管外，气体串联逆流操作C、气体走管外，气体并联逆流操作D、气体走管内，气体并联逆流操作正确答案：B12、不属于换热器检修内容的是( )A、清扫管束和壳体B、管束焊口、胀口处理及单管更换C、检查修复管箱、前后盖、大小浮头、接管及其密封面，更换垫片D、检查校验安全附件正确答案：D13、下列换热器中，总传热系数量大的是( )。

传热学试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 下列哪种物质的导热系数最大？A. 空气B. 铜C. 水D. 玻璃答案：B2. 热传导的三种基本方式是？A. 对流、辐射、传导B. 对流、传导、扩散C. 传导、对流、扩散D. 传导、对流、辐射答案：D3. 傅里叶定律描述的是哪种传热方式？A. 对流B. 辐射C. 传导D. 扩散答案：C4. 黑体辐射的特点是？A. 只吸收不辐射B. 只辐射不吸收C. 吸收和辐射能力最强D. 吸收和辐射能力最弱答案：C5. 热对流与流体的哪种性质有关？A. 密度B. 粘度C. 比热容D. 导热系数答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 热传导的微观机制主要是通过______传递。

答案：分子振动2. 根据牛顿冷却定律，物体温度下降的速率与物体温度与周围环境温度之差成正比，其比例常数称为______。

答案：冷却系数3. 辐射传热中，物体的辐射能力与其表面的______有关。

答案：黑度4. 热对流中，流体的流动状态可以分为层流和______。

答案：湍流5. 热传导的基本定律是______定律。

答案：傅里叶三、简答题（每题5分，共20分）1. 请简述热传导的基本原理。

答案：热传导是热量通过物体内部分子、原子或电子的振动和碰撞传递的过程，不需要介质，是分子内部能量的传递。

2. 什么是热对流？请举例说明。

答案：热对流是指由于流体的宏观运动导致热量的传递，例如加热器加热水时，水的上下对流使得整个容器的水温度升高。

3. 黑体辐射的定律是什么？答案：黑体辐射定律，也称为普朗克定律，指出在任何温度下，黑体的辐射强度与其温度的四次方成正比。

4. 为什么说热辐射是远距离传热的主要方式？答案：热辐射不需要介质，可以在真空中传播，因此是远距离传热的主要方式，如太阳辐射到地球。

四、计算题（每题10分，共20分）1. 假设一个铜块的厚度为5cm，两侧温差为100℃，铜的导热系数为400W/m·K，试计算该铜块的热传导率。

传热学试题1一、填空题（共20分，每题2分）1.依靠流体的运动，把热量由一处传递到另一处的现象，称为热对流。

2.凡平均温度不高于350℃，导热系数不大于0.12W/(m·K) 的材料称为保温材料。

3.对应管壁总热阻为极小值时的保温层外径称为临界热绝缘直径。

4.格拉晓夫准则的物理意义表征浮升力与粘滞力的相对大小，显示子然对流流态对换热的影响；表达式Gr=23γαltg∆。

5.常物性流体管内受迫流动的充分发展段，沿管长流体的断面平均温度，在常热流边界条件下呈线性规律变化，在常壁温边界条件下呈对数曲线规律变化。

6.一维常物性稳态导热物体中，温度分布与导热系数无关的条件是无内热源。

7.不稳态导热采用有限差分方法求解温度场，节点的显式差分方程是采用温度对时间的一阶导数向前差分方法获得的，此差分方程具有稳定性条件。

隐式差分格式是温度对时间的一阶导数采用向后差分获得，没有稳定性条件。

显式差分格式中温度对位置的二阶导数采用中心差分格式获得8.减弱膜状凝结换热的主要影响因素有蒸汽含不凝结气体、蒸汽流速高且与液膜重力方向相反。

9.在热辐射分析中，把光谱发射率=发射率=常数的物体称为灰体。

10.有效辐射包括发射辐射和反射辐射两部分能。

二、判断题，对的画√，错的画×（共10分，每小题2分）1.换热器中，冷、热流体通过换热器可能经历的最大温差是热流体进口温度与冷流体进口温度之差。

（√）2.稳态温度场中，温度处处是均匀的。

（×）3.无论在什么条件下，热边界层厚度与流动边界层厚度是相等的。

（×）4.当外径为d2的管道采取保温措施时，应当选用临界绝缘直径d c>d2。

（√）5.蒸汽在水平管束外表面膜状凝结换热时，从上面数的第一排管子的平均换热系数最大。

（√）三、解释名词与基本概念（20分，每小题4分）1.温度梯度在具有连续温度场的物体内，过任意一点P温度变化率最大的方向位于等温线的法线方向上，称过点P的最大温度变化率为温度梯度，温度增加的方向为正。

传热学课程试卷(A卷)题号一二三四总分得分一、填空题（本大题共14分，每题2分）1．导温系数又称热扩散率，它表征了物体内部各部分温度趋于均匀一致的能力（或材料传播温度变化的能力。

2．对同一种工质，自然对流换热系数h自、强制对流换热系数h强和沸腾换热系数h沸的大小关系为：h自<h强<h沸。

3．半径为R的半球内表面和圆底面组成封闭系统，则半球内表面对圆底面的角系数X2,1＝1/2 。

4．定向辐射强度是指单位时间，单位可见辐射面积，单位立体角内的辐射能量。

5．从换热表面的结构而言，强化凝结换热的基本思想是尽量减薄粘滞在换热表面上的液膜厚度；强化沸腾换热的基本思想是尽量增加换热表面上的汽化核心数。

6．已知炉墙表面与空气的对流换热系数为h c，辐射换热系数为h r，则其单位面积复合换热热阻为1/(h c+h r) 。

7．圆管的临界热绝缘直径d cri的计算式为d cri＝2λ/h，其物理意义为当d=d cri时对流与导热热阻之和最小，散热量最大。

二、选择题（本大题共16分，每小题2分）在每题列出的四个选项中只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1．公式tK=称为（ D ）。

q∆A．傅里叶定律 B. 牛顿冷却公式 C. 热平衡方程 D. 传热方程式2．物体表面黑度不受下述（D）条件的影响。

A．物质种类 B. 表面温度 C. 表面状况 D. 表面位置3．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，应将哪种材料放在内层？（ B ）A ．导热系数较大的材料 B. 导热系数较小的材料C ．任选一种即可 D. 无法确定 4．下列各参数中，属于物性参数的是（ C ）。

A ．传热系数 B. 吸收率 C. 普朗特数 D. 对流换热系数 5．将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是（ D ）。

A ．减少导热 B. 减少对流换热 C ．减少对流与辐射换热 D. 减少导热与对流换热 6．沸腾的临界热流密度q cri 是（ C ）。

2011年春季学期《传热学》（B 卷）答案一、（10分）冬天某湖面上结了一层厚度为200mm 的冰，其上、下表面温度分别为-15℃和0℃，冰的导热系数为2W/(m·K)，试求通过冰层的热流密度。

如果冰上覆盖了一层厚度为100mm 的雪，雪的导热系数为0.4W/(m 2·K)，此时雪的上表面温度为-20℃，试确定此时的热流密度。

解：由公式λδ21t t q -=（3分），代入数据，可得2150m W q =（2分） 当冰上覆盖一层雪时，由串联热阻的叠加公式，有：221131λδλδ+-=t t q （3分） 代入数据，可得214.57m W q =（2分）二、（10分）直径为80mm 、初始温度为25℃的桔子放在冰箱中，冰箱中空气温度为2℃，空气与桔子间表面传热系数为1.5W/(m 2·K)。

已知桔子的物性如下：λ=0.6085 W/(m·K)，ρ=997kg/m 3，c=4179J/(kg·K)。

试计算桔子中心温度减低到4℃所需的时间。

解：这是一个典型的非稳态热传导问题，先计算其毕渥数的大小：1.00986.06085.004.05.1<=⨯==λhl Bi ，故可以利用集总参数法计算此非稳态问题。

（3分） 由公式：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--=∞∞τρθθcV hA t t t t exp 00,可得：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=∞∞t t t t hA cV 0ln ρτ（5分） 代入数值，可得：88.90452=τs （2分）三、（10分）空气以10m/s 速度外掠0.8m 长的平板，80f t =℃,30w t =℃，计算该平板在临界雷诺数c Re 下的c h 、全板平均表面传热系数以及换热量。

(层流时平板表面局部努塞尔数3/12/1332.0Pr Re Nu x=，紊流时平板表面局部努塞尔数3/15/40296.0Pr Re Nu x =，板宽为1m ，已知5105⨯=c Re ，定性温度C t m 055=时的物性参数为：22.8710W/m K λ-=⨯⋅（），6218.4610m /s ν-=⨯，697.0=Pr )解：(1)根据临界雷诺数求解由层流转变到紊流时的临界长度1552m f w t t t =+=（）℃,（1分）此时空气得物性参数为： 22.8710W/m K λ-=⨯⋅（），6218.4610m /s ν-=⨯,0.697r P =5651018.46100.9210c c c Re ulRe X m u νν-⨯⨯⨯=⇒===（） （2分） 由于板长是0.8m ，所以，整个平板表面的边界层的流态皆为层流⇒==3/12/1Pr Re 332.0λhlNu x 21/21/351/21/322.87100.3320.3325100.6977.41W/m 0.8c c h Re Pr l λ-⨯==⨯⨯⨯=⋅（）（℃） （2分）(2)板长为0.8m 时，整个平板表面的边界层的雷诺数为：561033.41046.188.010⨯=⨯⨯==-νul Re （1分） 全板平均表面传热系数:21/21/351/21/322.87100.6640.664 4.33100.69713.9W/m 0.8h Re Pr l λ-⨯==⨯⨯⨯=⋅（）（℃） （2分） 全板平均表面换热量13.90.818030557.9W f w hA t t Φ=-=⨯⨯⨯-=（）（）（2分）四、（10分）温度50f t =℃的空气平行掠过一表面温度为100w t =℃的平板表面，平板下表面绝热。