2011华科传热学真题

《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。

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。

1．大气压力为B ，系统中工质真空表压力读数为p 1时，系统的真实压力为：（A ）p 1（B ）B ＋p 1（C ）B –p 1（D ）p 1–B【答案】C2．准静态是一种热力参数和作用力都有变化的过程，具有特性：（A ）内部和边界一起快速变化 （B ）边界上已经达到平衡（C ）内部状态参数随时处于均匀 （D ）内部参数变化远快于外部作用力变化 【答案】C【考点】准静态过程：在系统与外界的压力差、温度差无限小条件下，系统变化足够缓慢，系统经历一些列无限接近于平衡状态的过程。

3．热力学第一定律是关于热能与其他形式的能量相互转换的定律，适用于：（A ）一切工质和一切热力过程 （B ）量子级微观粒子的运动过程 （C ）工质的可逆或准静态过程 （D ）热机循环的一切过程 【答案】A【考点】《工程热力学》第四版 39页 原话4．z 压缩因子法是依据理想气体计算参数修正后得出实际气体近似参数，下列说法中不正确的是： （A ）（B ）z 是状态的函数，可能大于1或小于1 （C ）z 表明实际气体偏离理想气体的程度（D ）z 是同样压力下实际气体体积与理想气体体积的比值 【答案】D【考点】压缩因子：在给定状态下，实际气体的质量体积和理想气体的质量体积的比值。

5．把空气作为理想气体，当其中O 2的质量分数为21%，N 2的质量分数为78%，其他气体的质量分数为1%，则其定压比热容为：（A ）707J/(kg ·K) （B ）910/(kg ·K) （C ）1010J/(kg ·K) （D ）1023J/(kg ·K) 【答案】D （不会算） 【考点】 6．空气进行可逆绝热压缩，压缩比为6.5，初始温度为27℃，则终了时气体温度可达： （A ）512K （B ）450K （C ）168℃ （D ）46℃【答案】A （不会算） 【考点】7．卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，过程的条件是：（A ）绝热过程必须可逆，而等温过程可以任意 （B ）所有过程均是可逆的（C ）所有过程均可以是不可逆的 （D ）等温过程必须可逆，而绝热过程可以任意 【答案】B8．确定水蒸汽两相区域焓熵等热力参数需要给定参数：（A ）x （B ）p 和T （C ）p 和v （D ）p 和x 【答案】D （不确定）9．理想气体绝热节流过程中节流热效应为：（A ）零 （B ）热效应（C ）冷效应 （D ）热效应和冷效应均可能有 【答案】A【考点】理想气体绝热节流前后温度相等。

2013华中科技大学传热学（回忆版）1.导热系数和热扩散系数分别是从哪个方程式中定义出来的，其物理意义是什么？单位是什么？2.试用所学知识，分析影响套管式温度计测量流体温度精度的影响因素，并提出如何提高测量精度的方法？3.比渥数的定义式，及其物理意义？解释非稳态导热什么情形下适用集总参数法？4流体在两平行平板间作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。

试说明：（1）流体是被加热还是被冷却？（2）那一层壁面处的热流密度绝对值要大？（2009年考过）流体5.短管流动时，努赛尔修正系数是大于1还是小于1，为什么？6.有人认为：“根据基尔霍夫定律，发射率大的物体其吸收率必然也大，那么提高物体表面发射率，无法增强物体间辐射量”，试判断此人的观点是否正确，并解释为什么？7.善于发射的物体也善于吸收，因而物体的发射率越大，吸收率越大，试判断该说法是否正确，并解释为什么？8.深秋或者初冬，屋顶会结霜？试解释该现象？并说明此时环境中空气温度是否低于零度？二、分析题1、试推导圆柱体传热过程的临界热绝缘直径dc ，并分析保温材料的导热系数与保温材料的表面传热系数增加时，对dc 的影响。

2、两漫灰平行平板间存在着辐射换热，并保持表面温度T 1>T 2,两表面发射率分别为1ε、2ε。

为了减少两板间的辐射热流，用一个两侧面发射率不同的薄遮板将两板隔开。

试问：（1）遮热板的位置是否影响辐射换热效果？（2）遮热板的朝向是否影响辐射换热效果？3、对于竖夹层内的自然对流换热，换热计算公式为12()w w q h t t =-,格拉晓夫数3212()/w w G r g t t βδυ=-，式中1w t 、2w t 分别为两壁面的温度；δ为竖夹层的宽度；H 为竖夹层高度，已知恒壁温条件下竖夹层内空气的换热准则关系式为： 当2000r G <时；1u N =当4210⨯<r G <5210⨯时;1/41/40.18(/)u r N G H δ-=当57210 1.110r G ⨯<<⨯时；1/31/90.063(/)u r N G H δ-=公式中准则的定性温度为12()/2m w w t t t =+，试分析当2000r G <时，为什么u N 为常数，并且1u N =？（2009年考过）三、 计算题1、一温度报警器中有一保险丝，依靠保险丝熔断而报警。

华中科技大学《传热学》2013年本科期末试卷及参考答案华中科技大学2013年《传热学》一、填空题（本大题共14分，每题2分）1．导温系数又称，它表征了。

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：。

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＝。

4．定向辐射强度是指单位时间，面积，单位内的辐射能量。

5．从换热表面的结构而言，强化凝结换热的基本思想是；强化沸腾换热的基本思想是。

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。

7．圆管的临界热绝缘直径d cri的计算式为，其物理意义为。

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t=称为（）。

q?KA．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（）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？（）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（）。

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（）。

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（）。

A ．从过冷沸腾过渡到饱和沸腾的转折点B ．从自然对流过渡到核态沸腾的转折点C ．从核态沸腾过渡到膜态沸腾的转折点D ．从不稳定膜态沸腾过渡到稳定膜态沸腾的转折点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（）A ．已知物体边界上的温度分布B ．已知物体表面与周围介质之间的换热情况C ．已知物体边界上的热流密度D ．已知物体边界上流体的温度与流速三、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）022=+Φ?λdx t d ；（2）)(2222yt x t a t ??+??=??τ2．试写出在均匀网格条件下无内热源常物性物体稳态导热时绝热边界面上节点（i ,j ）的节点方程式。

17.5第一章:1・3—大平板，高2・5m,宽2 m,厚0.03m 导热系数为45 W/(m ・K),两侧表 面温度分别为tl = 100-C, t2 = 80 "C,试求该板的热阻、热流量、热流密 度。

0)= Z4—= 45x 2.5x 2x 100~ 80 = 150/CW 3 0.03 1- 6 一单层玻璃窗，高1.2ni,宽1.5 in,玻璃厚0・3 mm,玻璃导热系数为九二1.05W/(m K),室内外的空气温度分别为20 9和5 9,室内外空气与玻璃窗之间对流换热的表面传热系数分别为hl = 5.5 W/(m2 K)和h2 = 20 W/(m2.K),试求玻璃窗的散热损失及玻璃的导热热阻、两侧的对流换热热Q= Axq = 113.5W60.003…R-=- 3・3xl(T'K/W1.2x 1.5x 0.54- = ---------- ------ = 0」01K / W Ah 】 1.2x1.5x5.5A/T =1.2X 1.5X 20 =278X10 KW1・16附图所示的空腔由两个平行黑体表面组成，孔腔内抽成真空，且空腔的厚 度远小于其高度与宽度。

其余已知条件如图。

表面2是厚5=0.1 ni 的平板的一 侧面,其另一侧表面3被高温流体加热，平板的平均导热系数入=17.5 VV/(m.K), 试问在稳态工况下表面3的tw3温度为多少?解：若处于稳定工况，则一 / €8a(T ：x -T ：2)w3 — l wl A =127・l.OxO.lx5.67x IO -8 x(3004 -4004)=132.67 °C150x103 2.5x 2=30KW/m 2阻。

63W/〃F 20-510.003"" =----- + ------------- F -----5.50.5 20<P=fMa (r ；1-r ；2)=1-18 解：q = = 257.1W / /H 2d 1 0.4 1—+ — ------ +—A h 1.6 101・19 一厚度为0・4m, 导热系数为16 W/m K的平面墙壁，其一侧维持100・C的温度，另一侧和温度为10・C的流体进行对流换热，表面传热系数为10W/(m2K),求通过墙壁的热流密度。

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 ）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。

（ B ）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（ D ）A ． 8 × 10 4 W/m 2B ． 6 × 10 4 W/m 2C ． 7 × 10 4 W/m 2D ． 5 × 10 4 W/m24 ．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。

（ C ）A ．＞ 50B ．＝ 80C ．＜ 50D ．＝ 1005 ．炉墙内壁到外壁的热传递过程为（ D ）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 ）A ． kB ．λC ．α cD ．α7 ．雷诺准则反映了的对比关系？（ B ）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？ CA ．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。

（C ）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 ）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。

传热学试题（环境科学与工程学院2003级使用）班级 姓名 学号 成绩一、概念题（34分）答：非周期性的加热或冷却过程可以分为初始状况阶段和正规状况阶段（2分）。

前者的温度分布依然受着初始温度分布的影响，也就是说热扰动还没有扩散到整个系统，系统中仍然存在着初始状态，此时的温度场必须用无穷级数加以描述（2分）；而后者却是热扰动已经扩散到了整个系统，系统中各个地方的温度都随时间变化，此时温度分布可以用初等函数加以描述（2分）。

答：时间常数是从导热问题的集总参数系统分析中定义出来的，为A ατ＝0，（1分）从中不难看出，它与系统（物体）的物性、形状大小相关，且与环境状况（换热状况）紧密相联（3分）。

因此，同一物体处于不同环境其时间常数是不一样的（2分）。

四个无量纲准则的物理量组成为：23Re;Pr ;Pr ;Re νβννTL g Gr Pe a L u ∆=•===∞。

（各1分）Re ――表征给定流场的流体惯性力与其黏性力的对比关系；Pe ――表征给定流场的流体热对流能力与其热传导（扩散）能力的对比关系；Pr ――反映物质的动量扩散特性与其热量扩散特性的对比关系；Gr ――主要表征给定流场在浮升力作用下产生的流体惯性力与其黏性力的对比关系。

（各1分）Bi=αL s /λs 而Nu=αL f /λf 。

从物理量的组成来看，Bi 数的导热系数λs 为固体的值，而Nu 数的λf 则为流体的值；Bi 数的特征尺寸L s 在固体侧定义，而Nu 数的L f 则在流体侧定义。

从物理意义上看，前者反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的对比关系，而后者则反映了换热系统中流体与壁面地换热性能与其自身的导热性能的对比关系。

（2分）简化，必须存在足够大的贝克莱数，即1Pr Re >>⋅=Pe （2分）,也就是具有21∆的数量级，此时扩散项22X ∂Θ∂才能够被忽略。

从而使能量微分方程变为抛物型偏微分方程，成为可得分答：物体表面的黑度被定义为物体表面的辐射力与其同温度下黑体辐射的辐射力之比（1分），它与物体的种类、表面特征及表面温度相关（1分）。

传热学考试题和答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 热量传递的三种基本方式是（）。

A. 导热、对流、辐射B. 导热、对流、蒸发C. 导热、对流、凝结D. 导热、蒸发、辐射答案：A2. 傅里叶定律描述的是（）。

A. 流体流动B. 质量传递C. 热量传递D. 动量传递答案：C3. 在稳态导热中，温度梯度与热流密度的关系是（）。

A. 正比B. 反比C. 无关D. 相等答案：A4. 牛顿冷却定律中，物体表面与周围流体之间的对流换热系数与（）无关。

A. 流体的物性B. 物体表面的温度C. 流体的流速D. 物体的几何形状答案：B5. 黑体辐射定律中，黑体辐射的强度与温度的关系是（）。

A. 线性关系B. 对数关系C. 指数关系D. 幂次关系答案：C6. 对流换热的努塞尔特数（Nu）是（）。

A. 无量纲数B. 温度的单位C. 长度的单位D. 质量的单位答案：A7. 辐射换热中，两表面之间的角系数（）。

A. 总是等于1B. 总是小于1C. 总是大于1D. 可以大于1答案：B8. 在热传导过程中，如果材料的导热系数增大，则（）。

A. 热阻减小，热流密度增大B. 热阻增大，热流密度减小C. 热阻减小，热流密度减小D. 热阻增大，热流密度增大答案：A9. 相变潜热是指（）。

A. 物质在相变过程中吸收或释放的热量B. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的比热容之比C. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的质量之比D. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的体积之比答案：A10. 热管是一种高效的热传递装置，其工作原理是基于（）。

A. 导热B. 对流C. 辐射D. 相变答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 热传导的基本定律是______定律，其数学表达式为：q = -kA(dT/dx)。

答案：傅里叶2. 热对流中的换热系数h与流体的______、流速、物体的几何形状等因素有关。

答案：物性3. 辐射换热中，两表面之间的角系数φ的取值范围是______。

传热学题库及参考答案1、原油中的硫化物在高温时能形成( )腐蚀介质。

A、RSB、SC、S-H2S-RSHD、H2S答案：C2、列管换热器的传热效率下降可能是由于( )A、壳体内不凝汽或冷凝液增多B、管束与折流伴的结构不合理C、壳体介质流动过快D、壳体和管束温差过大答案：A3、制冷分为四个过程，其中给深冷分离提供冷剂是在( )过程中。

A、压缩B、膨胀C、蒸发D、冷凝答案：C4、已知环氧乙烷合成反应器生产能力为144t/d，年工作时间8000h，按乙烯原料计算，生成环氧乙烷的选择性为71%，通入反应器的乙烯为43720kg/h （原子量:C-12，H-1，O-16），下列生产指标正确的是( )A、反应器年生产能力为48kt/a，乙烯转化率为12.3%B、反应器年生产能力为52.56kt/a，乙烯转化率为12.3%；C、反应器年生产能力为48kt/a，乙烯的转化率为8.73%D、反应器年生产能力为52.56kt/a，乙烯的转化率为8.73%答案：A5、套管换热器的换热方式为( )A、混合式B、间壁式C、蓄热式D、其他方式答案：B6、输送膏状物应选用( )A、往复泵B、压缩机C、齿轮泵D、离心泵答案：C7、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是( )A、管壁热阻；B、污垢热阻；C、管外对流传热热阻；D、管内对流传热热阻；答案：B8、裂解气深冷分离的主要依据是( )A、各烃的相对挥发度不同B、各烃分子结构的不同C、各烃分子量的大小D、各烃分子间作用力不同答案：A9、对于一级反应其半衰期与反应物的起始浓度( )A、成反比B、无关C、成正比D、不确定答案：B10、产生离心泵启动后不进水的原因是( )。

A、泵内发生汽蚀现象B、吸入管浸入深度不够C、填料压得过紧D、轴承润滑不良答案：B11、有机化合物及其水溶液作为载冷剂使用时的主要缺点是( )A、凝固温度较高B、腐蚀性强C、价格较高D、载热能力小答案：C12、乙烯工业上前加氢和后加氢是依( )为界划分的。