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fairytale²º¹º传热学简答题终极PK——2010.12.26一．导热1.（06年一.3/05年一.3）热电偶的时间常数问题。
①影响因素：热电偶的几何参数（V/A），物理性质（ρ、c），换热条件（h）。
②对换热条件的要求：尽可能减小体面比V/A，同时在满足集中参数法条件（Bi≦0.1）下尽可能强化对流换热（增大h）。
2.（03年一.5）对非稳态导热而言，导热微分方程中只出现热扩散系数a。
那是否可以认为，非稳态导热只与热扩散系数a有关，而与导热系数λ无关？答：由于描述一个导热问题的完整数学描写不仅包括控制方程，还包括定解条件。
所以虽然非稳态导热的控制方程只与热扩散系数a有关，但边界条件中却有可能包括导热系数λ（如第二或第三边界条件）。
因此上述观点不对。
二．对流1.（10年一.7）有人说对流换热的强度从本质上决定于导热过程，请解释这种说法是否正确，并从对流换热强化方法上至少举出两种强化方法来佐证你的看法。
答：这种说法是对的，因为对流传热是由流体宏观运动所造成的热量转移以及贴壁处流体中分子导热所产生的热量传递联合作用的结果，对流传热量就等于贴壁流体层的导热量（不考虑辐射）。
比如对于单相对流传热，通过减薄边界层来强化换热就是为了减小流体的导热热阻。
对于相变对流传热，通过减薄或破坏液膜也是为了减小液膜的导热热阻。
2.（06年一.7）影响外掠管束对流换热表面传热系数h的因素。
答：①管子排数n。
②管间距s1/d,s2/d。
③管束排列方式（叉排还是顺排）。
④流体流动方向与管束轴向夹角θ。
⑤流体的物性。
⑥流体的流速u。
3.（04年一.10）在稳定膜态沸腾过程中，为什么换热系数随Δt增加而迅速上升？答：因为此时Δt>200℃，在加热表面上形成了稳定的蒸汽膜层，产生的蒸汽有规则地排离膜层，再加上此时壁面温度远高于液体饱和温度，汽膜内有不能忽略的辐射传热，所以换热强度又进一步提高，换热系数随Δt增加而迅速上升。
考试科目：传热学准考证号：得分：一、问答题（每题5分）1．有三层平壁组成的复合壁，已测得各层壁面温度依次为600℃、500℃、300℃、 60℃，在稳态导热情况下，问哪一层热阻最小？2．说明非稳态可以采用集总参数法求解的条件，并说明其物理意义。
3．怎样才能改善热电偶的温度响应特性？4．直管内紊流对流换热中，其他条件相同时，相同的流速或相同的流量条件下粗管和细管的对流换热系数哪个大？有何证据？5．不凝性气体对膜状凝结换热有什么影响？其机理是什么？6．何为灰体？引入灰体概念对计算辐射换热有什么意义？7．试比较黑表面、温射灰表面、重辐射面的有效辐射和本身辐射的关系。
8．举例说明强化单相强制对流换热的基本思想。
9．从传热观点看，为什么暖气片一般都放在窗户下面？10．试说玻璃温室效应的原理。
二、计算题（一、二题每题13分，第三题14分）1．水以2kg/s的流量流过内径为40mm的管子，管内表面的温度保持100℃。
问需要多长的管子才能把水温从25℃加热到75℃。
（比热Cp=4.141kJ/(kg.k),动力粘度μ=547×10-6N.s/㎡,导热系数λ=0.643W/(m·℃),密度 1000kg/ ,Pr=3.56,不需要修正）2.考察一长4m,宽3m的房间,地板和天花板之间的距离为2.5m,房间的四个墙壁是绝热的,由于使用了电阻加热器使地板表面保持均匀温度30℃,天花板的温度为12℃,地板对天花板的角系数为0.29,若所有表面的黑度都为0.9,问地板与天花板间的净辐射热量是多少?墙壁的温度是多少?3.一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行:热流体进口温度t1′=360℃,出口温度t 1″=300℃,冷流体进口温度t2′=30℃ ,出口温度t2″=200℃,热流体的质量流量G1与比热C1的乘积 2500W/℃,传热系数800W/(㎡·℃) .运行一年后发现,在G1C1、冷液体的G2C2及t1′、t1保持不变的情形下，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。
传热学课程考题库学 校系 别 考试时间 150分钟 专业班号 考试日期 年 月 日 姓 名 学号一、问答题 (42分，每小题7分)1． 图1示出了常物性、有均匀内热源 、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0的有限差分方程式（设∆=∆x y ）。
2． 蒸气与温度低于饱和温度的壁面接触时，有哪两种不同的凝结形式？产生不同凝结形式的原因是什么？3． 有人说：“常温下呈红色的物体表示该物体在常温下红色光的光谱发射率较其它单色光（黄、绿、蓝等）的光谱发射率高”。
你认为这种说法正确吗？为什么？4． 一块厚度为2()δδδ-≤≤x 的大平板，与温度为f t 的流体处于热平衡。
当时间0τ>时，左侧流体温度升高并保持为恒定温度2f t 。
假定平板两侧表面传热系数相同，当0δλ=→h Bi 时，试确定达到新的稳态时平板中心及两侧表面的温度，画出相应的板内及流体侧温度分布的示意性曲线，并做简要说明。
题 号 简 答 题计 算 题总 分123456123得 分•Φx∆y∆10423∞t h ,•Φ图15． 有人说，在电子器件的多种冷却方式中，自然对流是一种最可靠（最安全）、最经济、无污染（噪音也是一种污染）的冷却方式。
试对这一说法作出评价，并说明这种冷却方式有什么不足之处？有什么方法可作一定程度的弥补？ 6． 强化空气－水换热器传热的主要途径有哪些，请列出任意三种途径？二、计算题 (58分)1．(18分) 一块大平板，厚度5cm δ=，有内热源•Φ，平板中的一维稳态温度分布为2=+t b cx ，式中o 200C =b ，2200K/m =-c 。
假定平板的导热系数50W/(m K)λ=，试确定：（1） 平板中内热源•Φ之值；（2） 0=x 和δ=x 边界处的热流密度。
2．(15分) 有一圆柱体，如图2所示，表面1温度1550K =T ，发射率10.8ε=，表面2温度2275K =T ，发射率20.4ε=，圆柱面3为绝热表面，角系数3,10.308=X 。
传热学考研试题及答案一、选择题（每题5分，共30分）1. 下列关于热传导的描述，错误的是：A. 热传导是分子热运动的结果B. 热传导不需要介质C. 热传导速度与温度无关D. 热传导是热量从高温物体向低温物体传递的过程答案：C2. 热对流和热传导的主要区别在于：A. 热对流需要介质B. 热对流需要物体运动C. 热对流速度比热传导快D. 热对流是分子热运动的结果答案：B3. 在相同的温度梯度下，导热系数最大的材料是：A. 金属B. 气体C. 液体D. 非金属固体答案：A4. 傅里叶定律描述的是：A. 热对流B. 热传导C. 热辐射D. 热交换答案：B5. 以下哪个不是热传导的边界条件：A. 绝热边界B. 等温边界C. 等压边界D. 牛顿冷却边界答案：C6. 热传导的一维稳态问题中，温度分布与：A. 热流密度成正比B. 热流密度成反比C. 热流密度无关D. 热流密度成线性关系答案：C二、填空题（每题5分，共20分）1. 热传导的基本定律是______定律。
答案：傅里叶2. 热对流的驱动力是______。
答案：温度差3. 热辐射不需要______。
答案：介质4. 热交换的三种基本方式是热传导、热对流和______。
答案：热辐射三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述热传导的三种基本形式。
答案：热传导的三种基本形式是导热、对流和辐射。
2. 什么是热传导的傅里叶定律？答案：傅里叶定律描述了在稳态条件下，单位时间内通过单位面积的热量与温度梯度成正比，公式为：q = -k * (dT/dx)，其中q是热流密度，k是材料的导热系数，dT/dx是温度梯度。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 已知一长方体材料，其尺寸为Lx=0.5m，Ly=0.3m，Lz=0.2m，材料的导热系数k=200W/(m·K)。
若材料的一侧温度为100°C，另一侧温度为0°C，求该材料的热传导率。
答案：热传导率Q = k * A * ΔT / L，其中A为横截面积，L为热传导路径长度。
传热学考研试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 传热的基本方式不包括以下哪一项？A. 导热B. 对流C. 辐射D. 蒸发答案：D2. 在稳态导热中，热流密度与温度梯度之间关系的正确描述是？A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 正比例关系答案：A3. 对流换热与导热换热的主要区别在于？A. 温度差B. 流体的运动C. 介质种类D. 热流方向答案：B4. 黑体辐射的特点是？A. 只吸收不反射B. 只反射不吸收C. 吸收和反射都很少D. 吸收和反射都很多答案：A5. 牛顿冷却定律适用于哪种类型的对流换热？A. 自然对流B. 强制对流C. 层流D. 湍流答案：A6. 以下哪种材料具有最高的导热系数？A. 金属B. 陶瓷C. 玻璃D. 木材答案：A7. 在相同条件下，辐射换热与表面温度的几次方成正比？A. 一次方B. 二次方C. 三次方D. 四次方答案：D8. 普朗特数（Pr）是用来描述哪种物理现象的无量纲数？A. 流体的粘性效应B. 流体的热扩散效应C. 流体的惯性效应D. 流体的压缩性效应答案：B9. 在稳态导热问题中，如果热传导的方向与温度梯度方向相反，那么热流密度将如何变化？A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案：A10. 对流换热的牛顿冷却定律公式为h*(Ts - T∞)，其中h代表什么？A. 热流密度B. 对流换热系数C. 表面温度D. 环境温度答案：B二、简答题（每题10分，共40分）11. 简述傅里叶定律及其适用范围。
答：傅里叶定律是描述稳态导热问题中热流密度与温度梯度关系的定律，其表达式为q = -k*(∂T/∂x)，其中q是热流密度，k是材料的导热系数，∂T/∂x是温度梯度。
傅里叶定律适用于各向同性、均匀、无内热源的介质中的稳态导热问题。
12. 什么是热阻？如何计算并联热阻？答：热阻是表示材料或系统对热流传递阻碍程度的物理量，其大小等于单位热流密度下的温度差。
热阻的计算公式为R = ΔT/q，其中ΔT是温度差，q是热流密度。
2005年上海理工大学硕士研究生入学考试试题一．问答题：（每题6分,共60分）1．δq=CpdT+δwt适用于什么工质（理想气体，实际气体）？适用于什么过程（可逆过程，不可逆过程）？并说明理由。
2．某封闭热力系经历一熵减少的可逆过程，则该热力系能否经一绝热过程回复到原态？为什么？3．压气机绝热压缩某种理想气体,初始状态为1，由于不可逆终态为2',试在T--s图上用面积表示出压缩所消耗的技术功。
4．水蒸汽由给定的初态p1、t1通过一喷管等熵膨胀到湿蒸汽区，其背压p2为已知，若手头没有焓熵图，只有水蒸汽热力性质表，如何计算确定状态2的各项热力参数x2，t2，h2。
5．在环境温度为300K的条件下，150K的热源有否作功能力？若能量Q由400K的恒温热源直接传入150K的恒温热源，引起的作功能力损失是多少？6．理想气体绝热可逆流动中，只要选取合适的喷管，就一定可以使出口流速达到超音速，对吗？为什么？7.如图所示，有两任意过程a-b,a-c,b点和c点在同一条绝热线上，试问△Uab和△Uac哪个大？若b,c在同一条等温线上，结果又如何？8.降低蒸汽轮机的排汽压力P2，能否提高蒸汽动力循环——朗肯循环的热效率？作T-S图表示。
受什么条件限制？9．一动力循环1－2－3－1的T－s图如右图所示，其中过程1－2、3－1皆为可逆过程，2－3为一有摩擦的绝热过程。
T1、T3都等于环境温度T0。
试用一块面积或几块面积的代数和表示出该循环中的吸热量Q1，放热量Q2，净功量W和由于摩擦而引起的作功能力损失。
?10．当相对湿度一定时，湿空气的温度愈高，则含湿量愈大。
若含湿量一定时，湿空气的温度愈高，则相对湿度也愈大。
这种说法是否正确？为什么？二．计算题（共90分）1. 轴流式压气机从大气环境中吸入P1=0.1MPa，t1=15℃的空气，其流量11.6kg/s，经绝热压缩到P2=0.9 MPa，由于摩擦作用，使出口空气温度增高到302℃，试求压气机绝热效率(理想压缩功和实际压缩功之比)及拖动压气机所需要的功率。
传热学考研真题试卷一、选择题1. 传热的基本方式有哪些？A. 导热B. 对流C. 辐射D. 所有选项都是2. 以下哪个不是影响导热系数的因素？A. 材料的组成B. 材料的厚度C. 材料的密度D. 温度3. 对流换热与导热换热的主要区别是什么？A. 对流换热需要介质B. 对流换热是热能的传递C. 对流换热是分子运动的结果D. 对流换热需要温度差二、填空题1. 傅里叶定律表明，单位时间内通过单位面积的热流量与______成正比，与材料的______成反比。
2. 牛顿冷却定律指出，物体表面与周围环境之间的热交换速率与它们之间的______成正比。
三、简答题1. 简述导热、对流和辐射的基本原理。
2. 描述稳态导热和非稳态导热的区别。
四、计算题1. 已知一个长方体材料的尺寸为：长度L=0.5m，宽度W=0.3m，高度H=0.2m。
材料的导热系数为k=50W/m·K，材料两侧的温度差为ΔT=50K。
计算通过材料的总热流量。
2. 一个长直管道内流动的流体与管道壁面之间的对流换热系数为h=1000W/m²·K，管道内流体的平均温度为Tf=300K，管道壁面的温度为Tw=320K。
若管道的直径为D=0.1m，求单位长度管道的热交换量。
五、论述题1. 论述辐射换热在不同材料表面的特性及其在建筑节能中的应用。
2. 讨论在实际工程中，如何根据材料的热物理性质选择合适的保温材料。
六、案例分析案例：在一个冬季的寒冷夜晚，一个房间的窗户玻璃突然破裂。
请分析可能的物理原因，并讨论在这种情况下，房间内的热量损失情况。
参考答案一、选择题1. D2. C3. A二、填空题1. 温差，导热系数2. 温差四、计算题1. 总热流量Q = k * A * ΔT / L = 50 * 0.3 * 0.2 * 50 / 0.5 = 600 W2. 单位长度管道的热交换量q = π * D * h * (Tf - Tw) = π * 0.1 * 1000 * (300 - 320) = -314.16 W/m五、论述题1. 辐射换热不依赖于介质，可以在真空中进行。
