学传热学试卷建环级A卷及答案
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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。
一. 填空题(每空4分,共40分)
1. 肋效率是指 。
2. 傅立叶导热定律总结了导热的一般规律:导热过程中,单位时间通过给定截面的导热量,与垂直于该截面方向的 和 成正比,而热量传递的方向与 方向相反。
3. 同类物理现象,如果 相似, 相等,则两种现象必相似。
4. 定律描述了黑体辐射力随温度的变化关系, 定律描述了黑体辐射能量按波长的分布规律。
5. 在热辐射的研究中,人们把吸收率等于1的物体叫做__ __,把光谱吸收率与波长无关的理想物体称为______。
二. 简答题(每题6分,共30分)
1. 分别用数学语言及传热学术语说明导热问题三种类型的边界条件?
2. 写出毕渥数与努塞尔数的定义式,并说明它们的物理意义,比较两者有什么不同?
3. 以暖气片管内走热水为例,分析室内暖气片的散热过程,各环节有哪些热量传递方式?
4. 角系数的定义式,前提条件及基本特性?
5. 简述集中参数法的物理概念及应用条件?
三. 分析题(每题15分,共计30分)
1. 如下图所示,厚度为δ的单层平壁,无内热源,两侧温度分别维持为1t 及2t (假定12t t >),平板材料的导热系数呈直线变化,即a bt λ=+(其中,a b 为常数),试就0,0,0b b b >=<分别画出平板中的温度分布曲线,并写出平板某处当地热流密度的表达式。
(15分)
t t
2. 在流体温度边界层中,何处温度梯度的绝对值最大?为什么?有人说对于一定表面传热温差的同种流体,可以用贴壁处的温度梯度绝对值的大小来判断表面传热系数h 的大小,你认为对吗?为什么?(15分)。
“传热学”考卷3A 答案与评分标准一、名词解释(每个3分,共15分)导热:物体各部分之间不发生相对位移时,依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产设功能的热量传递。
肋效率:肋片实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量的比值。
特征数:类似于毕渥数、雷诺数这一类表征某一类物理现象或物理过程特征的无量纲数称为特征数。
速度边界层:在对流换热中,固体表面附近流体速度发生剧烈变化的薄层称为速度边界层。
角系数:从一表面1发出(自身发射与反射)的总辐射能中直接投射到另一表面2上的辐射能所占总辐射能的百分数称为表面1对表面2的角系数。
评分标准:能写明每个概念的主要意思即可,不要求死记硬背。
个别概念不清楚者,酌情扣分,错别字太多也扣1~2分。
二、判断题(每个2分,共20分)1对 2错 3错 4错 5对 6对 7对 8错 9对 10对三、简答说明题(每题8分,共40分)1. 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。
答案:热水与管子内壁:对流换热; …..3分内壁与外壁:导热; …..2分外壁与室内环境:对流换热及辐射换热 …..3分2. 试写出导热微分方程的基本方程式,并写出当条件为:常物性、稳态时的简化方程。
答案:基本方程式:∙Φ+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂=∂∂z t z y t y x t x t c λλλτρ …..4分 常物性、稳态时为泊桑方程,即0222222=Φ+∂∂+∂∂+∂∂∙λz t y t x t …..4分 3. 试解释相似理论及判断物理现象相似的条件。
答案要点:相似理论所研究的是相似物理现象之间的关系。
对于两个同类的物理现象,如果在相应的时刻与相应的地点上与现象有关的物理量一一对应成比例,则称此两现象彼此相似。
凡是彼此相识的现象,都有一个十分重要的特征,即描写该现象的同名特征数对应相等。
…..4分判断两个同类现象相似的条件是:(1)同名的已定特征数相等;(2)单值性条件相等:初始条件、边界条件、几何条件和物理条件。
传热学考试题(附参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、在蒸汽冷凝传热中,不凝气体的存在对α的影响是()A、无法判断B、会使α大大降低C、会使a大大升高D、对。
无影响正确答案:B2、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、防止腐蚀B、便于制造C、有利于反应D、便于维修正确答案:A3、安装在管路中的阀门()A、不必考虑流体方向B、不必考虑操作时的方便C、需考虑流体方向D、不必考虑维修时的方便正确答案:C4、对流传热速率等于系数X推动力,其中推动力是()A、两流体的速度差B、同一流体的温度差C、两流体的温度差D、流体温度和壁温度差正确答案:D5、与液体相比,输送相同质量流量的气体,气体输送机械的()A、结构设计更简单B、压头相应也更高C、体积较小D、效率更高正确答案:B6、氯丁橡胶的单体是()oA、3-氯丁二烯B、三氯乙烯C^氯乙烯D、2-氯丁二烯正确答案:D7、以下是内插物管换热器使用较广泛的管内插件。
()A、金属丝网B、环C、螺旋线D、麻花铁正确答案:D8、某并流操作的间壁式换热气中,热流体的进出口温度为90°C和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和40℃,此时传热平均温度差Atm二()。
A、39.2℃B、30.8℃C、40℃正确答案:B9、各种类型反应器采用的传热装置中,描述错误的是()A、鼓泡塔反应器中进行的放热应,必需设置如夹套、蛇管、列管式冷却器等塔内换B、间歇操作反应釜的传热装置主要是夹套和蛇管,大型反应釜传热要求较高时,可在釜内安装列管式换热器C、对外换热式固定床反应器的传热装置主要是列管式结构D、同样反应所需的换热装置,传热温差相同时•,流化床所需换热装置的换热面积一定小于固定床换热器正确答案:A10、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生()。
A、汽化现象B、气浮现象C、气缚现象D、汽蚀现象正确答案:C11、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、77.5℃C、120℃D、50℃正确答案:C12、有一换热设备,准备在其外面包以两层保温材料.要达到良好的保温效果,应将导热系数较小的保温包在()层.A、外层Bs外层或内层C、内层正确答案:C13、离心泵内导轮的作用是()A、转变能量形式B、改变叶轮转向C、增加转速D、密封正确答案:A14、下列脱硫剂对二氧化碳吸附能力较强的是()A、甲基二乙醉胺B、二乙醇胺C、二异丙醇胺D、一乙醇胺正确答案:A15、离心泵的调节阀()A、只能安装在进口管路上B、只能安装在旁路上C、安装在进口管路或出口管路上均可D、只能安装在出口管路上正确答案:D16、翅片管换热器的翅片应安装在()A、α大的一侧B、a小的一侧C、管外D、管内正确答案:B17、在同样的反应条件和要求下,为了更加经济的选择反应器,通常选择()A、平推流反应器B、不能确定C、间歇反应器D、全混釜正确答案:A18、当换热器中冷热流体的进出口温度一定时,()的说法是错误的。
传热学试题及答案### 传热学试题及答案#### 一、选择题(每题2分,共20分)1. 传热的基本方式有三种,分别是:- A. 导热、对流、辐射- B. 热传导、热对流、热辐射- C. 热传递、热交换、热辐射- D. 热对流、热辐射、热交换答案:B2. 稳态导热的基本定律是:- A. 牛顿冷却定律- B. 傅里叶定律- C. 斯特藩-玻尔兹曼定律- D. 狄利克雷定律答案:B3. 以下哪种情况下,导热系数会改变:- A. 材料的厚度- B. 材料的温度- C. 材料的密度- D. 材料的导热面积答案:B4. 对流换热与以下哪一项无关:- A. 流体的流动状态- B. 流体的物性参数- C. 流体的体积- D. 流体的流速答案:C5. 辐射换热的特点包括:- A. 需要介质传播- B. 具有方向性- C. 可以在真空中进行- D. 与物体的表面状态无关答案:C#### 二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述傅里叶定律的物理意义及其表达式。
答案:傅里叶定律描述了稳态条件下导热的基本规律,即热量的传递量与温度梯度成正比,与导热面积和材料的导热系数有关。
其表达式为:\[ Q = -k \cdot A \cdot \frac{\Delta T}{\Delta x} \],其中\( Q \) 为热量,\( k \) 为导热系数,\( A \) 为面积,\( \Delta T \) 为温差,\( \Delta x \) 为厚度。
2. 什么是自然对流换热?其与强制对流换热有何不同?答案:自然对流换热是由于流体密度差异引起的流体自然上升或下沉,形成对流循环的过程。
与强制对流换热不同,自然对流换热不依赖于外部力(如泵或风扇)来驱动流体流动,而是依赖于流体内部的温度差异。
3. 描述斯特藩-玻尔兹曼定律的主要内容。
答案:斯特藩-玻尔兹曼定律表明,一个黑体单位面积在单位时间内辐射出的总辐射能量与该黑体的绝对温度的四次方成正比。
传热学试题及答案一、单选题(共56题,每题1分,共56分)1.NPSHr表示离心泵( )。
A、不发生汽蚀时,泵进口处需要有超过汽化压力还有的富余能量B、吸入口管路进入泵进口处的最小流量C、吸入口管路可给予的泵进口处超过汽化压力的富余能量正确答案:A2.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:C3.冷、热流体在换热器中进行无相变逆流传热,换热器用久后形成污垢层,在同样的操作条件下,与无垢层相比,结垢后的换热器的K( )A、不确定B、变小C、变大D、不变正确答案:B4.离心泵的安装高度有一定限制的原因主要是( )A、受泵的扬程的限制B、受泵的功率的限制C、防止产生“气缚”现象D、防止产生汽蚀正确答案:D5.有一冷藏室需用一块厚度为100mm的软木板作隔热层。
现有两块面积厚度和材质相同的软木板,但一块含水较多,另一块干燥,从隔热效果来看,宜选用( )A、含水较多的那块B、不能判断C、干燥的那块D、两块效果相同正确答案:C6.要降低汽油中的烯烃含量,以下措施正确的是( )A、提高反应深度,降低活性B、降低反应深度和提高催化剂活性C、提高反应深度和催化剂活性D、降低反应深度和活性正确答案:B7.下列方法中,( )不可能用来制取乙烯。
A、催化裂解B、甲烷氧气高温反应C、管式炉裂解D、乙醇脱水正确答案:B8.碱洗塔水洗段的主要作用是( )A、涤裂解气中夹带的碱液B、洗涤裂解气中的硫化氢C、洗涤裂解气中的苯D、洗涤裂解气中二氧化碳正确答案:A9.二级反应2A → B 当A的初始浓度为0.200 mol•L-1时半衰期为40s,则该反应的速度常数是( )A、8B、0.125s-1•L•mol-1C、40D、40正确答案:B10.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、离心泵D、漩涡泵正确答案:A11.低压法羰基合成醋酸的原料是( )A、乙烯和一氧化碳B、乙醇和一氧化碳C、甲醇和一氧化碳正确答案:C12.在使用往复泵时,发现流量不足,其产生的原因是( )A、进出口滑阀不严、弹簧损坏B、过滤器堵塞或缸内有气体C、往复次数减少D、以上三种原因正确答案:D13.离心泵轴封的作用是: ( )A、减少高压液体漏回吸入管B、减少高压液体漏回泵的吸入口C、减少高压液体漏入排出管D、减少高压液体漏出泵外正确答案:D14.在以下换热器中,( )不易泄露。
中 原 工 学 院
2005~2006学年 第1学期
建 环 专业 《传热学》 课程期末试卷
题
号
一 二 三 四 五 六 总分
一、选择、填空、问答与画图: λ2<<λ1 ,定性画出稳态导热时,多层圆筒内温度分布曲线。 (5 2、写出二维导热、无内热源时平直边界上节点(i,j)的离散方程(取 (6分) 3、流体在圆管内流动,与管壁有对流换热,充分发展段内各处管横断面上 重修标识 班 … … … 二、名词解释:(每题4分) 1、肋片效率 2、灰体 3、定向辐射力 三、 平壁表面温度t w 1 = 450℃,采用石棉作为保温材料,导热系数 λ=+ , (14分) 班 … … … 30 1.165 1.005 2.67 16.00 0.701 班 姓 … … … 4分) 3、单位时间内,物体表面单位面积向半球空间给定发射方向的单位立体 B卷 分) 33 1110.190.11AA (2分) 1,313,23 121,23312111,2133332,322284421111115.6710(533303)178.2(/)1.519911.5bb 33322689.8072.25710310300.3PrPr0.680531.29101.16310gtLGrv(3分)
1、长圆钢管外包一层绝热材料,已知:tw1
分)
Δx=Δy):
流体
速度与温度分布特点:
不同断面上流体速度分布曲线相同,温度分布曲线也相同。( ) 不同断面上流体速度分布曲线不同,温度分布曲线不同。( ) 不同断面上流体速度分布曲线相同,温度分布曲线不同。( ) 不同断面上流体速度分布曲线相同,综合无因次温度分布曲线相同。( ) (在认为正确说法后的括号中打“√” ,错误说法后的括号中打“×”) (4分) 4、画出一个大气压下饱和水在大空间饱和沸腾时的沸腾曲线(q—Δt曲线),将曲线分区并标上名称。其中横坐标Δt=__________。工业设备中沸腾加热常处于____________。 ( 6分 ) 5、已知基尔霍夫定律应用于不同性质物体表面时,可有多种形式,写出温度不平衡条件下时基尔霍夫定律的4种形式: ① 任意表面:______________。 ② 灰体表面:__________________________________。 ③ 漫辐射表面:________________________________。 ④ 漫-灰表面:________________________________。 ( 4 分 ) B卷
A卷
本试卷共四页,此页为 A 卷第1页 (注:参加重修考试者请在重
修标识框内打钩)
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保温层的外表面温度为 t w 2 = 50℃,若要求热损失不超过340W/m2 ,问保温层
的厚度应为多少
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四、将初始温度为80℃,直径为20mm的紫铜棒,突然置于气温为20℃,流速12m/s的风道中,5分钟后紫铜棒表面温度降为34℃。已知紫铜棒的密度为8954kg/m3,比热c=(kg·K),导热系数λ=386 W/(m·K)。试求紫铜棒与气体之间的表面传热系数。 (16分) 五、两无限大平壁互相平行,表面发射率均为ε=,它们中间放置有一片两
面发射率均为的遮热板。遮热板与壁面平行,当平壁表面的温度分别为
260℃和30℃,试计算两无限大平壁单位面积辐射换热量并画出辐射换热网
络图。 (17分)
(不计两无限大平壁表面间及遮热板间的导热和对流换热)
本试卷共四页,此页为 A 卷第3页
六、 一外直径为30 cm的管道,水平放置在空气温度为30℃的房间中,管道
表面温度为
310℃,计算由于自然对流换热每米长管道的热损失。
( 16分)
自然对流换热准则方程: (Pr)nfNucGr
空气的物理性质
t (℃) ρ (kg/m3) cp kJ/(kg·K) λ×102 w/(m·K) ν×106 ( m2 /s) Pr
160 0.815 1.017 3.64 30.09 0.682
170 0.797 1.019 3.71 31.29 0.6805
180 0.779 1.022 3.78 32.49 0.681
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中 原 工 学 院
2005~2006 学年 第 1学期 建 环 专业 传热学 课程期末试卷 标准答案(即评分标准) 一、选择、填空与画图: 1、(5分) 2.1,,1,1,(2)(42)20ijijijijfhxhxttttt (6分) 3.不同断面上流体速度分布曲线相同,温度分布曲线也相同。(× ) (1分) 不同断面上流体速度分布曲线不同,温度分布曲线不同。( × ) (1分) 不同断面上流体速度分布曲线相同,温度分布曲线不同。(√ ) (1分) 不同断面上流体速度分布曲线相同,综合无因次温度分布曲线相同。(√ )(1分) 4. swttt (1分)工业设备中沸腾加热常处于_泡态沸腾__。(1分)
画图 4 分
5. 任意表面:,,TT,, 1 分
灰体: ,,TT 1分
漫辐射表面: ,,TT 1 分
漫—灰表面:ε(T)=α(T) 1分
二、名词解释:
1、肋片效率:肋片的实际散热量与假定肋片表面都处于肋基温度t0下的
散热量之比。
2、灰体是指物体的单色辐射力与同温度黑体的单色辐射力随波长的变化
曲线相似,或者它的单色发射率不随波长变化。
(4分)
A卷
本试卷答案共三页,此页为A 卷答案 第1页
三、 解:取平壁的平均温度:t=(450+50)/2=250℃ (3 分) 平壁的平均导热系数:λ=+*250= W/(m·K) (3 分) 12wwttq (4 分) 12450500.1250.147()340wwttmq (4 分) 四、解:取定型尺寸: 220.020.02440.005()0.024dLLVLmAdLL (4 分) 00lnhAcVhAecV因为: , 则有: (5 分) 02ln8954383.10.0053420ln300802083.2(W/(mK))cVhA• ( 5分) 83.20.0050.001080.1386hLBi (1 分) 满足集总参数法使用条件。 (1 分) 五、解: (6
辐射换热热阻:12121110.41.50.41AA (2分)
3333
1111
1,11111XAXA
(2分)
EEAXAAAXAAwm
(5分)
本试卷答案共三页,此页为 A 卷答案 第2页
六、解: 定性尺寸: 0.3()Lm (1分)
定性温度:3103017022fwmTTT℃ (2分)
物性:3112.25710273170mT (1/°K) (2
分)
λ= w/m·℃ v=×10-6(m2/s)
ρ=0.797kg/m3 Pr=
(2分)
水平管平均表面传热系数
118440.48Pr0.481.1631049.85NuGr (3分)
20.037149.846.16(/())0.3hNuwmKd• (2 分)
6.163.140.3310301626(/)fwhAttWm
(1分)
本试卷答案共三页,此页为A 卷答案 第3页