哈工大 传热学 考研试题
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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。
哈工大传热学试题4题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 附加题分 数一、解释概念(5×4 = 20分)1、 肋效率2、 膜状凝结3、 辐射强度4、 接触热阻5、 写出下面特征数表达式及式中各量的含义(非特征数物理意义)Gr Nu第1页(共6页)班号姓名二、论述与分析(5×6 = 30分)2 说明集总参数法的物理概念及应用条件。
(6分)3.求由两个凹面21A ,A 组成的封闭系内角系数 12X 。
(6分)第2页(共6页)1A 2A0A4. 试述热边界层对流传热的特点,以及热边界层厚度与流动边界层厚度的关系。
(6分)5. 两无限大平行平板,板1为温度3000K 的黑体,板2的温度为300K ,其光谱发射率λε为:波长4,0.6m λλμε≤=,4,0.3m λλμε>=。
近似估算两板间的辐射热流密度q (列出表达式即可不必算出)(6分) 。
三、如图一个二维稳态导热物体,其导热系数λ为常数,环境温度为T ∞、边界面的表面传热系数为h 。
试推导数值求解边界节点温度,M n T 的离散方程(10分)。
第3页(共6页)(M-1, n ) (M, n )(M, n+1)(M, n-1)hT ∞∆x /2∆y /2∆x∆y试题:学号:姓名:四、试设计一个实验方案,以获得空气横向强制绕流单圆管的表面传热系数。
(1) 画出系统示意图,说明实验原理及需测量或查取的参数;(6分)(2) 说明如何通过该实验,获得此类对流传热的特征数方程。
(6分)第4页(共6页)五、一套筒式换热器,内筒内高温气体温度恒为i T、高温气体与壁面的复合换热系数为i h;冷水在外环形通道内流动,入口温度'z T,出口温度''z T ,冷水与壁面的对流传热系数为z h;忽略通道壁面厚度、壁面导热热阻及换热器散热损失,内筒半径为i R;轴向长度远大于通道的径向宽度。
(1) 导出该换热器的传热过程的对数平均温差;(9分)(2) 计算通过套筒单位长度的传热热流量l。
传热学试题含答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、列管换热器停车时()A、先停热流体,再停冷流体B、无所谓C、两种流体同时停止D、先停冷流体,再停热流体正确答案:A2、夹套式换热器的优点是()。
A、传热量小B、传热面积大C、传热系数大D、构造筒单,价格低廉,不占器内有效容积正确答案:D3、稳定的多层平壁的导热中,某层的热阻愈大,则该层的温度差()A、愈大B、愈小C、不变D、无法确定正确答案:A4、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、乙烯装置在非正常状态下,将系统内排放的大量气相燃类通过火炬系统烧掉B、防止环境污染C、乙烯装置在正常状态下,将系统内排放的液相燃类通过火炬系统烧掉D、保护装置的安全正确答案:C5、对于工业生产来说,提高传热膜系数最容易的方法是()A、改变传热面积B、改变流体的流动状态C、改变工艺条件D、改变流体性质正确答案:B6、在管壳式换热器中安装折流挡板的目的,是为了加大壳程流体的(), 使湍动程度加剧,以提高壳程对流传热系数A、黏度B、密度C、[Wj度D、速度正确答案:D7、分子筛吸附水的过程为()A、吸热过程B、放热过程C、吸附刚开始吸热平衡后放热D、吸附刚开始放热平衡后吸热正确答案:B8、以下种类的泵具有自吸能力的是()。
A、往复泵B、齿轮泵和漩涡泵C、漩涡泵D、昌心泵正确答案:A9、水在无相变时在圆形管内强制湍流,对流传热系数OLi为1000W/ (m2 • ℃)若将水的流量增加1倍,而其他条件不变,则Qi为()A、不变B、1741C、2000D、500正确答案:B10、辐射和热传导、对流方式传递热量的根本区别是()A、有无传递介质B、物体是否运动C、物体内分子是否运动D、全部正确正确答案:AIK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、注入软水量不足C、进气管道堵塞正确答案:B12、下列哪种单体适合进行阳离子型聚合反应()A、聚氯乙烯B、聚丙烯C、聚丙烯月青D、聚乙烯正确答案:B13、对下述几组换热介质,通常在列管式换热器中K值从大到小正确的排列顺序应是()冷流体热流体①水、气体②水、沸腾水蒸气冷凝③水、水④水、轻油A、②〉③〉④〉①B、③〉②〉①〉④C、③〉④〉②〉①D、②〉④〉③〉①正确答案:A14、用水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液,水蒸气走壳程。
附件5:2020年考试内容范围说明考试科目名称: 传热学考试内容范围:一、传热学概述1. 要求考生熟练掌握热量传递的三种基本方式的概念、相互关系和基本计算式。
2. 要求考生理解传热过程和传热系数,并会利用基本公式进行简单实际问题的求解。
3. 要求考生了解传热学研究的基本问题。
二、热传导1. 要求考生理解导热基本定律,掌握建立导热微分方程的基本方法,并会针对具体问题写出导热微分方程及其定解条件。
Fo Bi2. 要求考生理解非稳态导热的基本过程及影响非稳态导热的基本因素,掌握数和数的物理意义,熟练掌握集中参数法并进行相关计算。
3. 要求考生了解热传导问题数值求解得基本思想,了解离散方程建立的方法。
三、热对流1. 要求考生理解影响对流传热的因素,了解对流传热的分类,了解研究对流传热的方法。
2. 要求考生了解对流传热问题的数学描写,掌握求解对流传热问题的思路,了解动量传递和热量传递的比拟理论,理解相似原理,掌握常用的相似准则数的物理意义及表达式。
3. 要求考生理解对流传热实验关联式,熟练运用所给出的实验关联式及适用条件进行工程中对流传热问题的计算。
4. 要求考生了解凝结与沸腾换热的特点,理解凝结与沸腾换热的机理,掌握膜状凝结和珠状凝结的概念,理解层流膜状凝结简化分析中的假设的含义和汽泡生成的基本条件,理解和掌握膜状凝结的影响因素及其传热强化,理解和掌握沸腾换热的影响因素及其强化。
四、热辐射1. 要求考生了解热辐射的特点,掌握热辐射的一些基本概念,理解和掌握描述黑体热辐射的几个基本定律。
2. 要求考生理解基尔霍夫定律的含义及其作用,了解黑体与灰体、灰体与实际物体的差异。
3. 要求考生理解角系数的含义及其在辐射传热计算中的重要作用,熟练掌握运用角系数的性质计算角系数。
4. 要求考生掌握多表面系统辐射传热计算。
5. 要求考生了解气体辐射的基本特点,了解辐射传热的强化与削弱。
五、传热过程分析与换热器的热计算1。
2007工程流体力学(90分)(必选)一、解释下列概念(20分)1.旋转角速度、角变形速度2.动能修正因数、动量修正因数3.时间平均流速、断面平均流速4.恒定流动、缓变流动5.点源、点汇二、推求不可压缩流体恒定流动的动量方程(15分)三、推求圆管层流的速度分布规律,并求通过圆管中的流量及沿程阻力损失因数。
(15分)四、推导说明圆柱外伸管嘴出流流量增大的原因(10分)五、有长为L,直径为D的圆柱体,在图示位置上恰好处于平衡状态。
不计摩擦力,试计算1.圆柱体的重量;2.对壁面的作用力。
(15分)六、水沿两根同样长度L1=L2=40m,直径d1=40mm,d2=80mm的串联管路由水箱A自由流入水池B中。
设λ1=0.04,λ2=0.035,h=20m。
(15分)试确定:1.流量为多少?2.对L1、d1管并联同样长度及直径的支管时,流量为多少?燃烧学试题(60分)任选之三1.解释下列专业名词(15分):(1)化合物的生成焓;(2)理论燃烧温度;(3)火焰传播速度;(4)燃料的高位发热量;(5)比表面积。
2.说明下列概念(20分):(1)阿累尼乌斯定律;(2)扩散火焰和预混火焰;(3)影响热力着火的着火温度的主要因素;(4)链锁反应。
3.在研究碳的燃烧过程中,根据燃烧条件不同可分为几个燃烧特性区,在不同的燃烧特性区如何强化燃烧过程?(7分)4.利用非绝热条件下谢苗诺夫热自燃理论分析燃料发热量对着火的影响。
(8分)5. 假定:1)油滴为均匀对称的球体;2)油滴随风飘动,与空气没有相对运动;3)燃烧进行得很快,火焰面很薄;4)油滴表面温度为饱和温度;5)忽略对流与辐射换热;6)忽略油滴周围的温度场不均匀对热导率、扩散系数的影响;7)忽略斯蒂芬流。
试计算火焰锋面的直径、油耗量,以及油滴直径与时间的关系。
(10分)第五题图第六题图的辐射能流密度为sun q 。
(1) 试导出卫星处于日照区时该辐射散热面的平衡温度计算式; (5分) (2) 试导出卫星处于地球阴影区时该辐射散热面的平衡温度计算式;(4分)(3) 说明为什么sun αε≠? (4分)三、如下图所示,是某二维稳态导热物体的两种边界节点布置。
传热学知识点总结考研真题一、传热学概念传热学是研究物体之间热量传递的学科,研究热量传递的基本规律和热传递过程的数学模型。
热传递是热量自高温物体传递到低温物体的过程,主要包括传导、对流和辐射三种方式。
二、传热学基本知识1. 热量传递的基本规律热力学第一定律和第二定律规定了热量传递的基本规律。
第一定律要求能量守恒,在热传递中热量从高温物体流向低温物体,使热能分布均匀。
第二定律限制了热量传递的方向,指出热量自热量大者传递到热量小者。
2. 传热的基本方式传导是通过物体内部分子热运动传递热量的方式,是当物体内部温度不均匀时,热量由高温区向低温区传递。
对流是液体或气体中分子受热膨胀上升,冷却后下沉的过程,是传热最常见的方式。
辐射是热能以电磁波的形式传递的方式,适用于真空或无透明物质的热传递。
3. 传热的数学模型传热的数学模型主要采用热传导方程和流体力学方程,通过数学公式和定理来描述传热过程,求解传热问题。
热传导方程描述了传导过程中热量的扩散规律,流体力学方程描述了流体传热过程中的动力学规律。
4. 传热的工程应用传热学在工程中有着广泛的应用,如热工程、制冷空调、化工工程、建筑工程等都离不开传热学的理论和方法。
热传递是很多工程中必不可少的过程,通过传热学的知识和方法可以提高工程的效率和质量。
三、传热学的研究内容1. 传热传质物理基础传热传质物理基础包括热力学、流体力学、传热学、传质学等多个学科知识,主要研究物体间热量传递的基本规律和热量传递过程的数学模型。
此外,也需要涉及热传导、对流传热、辐射传热等传热方式的研究。
2. 传热的数学模型与方法传热学研究中需要建立相应的数学模型,并通过数学方法来解决传热问题。
传热的数学模型可以分为定常传热和非定常传热,通过微分方程和积分方程来描述传热过程,并通过数值计算方法来求解传热问题。
3. 传热的实验方法与技术传热学研究中需要进行大量的实验,通过实验来验证传热理论和模型的正确性。
哈尔滨工程大学本科生考试试卷(2012年秋季学期)课程编号:03050020课程名称:传热学(期终 A一、(10分)如图1所示的墙壁,其导热系数为 50W /(m K ),厚度为100mm , 所处外界温度20C,测得两侧外壁面温度均为100C,外壁面与空气的表面传热 系数为h 为125W/(m 2 K ),壁内单位体积内热源生成热为 & ,假设墙壁内进行 的是一维稳态导热,求 &及墙壁厚度方向温度分布t (x ) ?d 2t2&0 (1)(2 分)dx边界条件为:x 0,dl 0;x 50mm,plxdxh(t w t f ) (2)(1 分)由(1)式积分得:一dx&—x C ] (3)由x 0处边界条件得G 0 (1分)对(3)式积分得:t& 2x C (4) 2(1 分)由x =50mm 时, 吏~dx 二 h(t w x 50t f ) (1分)导热微分方程为:可得:(&= h(t w t f )/x=125 (100 20)/0.05 =2 105(W/m 3) (1 分)图1解:由于对称性只研究墙壁厚度的一半即可,则得: 5C 2100 ” 2 X0.052=105 C(1分),则壁厚方向温度分布:t (x ) 105 2000x 2 (1分)二、(10分)为20E 的空气,以10m/s 的速度纵向流过一块长200mm ,温度60C 的平板。
求离平板前沿50mm,100mm 处的流动边界层和热边界层厚度。
并求得 平板与流体之间的换热量。
(平板宽为1m )表1空气的热物理性质t/C 106 /m 2/s/ W/(m • Pr 30 16.00 0.0267 0.701 40 16.96 0.0276 0.699 50 17.950.02830.698准则关联式:Nu 0.664Re 12Pr 13 层流;Nu (0.037 Re 45 871)Pr 13 湍流50mm 处100mm 处由(4)式,x =50mm 时,t wx 2 c 2 =100 C , (1 分)2边界层厚度:流动边界层与热边界层之比:-Pr 13t解:定性温度t f(20 60)/2 40 °C(1分) Re誇和“8105层流(1分)1.46 10 3m1Pr 310.6993(2分)1.29 10 3mtPr 3 0.69931.82 10 3mNu 1/21/30.664Re Pr5 0.664 1.18 101/2 1/30.699202.4(2分)0.02762h Nu202.4 27.9W/ mK(1l 0.2hA t w t f 27.9 0.2 1 (60 20) 223.5W(1分)水以 2m/s 的流速流过长为 8m 的直管, 入口温度为 20C, 出口温、(10 分) 度为40C ,管内径d = 20mm ,求对流换热系数和平均管壁温度 表2水的热物理性质55 . 16.96 10 60.05〔02.06 5 (2分) 1o10 3m5二 11696 10 6 0110t/C106/m 2/s / W/(m K) Pr /kg/m 3 C p / kJ/(kg K) •20 1.006 0.599 7.02 998.2 4.183 30 丁0.805 0.618 P 5.42 995.7 4.174 40 0.659 0.635 4.31 992.2 4.174 50 0.556 0.6483.54988.14.174 解:定性温度 t f (20 40)/2 30 (1分)t w t f t 30 13 43 C ,四、(10分)如图2所示,半球表面是绝热的,底面一直径 d=0.3m 的圆盘被分 为1、2两部分。
哈尔滨工业大学1998硕士研究生入学考题与标准答案(供热供燃气通风与空调)一、基本概念1、三层无穷大平壁稳态导热温度分布如图。
请给下述不等式中的导热系数λ与热阻R添上正确的角标。
<<1 2 3 δδδ231<<λλλR <R <R(6分)2、园管内外壁直径为的d1、d2,热流密度分别为q1、q2,每米管长热损失为q,写出q1与q2的关系式以及q2与q L的关系式。
L(4分) ⨯cm的方形断面管道中各边壁因温度不同进行辐射换热,求两3、30402长对边之间的辐射换热角系数。
30cm40cm(10分)4、在流体横掠平板的层流边界层中,速度在x,y 方向的两个分量为u 和v , 试判断下述各量>、=或<零。
∂∂v y ∂∂22uy ∂∂22u xx(10分)5、 试推导一维不稳态导热内部节点的有限差分迭代公式(注: 用向前差分法) (8分) 6、 当等截面直肋向空气放热时,用“增大”、“减小”与“不变”三种结 论之一添下表 (12分) 二、工程中可用平壁导热公式来进近似地计算园筒壁导热。
即将内外直径为d 1、d 2的园筒壁近似地看做是厚度为1221()d d -,面积为1221π()d d +L 的平壁。
试推导这种计算方法的误差,给出ε=-⋅Q Q Q 211100%(Q 1为园筒、Q 2为平壁)的计算公式,并添写下表:(20分) 三、肋片管水、空气热交换器在某一工况下的传热系数为K =80w/m 2⋅℃,空气侧流速为5m/s ,空气侧放热系数、肋化系数及肋效率的乘积=⋅⋅ηβα2100w/m 2⋅℃。
已知放热系数2α与风速u 的0.8次方成正比,问在其它条件不变并假定肋效率也近似不变的条件下,要将传热系数提高到K =100w/m 2⋅℃。
需将风速提高到多少m/s 。
(14分)四、某无限大壁上伸出一根断面积为A 、周长为U 、长度为L 的细长直肋, 其表面黑度为1、导热系数为λ。
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。
哈尔滨工业大学《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。