1、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。
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
2、一块厚20mm 的钢板，加热到5000C 后置于200
C 的空气中冷却。设冷却过程中钢板两侧面
的平均表面传热系数为)/(352K m W ⋅,钢板的导热系数为
)/(452
K m W ⋅，若扩散率为s m /10375.125-⨯。试确定使钢板冷却到空气相差100C 时所需的时间。
解：由题意知
1
.00078.0<==
δ
hA
Bi
故可采用集总参数法处理。由平板两边对称受热，板内温度分布必以其中心对称，建
立微分方程，引入过余温度，则得：
⎪⎩
⎪
⎨
⎧
=-==+∞0)0(0θ
θθρτθt t hA d d cv
解之得：)ex p())/(ex p()ex p(0
τλδατρλτρθθh A V c h cv hA -=-=-=
s C 3633100
＝时，将数据代入得，当τθ=
3、如图所示的二维、含有内热源、常物性的稳态导热问题，试导
出内角顶节点O （m,n ）的离散方程式。且Δx=Δy 时，解出内角
顶节点O （m,n ）的温度分布n
m t , （8分）
解：
()()分）（时，
当分）2.......................................................................2232326......(0224322,21,,11,,1,,,,1,,,1,1,,,1f n m n m n m n m n m n m n m f n m n m n m n
m n m n
m n m n m n m t x h x t t t t t x h y x t t h y x y x y t t x x
t t y y t t x
x t t y
λλλλλλλ∆+Φ
∆++++=⎪⎭
⎫ ⎝⎛+∆∆=∆=-⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+∆+Φ∆∆+∆-∆+
∆-∆+∆-∆+∆-∆-++--++-
4、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。
解：）对于管外表面积的传热系数为
2 ）略计算壁热阻，传热系数为
传热系数增加了 96%
3 )
传热系数增加还不到 1%
∴抓住分热阻最大的那个环节进行强化，才能收到显著效果。
5-已知：20℃的水以2m/s 的流速平行地流过一块平板，边界层内的流速为三次多项式分布。
求：计算离开平板前缘10cm 及20cm 处的流动边界层厚度及两截面上边界层内流体的质量流量（以垂直于流动方向的单位宽度计）。
解：20℃的水 s m v /10006.12
6-⨯= s m u /2=
（1）x=10cm=0.1m
61000.101
.02Re -∞⨯⨯==
v x u x =19880.72 小于过渡雷诺
数x Re . 按（5—22）
m
u vx 36100406.121
.010006.164.464.4--∞⨯=⨯⨯==δ
设3)(2123δδy y u u y
⨯-⨯=
∞
y
y y y d y
y u d u u u ud u u ud m ])(2123[3000
δδρρρ
ρδδδδ
⨯-⨯====⎰⎰⎰⎰∞∞∞∞
=]843[)](8143[0342δδρδδρδ-=-⨯∞∞u y y u =998.2⨯2δ85⨯=1.298 2
/m kg
（2）x=20cm=0.2m
610006.102
.02Re -⨯⨯=
x =39761.43 （为尽流）
3
61047.1202
.010006.164.464.4--∞⨯=⨯⨯==u vx δ m
834.185
22.9980=⨯⨯==⎰δρδy x d u m 2
/m kg 、
6、 水流过长为10m 的直管，入口温度为20℃，出口温度为40℃，管内径d ＝20mm ，水在
管内流速为2m/s ，求对流换热系数和平均管壁温度。
已知：30℃水的物性为λ＝0.618W/(m ·K)，ν＝0.805×10－6m 2
/s ，Pr=5.42，ρ＝
995.7kg/m 3
,c p =4.17kJ/(kg ·K)。管内紊流强制对流换热关联式为
4.08.0Pr Re 023.0=Nu 。
解：定性温度 302/)4020(=+=f t ℃
43.25842.5)10
805.002.02(023.0Pr )(
023.0Pr Re 023.04.08
.06
4
.08.04.08.0=⨯⨯⨯⨯=⨯==-ν
ud
Nu
)/(4.798502
.043
.258618.02K m W d
Nu
h ⋅=⨯=
=
λ
由热量平衡得：
t dl h t t c q p m ∆=-π)'''(11
则：
4
.1010
4.798544170
7.995202.04)
'''()'''(4)
'''(1111211=⨯⨯⨯⨯⨯=
-=
-⋅
=-=
∆hl
t t c du dl
h t t c u d dl h t t c q t p p p m ρπρππ
设管壁平均温度为t ，则：
4.10)40
20ln()
40()20(=-----=
∆t t t t t
解得：t ＝43.4℃
7、试确定一个电功率为100W 的电灯泡发光效率。假设该灯泡的钨丝可看成是2900K 的黑
体，其几何形状为mm mm 52⨯的矩形薄片。
解：
4
0100⎪
⎭⎫
⎝⎛=T C E b 可见光的波长范围0.38～0.76m μ 则K m T K m T .2204;.110221μλμλ== 由表可近似取
()()19
.10;092.076.0038.00==--b b F F
在可见光范围内的能量为()%
094.019.101004
0-⨯⎪⎭⎫
⎝⎛=∆E T C
发光效率%
09.10=E ∆E =η
8、有一圆柱体，如图2所示，表面1温度1550K
=T ，发射率
10.8
ε=，表面2温度
2275K
=T ，
发射率
20.4
ε=，圆柱面3为绝热表面，角系数
3,10.308
=X 。求：（1）表面1的净辐射损失；
（2）绝热面3的温度。
解： (1)
π
=⨯π==09.03.0221A A , π=⨯⨯π=18.03.06.03A
616.0308.009.018.01,3133,1=⨯π
π
==
X A A X ,
384
.0616.012,1=-=X
π=π⨯-=
36.01
09.08.08.011R , π=
π⨯-=06.0109.04.04.012R
π=⨯π==
9.28384.009.01112112X A R π=⨯π==0.18616.009.012313R R
π
=⨯π
+
π=
+0.162
0.189.281/)(122313R R R
图2
33
W)
(1031.40.1606.0136.01)75.25.5(67.52441⨯=++π-⨯=Φ ……………………………...
(2)
)W/m (1081.436.01
1031.45.567.523241111⨯=π⨯
⨯-⨯=⋅-=R ΦE J b )W/m (1061.206.01
1031.475.267.523242122⨯=π⨯⨯+⨯=⋅+=R ΦE J b
)W/m (1071.3)1061.21081.4(21
)(212333213⨯=⨯+⨯=+=
J J J
33b E J = ∴
)K (5061067.51071.348
3
4
33=⨯⨯==
-σJ T …………………...
9、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。
已知： q m2 =2.5kg/s
• 计算平均温差
（ 2 ）计算水所吸收的热量
（ 3 ）计算传热面积
由 得
10、在一台逆流式水－水换热器中，C t ︒='5.871，流量为每小时9000kg ，
C t ︒='322，流量为每小时13 500kg ，总传热系数
)/(74012
K m W k ⋅=，传热面积A=3.75m 2,试确定热水的出口温度。
[]{}[]{}
409.01)(exp 11)(exp 1623
.03600
/4191900075
.31740)(6694.04174
135004191
9000)()(/4174/4191,7540min 2121=------=⨯⨯==
=⨯⨯==
⋅=⋅=︒︒B NTU B B NTU NTU c q kA NTU c q c q B k
kg J c k kg J c C C m m m p p －＝为：
法，逆流换热器的效能由则可查得：
和别为设冷、热水平均温度分解：εε
有效。定相差很小，计算结果冷热流体平均温度与设
平均温度验算：
＝又
60
.192/20.15)8.645.87(6694.0)()(15
.762/)8.645.87(2/)(8.64)
325.87(409.05.87)(22222
1
2111121112
111=∆+'
=︒=-⨯=∆⇒==∆∆=+="
+'=︒=-⨯-='-'-'="⇒'-'"-'t t t C t B c q c q t t t t t C
t t t t t t t t m m m m εε
东大2006—2007学年第二学期期末考试 《传热学》试题（A卷）答案 一、填空题(每空1分，共20分) 1、某物体温度分布的表达式为t=f(x ,y,τ),此温度场为二维（几维）、非稳态（稳态或非稳态）温度场。 2、当等温线图上每两条相邻等温线的温度间隔相同时，等温线的疏密可以直观地反映出不同区域导热热流密度的相对大小。 3、导热微分方程式是根据能量守恒定律和傅里叶定律建立起来的导热物体中的温度场应当满足的数学表达式。 4、工程上常采用肋片来强化传热。 5、换热器传热计算的两种方法是平均温差法和效能-传热单元数法。 6、由于流动起因的不同，对流换热可以区别为强制对流换热与自然对流换热。 7、固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层称为温度边界层或热边界层，其厚度定义为以过余温度为来流过余温度的99%处。 8、判断两个现象相似的条件是：同名的已定特征数相等；单值性条件相似。 9、凝结有珠状凝结和膜状凝结两种形式，其中珠状凝结有较大的换热强度，工程上常用的是膜状凝结。 10、遵循兰贝特定律的辐射，数值上其辐射力等于定向辐射强度的π倍。 11、单位时间内投射到表面的单位面积上总辐射能为投入辐射，单位时间内离开表面单位面积的总辐射能为该表面的有效辐射，后者包括表面的自身辐射和投入辐射被反射的部分。 二、选择题（每题2分，共16分） 1、下列说法不正确的是（D ） A、辐射换热不依赖物体的接触而进行热量传递； B、辐射换热过程伴随着能量形式的两次转化； C、一切物体只要其温度T＞0K，都会不断地发射热射线； D、辐射换热的大小与物体温度差的四次方成正比。 2、大平板采用集总参数法的判别条件是（C）
2006—2007学年第二学期期末考试 《传热学》试题（B 卷）答案 一、填空题(每空1分，共20分) 1、当凝结过程在冷壁面上进行时，视凝结液体依附壁面的不同．可分为膜状凝结和珠状凝结两种。 2、格拉晓夫准则的物理意义表示浮升力与粘性力的相对大小；表达式 2 3 γαtl g G r ?= 3、根据物体温度与时间的关系，热量传递过程可分为两类：稳态传热过程和非稳态传热过程。 4、把吸收率等于1的物体称黑体，把光谱吸收比与波长无关的物体称为灰体。 5、同一温度下黑体的辐射能力最大，吸收能力最大 。 6、角系数的性质有相对性、完整性、可加性。 7、非稳态导热定解条件有两个，边界条件和初始条件。 8、影响对流换热的主要因素有流动的起因、流动状态；流体的热物理性质；流体的相变；和换热表面几何因素。 二、选择题（每题2分，共18分） 1、.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.格拉晓夫数 C.普朗特数 D.努谢尔特数 2、物体给定辐射方向上，物体在与发射方向垂直的方向上的单位投影面积，在单位时间和单位立体角内所发射全波长的能量，称为（ A ） A 、辐射强度； B 、辐射力； C 、光谱辐射强度； D 、光谱辐射力。 3．彼此相似的现象，它们的同名准则数 （ C ） A.相似 B.不等 C.必定相等 D.之间无关 4、温度梯度的方向是指向温度 （A ） A ．增加方向 B ．降低方向 C ． 不变方向 D ． 趋于零方向 5、实际物体的辐射力比同温度下黑体的辐射力 （ B ） A.大 B.小 C.一样 D.差不多 6、 热量传递的三种基本方式是( A ) A. 热对流、导热、辐射 B. 复合换热、热辐射、导热 C. 对流换热、导热、传热过程 D. 复合换热、热辐射、传热过程 7. 无量纲组合 hL λ 用于对流换热时称为( C )准则。 A. Re(雷诺) B. Pr(普朗特) C. Nu(努谢尔特) D. Gr(格拉晓夫) 8. 对流换热以( B )作为基本计算式 A. 傅立叶定律 B. 牛顿冷却公式 C. 普朗克定律 D. 热路欧姆定律 9. 公式Φ=kA Δt 称为( C )。 A. 傅立叶定律 B. 牛顿冷却公式 C. 传热方程式 D. 热路欧姆定律 三、名词解释（每题3分，共12分） 1、导热微分方程式：导热微分方程式是根据能量守恒定律和傅里叶定律建立起来的导热物体中的温度场应当满足的数学表达式。
1、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。 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 2、一块厚20mm 的钢板，加热到5000C 后置于200 C 的空气中冷却。设冷却过程中钢板两侧面 的平均表面传热系数为)/(352K m W ⋅,钢板的导热系数为 )/(452 K m W ⋅，若扩散率为s m /10375.125-⨯。试确定使钢板冷却到空气相差100C 时所需的时间。 解：由题意知 1 .00078.0<== δ hA Bi 故可采用集总参数法处理。由平板两边对称受热，板内温度分布必以其中心对称，建 立微分方程，引入过余温度，则得： ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ =-==+∞0)0(0θ θθρτθt t hA d d cv 解之得：)ex p())/(ex p()ex p(0 τλδατρλτρθθh A V c h cv hA -=-=-= s C 3633100 ＝时，将数据代入得，当τθ= 3、如图所示的二维、含有内热源、常物性的稳态导热问题，试导
出内角顶节点O （m,n ）的离散方程式。且Δx=Δy 时，解出内角 顶节点O （m,n ）的温度分布n m t , （8分） 解： ()()分）（时， 当分）2.......................................................................2232326......(0224322,21,,11,,1,,,,1,,,1,1,,,1f n m n m n m n m n m n m n m f n m n m n m n m n m n m n m n m n m t x h x t t t t t x h y x t t h y x y x y t t x x t t y y t t x x t t y λλλλλλλ∆+Φ ∆++++=⎪⎭ ⎫ ⎝⎛+∆∆=∆=-⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+∆+Φ∆∆+∆-∆+ ∆-∆+∆-∆+∆-∆-++--++- 4、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。 解：）对于管外表面积的传热系数为
《传热学》试题库 第一早 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。 数表示复合传热能力的大小。 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 ____________________________ 。 2 (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 。 2 (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 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 _________________________ 2 2 (W / (m K), W / (m K), W / (m K)) 6. __________________________ 复合传热是指 _________________________ ，复合传热系数等于 _________ 之和，单位是 。 2 (对流传热与辐射传热之和，对流传热系数与辐射传热系数之和， W / (m K)) 7. ____________________________________ 单位面积热阻r t 的单位是 _____________ ;总面积热阻 R 的单位是 。 (m 2 K/W , K/W ) 8 单位面积导热热阻的表达式为 _____________。 (5/ 入) 9. _________________________________________ 单位面积对流传热热阻的表达式为 。 (1/h ) 10 •总传热系数K 与单位面积传热热阻 r t 的关系为 _______________ 。 (r t =1/K ) 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 数表示对流传热能力的大小。 &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 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 是的对流传热量，单位为 1K 是的辐射传热量，单位为 1K 是的复合传热量，单位为 2 W / (m K)。 / 2 W / (m K)。 2 W / (m K)。 对流传热系 辐射传热系 复合传热系 10.总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。
传热学试题（附答案） 1、一套管换热器，环隙为120℃蒸汽冷凝，管内空气从20℃被加热到50℃，则管壁温度应接近于( ) A、35℃ B、120℃ C、77.5℃ D、50℃ 答案：B 2、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：A 3、任何牌号聚丙烯必须要加的稳定剂是( ) A、抗氧剂 B、爽滑剂 C、卤素吸收剂 D、抗老化剂 答案：C 4、螺纹管的外表面可扩展为光管的( )倍。 A、1.5~2.5 B、2.2~2.5 C、2.2~2.7 D、2.5~2.8 答案：C 5、氯丁橡胶的单体是( )。 A、氯乙烯 B、三氯乙烯 C、3-氯丁二烯 D、2-氯丁二烯 答案：D 6、为了防止( )现象发生，启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀 A、电机烧坏 B、叶轮受损
C、气缚 D、汽蚀 答案：A 7、合成树脂原料中，一般都含有一定量的抗氧剂，其目的是( )。 A、为了便于保存 B、增加成本 C、降低成本 D、有利于反应 答案：A 8、在管壳式换热器中，饱和蒸气宜走管间，以便于( )，且蒸气较洁净，它对清洗无要求。 A、及时排除冷凝液 B、流速不太快 C、流通面积不太小 D、传热不过多 答案：A 9、装置吹扫合格的标准是指( ) A、目视排气清净 B、在排气口用白布打靶检查五分钟内无任何脏物 C、手摸无脏 D、涂有白铅油的靶板打靶一分钟无任何脏物 答案：B 10、用饱和水蒸气加热空气时，传热管的壁温接近( ) A、蒸汽的温度 B、空气的出口温度 C、空气进、出口平均温度 D、无法确定 答案：A 11、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、管内对流传热热阻； D、管外对流传热热阻； 答案：B
《传热学》复习题 一、 判断题 1. 傅立叶定律只适用于各向同性物体的导热，而不适用于各向异性物体的导热。（ ） 2. 随着肋高的增大，肋片散热量增大，所以肋片效率也增大。 （ ） 3. 在相同的流动和换热壁面条件下，导热系数大的流体对流换热系数就大。 ( ) 4. 由牛顿冷却公式t h q ∆⋅=可知，换热量q 与温差t ∆成正比。 ( ) 5. 辐射传热时，对于绝热面，其净辐射换热量为零，故绝热面与其他辐射面间 不存在辐射传热。 （ ） 6. 漫射表面在半球空间各个方向上的定向辐射力相等。 ( ) 7. 在相同的进出口温度下，逆流比顺流的传热平均温差小。 ( ) 8. 一长为L 外径为d （L>>d ）的不锈钢管，放置在静止的空气中，管内用电加 热，功率恒定，空气温度也恒定。在这种情况下，管子竖直放置时管壁温度比水 平放置时要高。（ ） 9. 黑体的热力学温度增加一倍，其总辐射力增加16倍 。 （ ） 10. 物体辐射某一波长辐射能的能力越强，其吸收这一波长辐射能的能力就越 强。 （ ） 11．无限大平壁冷却时，若Bi →∞，则第三类边界条件相当于第二类边界条件。（ ） 12．在相同的进出口温度下，逆流比顺流的传热平均温差大。（ ） 13.自然对流紊流的表面传热系数与定型尺寸无关。（ ） 14. 一个表面的有效辐射一定不小于它的本身辐射。（ ） 15．管内受迫对流换热时，不论是层流或紊流，常壁温边界还是常热流边界，在 充分发展阶段，表面传热系数不沿管长方向变化。（ ） 16．导热微分方程是导热普遍规律的数学描写，所以它对任意形状物体的内部和 边界都适用。 （ ） 17．普通玻璃对于波长为2m μ以下的射线可以认为是不透明的。（ ）
东南大学2006—2007学年第二学期期末考试 《传热学》试题（A 卷）答案 一、填空题(每空1分，共20分) 1、某物体温度分布的表达式为t=f(x ,y,τ),此温度场为二维（几维）、非稳态（稳态或非稳态）温度场。 2、当等温线图上每两条相邻等温线的温度间隔相同时，等温线的疏密可以直观地反映出不同区域导热热流密度的相对大小。 3、导热微分方程式是根据能量守恒定律和傅里叶定律建立起来的导热物体中的温度场应当满足的数学表达式。 4、工程上常采用肋片来强化传热。 5、换热器传热计算的两种方法是平均温差法和效能-传热单元数法。 6、由于流动起因的不同，对流换热可以区别为强制对流换热与自然对流换热。 7、固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层称为温度边界层或热边界层，其厚度定义为以过余温度为来流过余温度的99%处。 8、判断两个现象相似的条件是：同名的已定特征数相等；单值性条件相似。 9、凝结有珠状凝结和膜状凝结两种形式，其中珠状凝结有较大的换热强度，工程上常用的是膜状凝结。 10、遵循兰贝特定律的辐射，数值上其辐射力等于定向辐射强度的π倍。 11、单位时间内投射到表面的单位面积上总辐射能为投入辐射，单位时间内离开表面单位面积的总辐射能为该表面的有效辐射，后者包括表面的自身辐射和投入辐射被反射的部分。 二、选择题（每题2分，共16分） 1、下列说法不正确的是（ D ） A 、辐射换热不依赖物体的接触而进行热量传递； B 、辐射换热过程伴随着能量形式的两次转化； C 、一切物体只要其温度T ＞0K ，都会不断地发射热射线； D 、辐射换热的大小与物体温度差的四次方成正比。 2、大平板采用集总参数法的判别条件是 （C ） A ．Bi>0.1 B ． Bi=1 C ． Bi<0.1 D ． Bi=0.1 3．已知边界周围流体温度和边界面与流体之间的表面传热系数的称为 ( C ) A.第一类边界条件 B. 第二类边界条件 C.第三类边界条件 D. 初始条件 4、在热辐射分析中，把光谱吸收比与波长无关的物体称为（c ） A 、黑体；B 、透明体；C 、灰体；D 、绝对白体。 5、换热器在相同的进出口温度条件下，（A ）平均温差最大。 A 、逆流；B 、顺流；C 、交叉流；D 、混合流。 6.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 7.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( B )。 A.100°C B.124°C C.150°C D.225°C 8．管内对流换热的流态判别是用 （ B ） A. Gr B. Re C. Pe D. Gr ·Pr 三、名词解释（每题3分，共12分） 1、热扩散率：c λαρ＝，物理意义：材料传播温度变化能 力大小的指标。 2、传热过程：热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程。 3、努赛尔数： ，反映对流换热过程的强度。 4、角系数：表面1发出的辐射能中落到表面2上的百分数，称为角系数。 四、简答题（每题4分，共16分） 1、什么是稳态温度场？其数学表达式是什么？ 答：在稳态条件下物体各点的温度分布不随时间的改变而变化的温度场（2分）。 其表达式 ),,,(z y x f t =（2分） 。 2、室内安装的暖气设施，试说明从热水至室内空气的传热过程中包含那些传热环节。 答：热水→管子内壁：对流换热；（1分） 管子内壁→管子外壁：导热；（1分） 管子外壁→室内环境：对流换热和辐射换热（2分） 3、影响对流换热的一般因素有哪些？ 答：影响对流换热的一般因素有：⑴流动的起因和流动状态（1分）；⑵流体的热物理性质（1分）；⑶流体的相变（1分）；⑷换热表面几何因素（1分）。 4、如图所示的真空辐射炉，球心处有一黑体加热元件，试答：指出①，②，③3处中何处定向辐射强度最大?何处辐射热流最大?假 设①，②，②处对球心所张立体角相同。 答：由黑体辐射的兰贝特定律知，定向辐射强度与方向无关。故I l ＝I 2=I 3。（2分） 而三处对球心立体角相当，但与法线方向夹角不同，θ1＞θ2＞θ3。所以①处辐射热流最大，③处最小。（2分） 五、计算题（共36分）： 1、某一炉墙内层由耐火砖、外层由红砖组成，厚度分别为200mm 和100mm ，导热系数分别为0.8W/(m ·K)和0.5W/(m ·K)，炉墙内外侧壁面温度分别为700℃和50℃，试计算：(1)该炉墙单位面积的热损失；(2)若以导热系数为0.11W/(m ·K)的保温板代替红砖，其它条件不变，为了使炉墙单位面积热损失低于1kW/m 2，至少需要用多厚的保温板。（10分） 解：(1)单位面积散热损失：
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、RS B、S C、S-H2S-RSH D、H2S 答案：C 2、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：A 3、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：C 4、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：A 5、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：B 6、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：C 7、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：B 8、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：A 9、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：B 10、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：B 11、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：C
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 g 8W 115W 115W 8W 18W g 8W 8W 4. 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 u1 o u2 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℃ 。试确定：（1）额定电流下熔丝的温度；（2）熔丝的最小熔断电流； （3）电流由额定值突然增大到最小熔断电流的 2 倍时熔丝的熔断时间。（提示： 单位长度铜丝电阻 Re 4e d 2 ）。 2（34 分）一球场可近似看成是圆形地板和半球形屋顶组成的封
传热学题目附答案 《传热学》题目+答案 一、填空（每空1分，共20分） 1、热量从壁一侧的高温流体通过壁传给另一侧低温流体的过程称为传热过程。 2、如果温度场不随时间而变化，则为稳态温度场。 3、温度梯度的正向朝着温度增加（增加或减小）的方向，与热流矢量的方向相反。 4、稳态导热过程的单值性条件有几何条件、物理条件、边界条件。 5、对应于总热阻为极小值的保温层外径为临界热绝缘直径。只有当管道外径大于临界热绝缘直径时，覆盖保温层才肯定有效地起到减少热损失的作用。 6、在一定的冷、热流体进出口温度下，换热器不同的流动型式中，逆流的对数平均温差最大，顺流最小。 7、非稳态导热可以分为瞬态导热和周期性导热。 8、按照引起流体流动的原因，对流换热可分为受迫对流换热和自然对流换热。 9、自然对流换热中，当边界层流态为层流时，局部表面传热系数将随着厚度的增加逐渐减小，而当边界层由层流向紊流转变后，局部表面传热系数将增大；达到旺盛紊流时，局部表面传热系数将保持不变。 10、辐射测量用探测仪所测到的灰表面的辐射能，实际上是有效辐射，定义为灰体表面的本身辐射和反射辐射之和。 11、将一个黑体表面的温度由30℃增加到333℃，该表面的辐射力增加了16倍。二、选择题（每题2分，共10分） 1、C ；2、B ； 3、A ； 4、A ； 5、C 1、具有均匀内热源的无限大平壁稳态导热的微分方程式为（）。 A. +??22x t +??22y t 22z t ??+λφ =0 B.
τ t =ɑ（+??22x t +??22y t 22z t ）+ c ρΦ C. +??2 2x t λφ =0 D. τ ρ??t c = )(x t x λ+)(y t y λ+)(z t z λ+ф 2、若某一边界面有 0t x =?，此为（）边界条件。第一类 B 、第二类 C 、第三类 D 、以上都不是 3、下列说法不正确的是（）。 A 、辐射换热必须通过中间介质相接触才能进行； B 、辐射换热过程伴随着能量形式的两次转换； C 、一切物体只要温度T>0，都会不断地发射热射线； D 、高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体辐射给高温物体的能量。 4、基尔霍夫定律指出（）。 A 、实际物体吸收率和发射率之间的定量关系； B 、黑体的光谱辐射力与波长、温度的关系； C 、任意温度黑体最大单色辐射力所对应波长的定量描述； D 所有漫射表面(定向)辐射强度不随空间方位改变。
班号 学号 姓名 成绩 《传热学A 》期末考试卷 注意事项：所有答案均写在答题纸上，答在试卷上无效。 题目： 一、判断下列说法是否正确，正确的画“√”，错误的画“Ⅹ” （本题10分，每 小题1分） 1、只要材料的导热系数为常数，一维无限大平板内的温度沿热流的流向分布就为线性分布。 （ ） 2、根据动量传递和热量传递的比拟理论，对流换热时，Nu 增加则流体流动的阻力系数也将增加。 （ ） 3、凝结换热的热阻主要是液膜的导热热阻。 （ ） 4、在对流换热问题中，流体的温度高于壁面温度时，流体不一定被冷却。 （ ） 5、 以恒定热流对管内流体进行加热时，管内截面的平均温度随管长线性增加。 （ ） 6、 自然对流换热且流态为湍流时，在其他条件不变的情况下，圆管水平放置和竖直放置其平均对流换热系数相等。 （ ） 7、 质扩散系数D 是个物性参数，只与扩散时的温度、压力及混合物的性质有关。 （ ） 8、实际物体的反射辐射不可能大于同温度下的黑体辐射力。 （ ） 9、在两个温度不同的平行平板之间，平行地插入一块普通的透光玻璃，不会影响两者的辐射换热。 （ ） 10、 热阻也是物质的一个物性参数。 （ ） 二、简单回答下列各题 （本题50分，第1题8分，其余每题6分） 1、一个侧表面绝热的圆台体，左右两个面的温度分别为1t 和 2t ，且21t t 并维持不变，在右图所示的坐标系中定性画 出温度、热流和热流密度沿轴向分布曲线。 2、在使用上雷诺比拟和科尔朋比拟有什么不同？
3、如何将从实验室得到的实验结果应用于工程实际？ 4、传质有哪两种基本方式？其各自的特点是什么？ 5、对于流体外掠平板的流动，试利用数量级分析的方法，说明边界层内垂直于平板的速度与平行于平板的速度相比是个小量。 6、温度为800K 不透射的灰表面，其黑度为0.4，问：对于来自900K 的黑体辐射源，其反射率为多少？ 7、温度为310K 的物体表面置于太阳光的照射下，设此时表面的单色吸收率随波长的变化如图示，试分析，在计算与太阳能的交换时，该表面是否可作为灰体处理？为什么？ 8、空气在圆管内的紊流换热，若保持质量流量及其它条件不变，将圆管的直径减小一半，换热系数如何变化？总换热量如何变化？ 三、计算题(共40分，第1、2题各15分，第3题10分) 1、为了节能，经常在圆形热力管道外用两种不同导热系数的材料进行保温，一种材料导热系数大，另一种材料的导热系数小，假设包裹的厚度相同，如果你作为工程师，你认为是否有必要考虑先包哪种材料，为什么？ 2、一个大气压下流量为G =26kg/h 、进口温度为100'=f t ℃的空气流进d =0.0254m 的管内被加热，管壁温度比空气温度总是高出20℃。若管长L =3m ，判断空气的出口温度"f t 是高于、等于还是低于150℃，若低于150℃，还需将管子加长多少才能使空气的出口温度达到150℃；若出口温度高于150℃，求实际出口温度。（所需空气的物性参数如下： 空气在一个大气压下的物性表 T(℃) p C (J/(kg.℃) 610⨯μ[kg/(m.s)] )./([102C m W ⨯λ )/(3m kg ρ 20 1005 18.1 2.59 1.205 40 1005 19.1 2.76 1.128 50 1005 19.6 2.83 1.093 60 1005 20.1 2.90 1.060 80 1009 21.1 3.05 1.000 100 1009 21.9 3.21 0.946 120 1009 22.8 3.34 0.898
《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。
3. 请简述集总参数方法的定义，并说明使用集总参数方法的判据、时间常数的含义？（10分） 集总参数方法：在非稳态导热时，当物体内部的导热热阻远远小于外部对流换热热阻时，此时物体内部的温度可以看作均匀一致，这样，就看以把物体看作一个点，而其各物体参数都可以看作集中在这个点上而进行非稳态导热问题的分析。（5分） 时间常数：)/(hA cV c ρτ=,当时间达到时间常数时，物体的过余温度已经达到了初 始过余温度的36.8%。（2分） 判据：Bi v <0.1M,(平壁M ＝1；圆柱体M ＝1/2; 球M ＝1/3) 。（3分） 4.请解释下列名词：（每个2分） （1）强制对流换热 （2）黑体 （3）换热器 （4）角系数 （5）表面对流传热系数 （1）强制对流换热：指在外界动力作用下引起的流体的流动。此时，流动的流体与固体壁面之间的换热称为强制对流换热。 （2）黑体：理想物体，具有最大的辐射和吸收能力。 （3）换热器：使冷热流体之间实现热量交换的一种热力设备。 （4）角系数：表面1发射出的热辐射被表面2所截获的分数，称为表面1对 表面2的角系数，记为：X 1,2； （5）表面对流传热系数：牛顿冷却公式中的h ，反映了对流换热的强弱。 二．分析题（共25分） 1. 为了降低辐射换热量，可以在两个物体之间加遮热板来实现，请以两个无限大平行平板为例，分析在其中加两块遮热板时辐射换热量的变化情况。（10分） 如图:当没有遮热板时,1、2两表面间的辐射网络图如下:
E b1 R 1 R 1,2 R 2 E b2 总的辐射换热量为2 ,1212 1R R R E E Q b b ++-= ; (4分) E b111,233 R 3,2 R 2 E b2 当采用遮热板时,辐射网络图如图所示: 这时总的辐射换热量为2 2,3333,112 1222R R R R R R E E Q b b +++++-= (4分) 为了提高遮热板的遮热效果可以采用:多块遮热板或采用辐射系数小的遮热板.(2分) 2. 图中为三种太阳能热水器的元件，图a 为充满水的金属管；图b 为在图a 的管外加一玻璃罩，玻璃罩和金属管间有空气；图c 为在图a 的管外加一玻璃罩，但罩与金属管间抽真空。试分别用框图表示三元件的传热过程，并论述其效率由图a 向图c 逐步提高的缘由。 （15分） 太阳能太阳 能 空气 玻璃罩 玻璃罩 图ａ的热水与外界换热的框图： 热辐射，热对流 外界 图ｂ的框图：
一 填空题(每空1分，共20分) 1、（ 温度差 ）是热量传递的推动力，（ 浓度差 ）是质量传递的推动力。 2、黑体辐射力由（ 斯蒂芬-波尔兹曼 ）定律确定，黑体辐射能量按波长的分布服从（ 普朗克 ）定律，按空间方向的分布服从（ 兰贝特 ）定律。 3、热量传递的三种方式：（ 导热 ） 、（ 对流 ）和（ 辐射 ）。 4、非稳态导热过程分为（ 非正规状况 ）阶段和（ 正规状况 ）阶段，非稳态 导热中常采用集中参数法处理，其中的时间常数为（ hA cV ρ ） 5、传热学中导热问题三种类型的边界条件的数学表达式分别是第一类（)(01ττf t w =>时，）、第二类（ )()( 02τλτf x t w =∂∂->时 ）、第三类 （ )()( f w w t t h x t -=∂∂-λ） 6、换热器计算中对数平均温差表达式为（ min max min max ln t t t t t m ∆∆∆-∆= ∆ ） 7、已知：水以1.2m/s 平均速度流入内径为20mm 的长直管。（1）管子壁温为75℃，水从20℃加热到70℃；（2）管子壁温为15℃，水从70℃冷却到20℃。水在45℃时的运动粘度为0.675×10-6m 2/s,普朗特数为3.952。求两种情况下的努赛尔数（1）加热（ 174.3 ）（2）冷却（ 151.9 ） 8、顺流和逆流是两种极端情况，在相同的进出口温度下，（ 逆流 ）的平均温差最大，（ 顺流 ）的平均温差最小。 9、将一与室外环境温度等温的黑体小球突然置于有风的室外且处于太阳照射下，请问其温度升高、降低还是不变（ 升高 ） 二 简答题(每题4分，共32分) 1、一般认为，在换热面上结垢要使总传热系数减小。但正如在小直径的管外包绝缘层可能反而导致传热强化一样，对于通过圆管的传热，在管内结垢有可能反而会使传热强化。试分析有哪些因素反而会导致这种结果。 答：(1)增加内表面的粗糙度。 (2)管径减小使流动增加。 2、试定性绘制大容积饱和沸腾曲线并标明每个阶段的名称。
①Nu准则数的表达式为（A ） ②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 ③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 ④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 ⑤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 ⑥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℃ ⑦7．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 ⑧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 ⑨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 ⑩格拉晓夫准则数的表达式为（D ） ⑪ .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 ⑫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 ⑬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 ⑭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
试题A ： 一、简答题（每题4分，共40分） 1．黑体的单色辐射率最大位置随温度升高是向长波方向还是向短波方向移动？这种移动的 规律是由哪个定律确定的？ 答：向短波方向移动，维恩位移定律 2．对于过热器中：高温烟气→外壁→内壁→过热蒸汽的传热过程次序为什么？ 答：复合换热、导热、对流换热 3．绝热边界是第几类边界条件？边界上的温度梯度是多少？ 答：第二类边界条件，边界上的温度梯度为零。 4．半径为R 的长圆柱，水平放置在空气中冷却，已知空气的表面传热系数为h ，导热系数为 1λ，圆柱体的导热系数为2λ。请写出此时的毕渥数与努塞尔数。 答：2λhR Bi =1 λhR Nu = 5．有一表面为灰体的物体放在一个大房间中，房间可看做黑体。试画出由该两个表面构成的 封闭空间的辐射换热网络图。（房间面积与物体表面积相比可以认为无限大） 6．暖气片的肋片加在空气侧，请解释原因？ 答：空气侧对流热阻比水侧对流热阻以及管壁的导热热阻大很多，所以肋片加在空气侧，可以减小总热阻，明显增大传热系数。 7．Bi 数满足什么条件，就可以使非稳态导热问题按第三类边界条件所求解的结果转化为第 一类边界条件的解？为什么？ 答：假设Bi 数为无穷大，此时表面温度与周围流体温度相等，为第一类边界条件。 8．已知某黑体向外发出的定向辐射强度为)/(100002sr m W I ⋅=，求该黑体的温度为多少？
Ｔ＝863Ｋ 9．肋效率是不是越高越好？当肋效率1=f η时，肋高是多少？ 答：肋效率不是越高越好。肋片高度分别为0时肋效率1=f η。 10．有两块平行放置的大平壁，其中之一是黑体，另一块是灰体。若两者温度相等。试问黑 体与灰体中哪个辐射力大？黑体与灰体之中哪个有效辐射大？为什么？ 答：黑体的辐射力大。有效辐射两者相等，因为处于热平衡，J ＝E b 。 二、实验题（10分） 写出水自然对流换热实验的数据整理成的公式形式，实验中如何实现自然对流换热？实验装置中的冷却管和辅助加热管有什么作用？ 答：n Pr Gr C Nu )(•= 4分 为实现自然对流换热应使测试管与水的温差足够小。 3分 实验装置中的冷却管和辅助加热管可以使容器中的水温各处均匀一致。3分 三、计算题（共50分） 1、（10分）在一台1-2型壳管式冷却器中，管内冷却水从16℃升高到35℃，管外空气从119℃下降到45℃。空气流量为19.6kg/min ，温差修正系数92.0=ψ ，换热器的总传热系数为 k =84W/(m 2.K)。试计算所需的传热面积。已知水)./(2.4K kg kJ c p =，空气 )./(009.1K kg kJ c p = 解：根据已知条件s kg q m /327.060/6.191 ==119'1=t ℃45"1=t ℃ 16'2=t ℃35"2=t ℃k =84W/(m 2.K) 根据热平衡方程 )("1'111t t c q p m -=Φ =0.327×1.009×（119-45）=24.42 kW 3分 逆流时对数平均温差72.51164535119ln ) 1645()35119(ln )()(' 2 "1" 2 '1'2"1"2'1=-----=-----=t t t t t t t t t m 逆 ∆℃ 2分 温差修正系数92.0=ψ ，则平均温差58.4772.5192.0=⨯==逆m m t t ∆ψ∆℃ 2分 根据传热方程21.6m t k A m ==∆Φ 4分 b E π b I =
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（）