湖南涉外经济学院2017—2018学年度第 2 学期
《传热学》课程考核试题册
学院：机械工程学院专业年级：能源动力1601
考核方式：闭卷考试时量：100 分钟试卷类型：A
题号一二三四五六七八合计
应得分20 20 30 30 100
一、选择题（本大题共计10小题，每小题2分，共计20分）
1．下列导热过程傅立叶定律表述中，不正确的是（）
A热流密度与传热面积成正比B导热量与温度梯度成正比
C热流密度与传热面积无关D导热量与导热距离成反比
2．圆柱壁面双层保温材料敷设过程中，为了减少保温材料用量或减少散热量，应该采取措施是
（）
A热导率较大的材料在内层 B热导率较小的材料在内层
C根据外部散热条件确定 D材料的不同布置对散热量影响不明显
3．采用有限差分法进行导热过程数值计算时，可以有多种离散格式方式，下列不适用的方法是
（）
A边界节点，级数展开法B边界节点，热量守恒法
C中心节点，级数展开法D中心节点，热量守恒法
4.表面温度为50ºC的管道穿过室内，为了减小管道向室内的散热，最有效的措施是（）
A表面喷黑色的油漆 B表面喷白色的油漆
C表面缠绕铝箔 D表面外安装铝箔套筒
5．冷流体流经恒定壁温为t w的管道被加热，壁温与流体之间的对数平均温差为△t m，则管道中
的流体平均温度为（）
A t w-△t m
B t w+△t m
C t w-△t m/2
D t w+△t m/2
6．表面进行膜状凝结换热的过程中，影响凝结换热作用最小的因素为（）
A蒸汽的压力B蒸汽的流速
C蒸汽的过热度D蒸汽中的不凝性气体
t和常
7．在充分发展的管内单相流体受迫层流流动中，如果取同样管径及物性参数，则常壁温
w
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一、选择题（本大题共计5小题，每小题2分,共计20分）
1．A ；2．B ；3．A ；4．D ；5．A ；6．A ；7．C ；8．D ；9．C ；10．B ；
二、计算题（本大题共计5小题，每小题4分，共计20分）
1.正确答案是A b x
W 8.1400.2563620
17.0004.0515)(151.21.511)(2121==+++⨯⨯=++-=Φh h t t A f f λδ 2
答：正确答案是D 。 ()()
44101f w h t t T T εσ-=- ()44440110.6 5.67170 4.43 3.6310010050w f C T T t t h ε⎡⎤⨯⎛⎫⎛⎫=+-=+⨯-⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦
17014.4184.4=+=℃
3．正确答案是B
解：)(f w t t hA -=Φ
4423)
100109(1.0004.014.350)(=-⨯⨯⨯=-Φ=f w t t A h W/(m .K)
4．正确答案是B ()7.116314002731067.54
84=+⨯⨯==-T E b σ ()4
.94254003.04002731067.58.04
8=⨯++⨯⨯⨯=+=+=-G E G E J b ρερ
6.44125
.08.08
.014.94257.116311=⨯--=--=ΦA J E b εε 4.正确答案是A 稳定情况下，通过被测材料导热的热流量即为电加热器的功率为
()W IU 6203.0=⨯==φ
被测材料的导热系数为
()()()()
[]K m W t t r r ⋅=-⨯⨯-⨯=--⨯=/3.0305014.3416.0/208.0/264/1/12121πφλ 三、简答题(本大题共计5小题，每小题6分，共计30分）
1. 在基础表面上增加肋片能否强化换热的效果，取决于加肋后总的传热阻力是增加还是减小；加肋加大了对流传热面积，有利于减小对流传热总面积热阻。 2分 但是加肋片后增加了通过壁面的导热热阻。因此加肋是否强化换热取决于肋片的导热阻力δλ与表面对流传热阻力1h 之比（即这一比值构成的无量纲数δλ
=h Bi 的大小）。 2分
对等截面直肋，当≤0.25Bi 时（δ为肋片的半厚），加肋总能强化换热。但Bi 较大时（当>1Bi ），则得不到强化换热的效果。 2分
2.吸热板需对太阳辐射的大范围的波长有较大的吸收率，用来吸收太阳的辐射能；
2分
而向阳侧需覆盖一层对太阳大部分主要辐射可见光等短波有强穿透率，但对较低温物体表面辐射的长波有较强反射率的覆盖材料，用来形成一个温室，这不仅利用了温室效应，而且也减少了表面的对流散热损失， 2分
要进一步减小自然对流散热损失可以在吸热表面与玻璃盖板之间堆放一些对太阳光透明的材料，例如玻璃管，以抑制夹层中的自然对流。 2分
3．答：空气横掠垂直管束时，沿流动方向管排数越多，气流扰动越强，换热越强，
3分
而蒸汽在水平管束外凝结时，沿液膜流动方向管排数越多，凝结液膜越厚，凝结换热热阻越大，换热强度降低。 3分
4.⑴ 对流换热微分方程式中h 是未知量，而第三类边界条件中h 是已知量2分
⑵ 对流换热微分方程式中λ是流体导热系数，而第三类边界条件中λ是固体导热系数2分
⑶ 对流换热微分方程式中h 为局部表面传热系数，而第三类边
界条件中h 一般是指平均表面传热系数。2分
5.表示换热器的实际换热量与理想换热量的比值。'2'
1max ''
't t t t --=ε 2分
对逆流换热器，当2211c q c q m m <<热流体的出口温度将会降低到接近于冷流体的入口温度。当2211c q c q m m >>冷流体的出口温度将会升高到接近于热流体的入口温度。这样，逆流换热效能ε可以趋近于1。 2分
而顺流换热器热流体的出口温度将不会降低到接近于冷流体的入口温度，至多接近冷流体的出口温度，ε不可能趋近于1。 2分
四、综合题（本大题共计3小题，每小题10分，共计30分)
W W P 43.345.4085.085.0=⨯==φ
)/(1.83)15125(10768.343.34223K m W m W h ⋅=-⨯⨯=-℃ 5分
为了提高表面传热系数测定的精确度，在本试验中尽量降低换热管的辐射与两端导热损失。为了减少辐射传热，可在换热管表面镀铬，这可使表面发射率下降到0.1~0.05。为了减少两端导热损失，
在换热管穿过风洞壁面处应该用绝热材料隔开。在进行自然对流实验时，减少辐射与端部导热损失对提高测试结果的准确度具有重要意义。 5分
2．解：（1）在0=x 处，边界对流传热的热流密度为
