【2017年整理】传热学期末考试题

导热：一、（10分）如图所示的墙壁，其导热系数为50W /(m K)λ=⋅，厚度为100mm ，所处外界温度20℃，测得两侧外壁面温度均为100℃，外壁面与空气的表面传热系数为h 为1252W /(m K)⋅，壁内单位体积内热源生成热为Φ，假设墙壁内进行的是一维稳态导热，求Φ及墙壁厚度方向温度分布()t x ？二、（10分）如图所示一个半径为1=100r mm 的实心长圆柱体，具有均匀的内热源4=10Φ3W /m ，导热系数=10λW /m K ⋅（）。

圆柱体处于温度为f t =25C 。

的环境中，与周围环境间的表面传热系数h 为802W /m K ⋅（）。

试求圆柱体外壁温度wt 及圆柱体沿半径方向的温度分布；并求圆柱体内最高温度的位置和大小？对流：三、（10分）20℃的空气，以10m/s 的速度纵向流过一块长200mm ，温度为60℃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 ，空气物性参数见表） 准则关联式：12130.664Re Pr Nu = 层流；4513(0.037Re 871)Pr Nu =- 湍流 边界层厚度：Re xxδ=； 流动边界层与热边界层之比：13Pr t δδ=空气的热物理性质度为40℃，管内径d ＝20mm ，求对流换热系数和平均管壁温度。

周围空气的温度为10℃。

计算蒸汽管道外壁面的对流散热损失。

准则关联式：Pr nNu C Gr =（）过平板时，板的一面与空气的对流换热量为，试确定空气的流速。

准则关联式：12130.664Re Pr Nu = 层流；4513(0.037Re 871)Pr Nu =- 湍流空气热物理性质辐射：七、（10分）如图所示，半球表面是绝热的，底面一直径d=的圆盘被分为1、2两部分。

表面1为灰体，T 1＝550K ，发射率ε1=，表面2为温度T 2＝333K 的黑体。

（1）计算角系数)21(,3+X ，2,1X ，3,1X ，3,2X（2）画出热网络图并计算表面1和表面2之间的换热量以及绝热面3的温度。

八、（10分）已知如图所示微元面积1dA 与球缺2A ，微元处于球面的中心出，到达球面的距离为球面半径r 。

求：从角系数的积分定义出发，计算1dA 到球缺内表面2A 的角系数，并用两种极限情形来检查你所得到的公式的正确性。

九、（10分）两个相互平行的漫灰大表面，相距很近，两表面的发射率均为。

要使它们之间的辐射换热量减少为原来的1/10，在中间插入一块遮热板，该板的表面发射率必须不高于多少？在两表面温度分别为200℃和400℃的情况下，若用λ=(m·K)的保温材料达到相同的目的，需要多厚保温层？ 十、（10分）如附图所示，已知一微元圆盘dA 1与有限大圆盘A 2（直径为D ）相平行放置，两圆盘中心线之连线垂直于两圆盘，且长度为s 。

试计算X d1,2十一、（10分）如图所示一直径为20mm ，表面温度2T ＝2000K 的热流计探头，用以测定一微小表面积1A 的辐射热流，该表面温度为1T ＝1000K 。

环境温度很低，因而对探头的影响可以忽略不计。

因某些原因，探头只能安置在与1A 表面法线成60°处，探头距地面l =。

探头测得的热量为。

表面1A 是漫射的，而探头表面的吸收比可近似地取为1。

试确定1A 的发射率。

1A 的面积为24104m -⨯。

换热器十二、（10分）用进口温度为12℃、质量流量2m q =31810⨯kg/h 的水冷却从分馏器中得到的80℃的饱和苯蒸汽。

使用顺流换热器，冷凝段和过冷段的传热系数k 均为980W/(m 2·K)。

已知苯的汽化潜热γ=339510⨯J/kg ，比热容1p c =1758 J/（kg·K ）。

试确定将质量流量1m q =3600kg/h 的苯蒸汽凝结并过冷到40℃所需的冷凝段和过冷段传热面积分别为多少。

（水的定压比容2p c =4183 J/（kg·K ）。

）十三、（10分）一台逆流式油冷器，管子为铜管，外径为15mm ，壁厚为1mm ，铜管导热系数为384W/m·K 。

在油冷器中，密度为879kg/m 3，比热容为1950J/kg·K ，流量为39 m 3/h 的油从1'56.9t =℃冷却到了1''45t =℃，油在管外的隔板间流，对流换热系数425o h =W/m 2·K ，冷却水在油冷却器的管内流，进口温度2'33t =℃，温升为4℃，对流换热系数4480i h =W/m 2·K ，若温差修正系数0.97t ε∆=，（1）试求按管子外表面面积计算的总传热系数。

（2）试求所需传热面积。

简答题：导热：1、（5分）对于平板导热，试说明Bi 数的物理意义，0Bi →及Bi →∞各代表什么样的换热条件？一块厚为2δ的金属平板，初始温度为0t ，突然置于温度为t ∞的流体中冷却，试着画出当0Bi →时，平板中温度场的变化情形。

2、（5分）厚度均为δ的两个无限大平板，紧靠在一起放置在某一环境中，达到稳态时平板中的温度分布如图所示，两平板的导热系数分别为1λ、2λ且均为常数，试从一维稳态导热方程出发，判断两平板是否存在内热源，若存在指出是哪个平板，并判断内热源的正负；两平板中热流密度1q ，2q 是否相等，并比较两平板的导热系数1λ、2λ的大小？过冷段冷凝段tA x2'12t =℃1'80t =℃t 2m1''40t =℃ 2''t3、（5分）在热电偶测定流体温度时，热电偶对流体温度变动响应快慢的指标是什么？写出该指标的具体表达式，由表达式判断该指标与那些因素有关？4、（5分）肋效率表征了肋片散热的有效程度，试说明肋效率的物理意义，并判断随肋高H不断增大，肋效率的变化趋势？随着肋片高度的增加是否会出现一个临界高度，当肋片超过这个高度后，肋片导热热流量反而会下降？为什么。

对流：5、（5分）对管内强制对流换热，为何采用短管和弯管可以强化流体的换热？6、（5分）在流体温度边界层中，何处温度梯度的绝对值最大？为什么？有人说对一定表面传热温差的同种流体，可以用贴壁处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？7、（5分）空气横掠垂直管束时，沿流动方向管排数越多，换热越强，而蒸汽在水平管束外凝结时，沿液膜流动方向管排数越多，换热强度降低，为什么？8、（5分）自然对流与强制对流换热机理有什么区别。

辐射：9、（5分）漫灰表面间的辐射换热计算中采用了有效辐射J，试阐述有效辐射J 及投入辐射G的概念；并结合投入辐射G说明有效辐射包含哪几部分辐射，写出有效辐射J的表达式。

10、（5分）如图所示为真空辐射炉，球心处有一黑体加热元件，试指出，黑体对A、B、C三处中何处定向辐射强度最大？何处辐射热流最大？假设A、B、C 三处对球心所张的立体角相同。

11、（5分）在一个球形腔上开一个小孔，并设法使空腔壁面保持均匀的温度，这时空腔上的小孔就具有黑体辐射的特性。

小孔的黑度与哪些因素有关，这些因素是如何影响小孔黑度的？哪些为主要因素，哪些为次要因素？12、（5分）如图两漫灰同心球壳之间插入一辐射遮热球壳，试问遮热球壳靠近外球壳还是靠近内球壳时，球壳1和球壳2表面之间的辐射散热量越大？并画出该辐射换热系统的辐射网络图。

13、（5分）传热学中角系数是如何定义的？其基本属性是什么？辐射换热中为何要引入这一参数？14、（5分）有人说；“常温下呈红色的物体表示该物体在常温下红色光光谱发射率较其他单色光（黄、绿、蓝）的光谱发射率高”。

你认为这种说法正确么？为什么？15、（5分）在两个非常大的平行平板1、2之间进行辐射换热，平板1、2的辐射率分别为和。

在两个平板之间放置一个抛光的铝制辐射遮热板（其两面的辐射率都为）之后，试求其辐射换热量减少的百分数。

换热器16（5分）何谓换热器的效能，其物理含义是什么？17（5分）热水在两根相同的管内以相同流速流动，管外分别采用空气和水进行冷却。

经过一段时间后，两管内产生相同厚度的水垢。

试问水垢的产生对采用空冷还是水冷的管道的传热系数影响较大？为什么？18（5分）在图（a）、（b）中所示的两个逆流换热器冷、热流体温度沿换热面变化曲线有无可能实现？如有可能，各需满足什么条件？19、（5分）什么是临界热绝缘直径？平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用，为什么？20、（5分）解释为什么许多高效隔热材料都采用蜂窝状多孔性结构和多层隔热屏结构。

21、（5分）为什么高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式？22、（5分）空调和制冷用的冷却器，其管外装的肋片往往制成百叶窗式肋片，见下图。

试问肋片做成这种形式的意义？t'1t''2A A xt''1t'2t'1t''2A A xt''1t'2(a) (b)2013-2018年中国换档杆总成行业研究及战略咨询报告(精编版)---------------------------------------------------------------------【报告价格】：[纸质版]:5300元[电子版]:5500元[纸质+电子]:5800元（部分用户可以享受折扣）【交付方式】: EMIL电子版或特快专递（付款后24小时内发报告）【联系人】：刘欣刘京【客服：QQ】：89 12【电话订购】: 0【传真订购】: 0【企业网址】：(点击看正文)正文目录第一章换档杆总成概述 1第一节换档杆总成定义 1第二节换档杆总成行业发展历程 2第三节换档杆总成分类情况 3第四节换档杆总成产业链分析 4一、产业链模型介绍 4二、换档杆总成产业链模型分析 5第二章换档杆总成发展环境及政策分析8第一节中国经济发展环境分析8一、中国宏观经济发展现状8二、中国宏观经济走势分析9三、中国宏观经济趋势预测10第二节行业相关政策、法规、标准12第三章中国换档杆总成生产现状分析14第一节换档杆总成行业总体规模14第一节换档杆总成产能概况15一、2010-2013年产能分析15二、2013-2018年产能预测16第三节换档杆总成产量概况18一、2010-2013年产量分析18二、产能配置与产能利用率调查19三、2013-2018年产量预测20第四节换档杆总成产业的生命周期分析22第五节换档杆总成产业供需情况23第四章换档杆总成国内产品价格走势及影响因素分析25第一节国内产品2010-2013年价格回顾25第二节国内产品当前市场价格及评述26第三节国内产品价格影响因素分析27第四节2013-2018年国内产品未来价格走势预测28第五章2010-2013年中国换档杆总成行业总体发展状况30 第一节中国换档杆总成行业规模情况分析30一、行业单位规模情况分析30二、行业人员规模状况分析31三、行业资产规模状况分析32四、行业市场规模状况分析33五、行业敏感性分析34第二节中国换档杆总成行业产销情况分析36一、行业生产情况分析36二、行业销售情况分析37三、行业产销情况分析38第三节中国换档杆总成行业财务能力分析40一、行业盈利能力分析与预测40二、行业偿债能力分析与预测41三、行业营运能力分析与预测42四、行业发展能力分析与预测43第六章2013年中国换档杆总成行业发展概况46 第一节2013年中国换档杆总成行业发展态势分析46第二节2013年中国换档杆总成行业发展特点分析47第三节2013年中国换档杆总成行业市场供需分析48第七章换档杆总成行业市场竞争策略分析50第一节行业竞争结构分析50一、现有企业间竞争50二、潜在进入者分析51三、替代品威胁分析52四、供应商议价能力53五、客户议价能力54第二节换档杆总成市场竞争策略分析56一、换档杆总成市场增长潜力分析56二、换档杆总成产品竞争策略分析57三、典型企业产品竞争策略分析58第三节换档杆总成企业竞争策略分析60一、2013-2018年我国换档杆总成市场竞争趋势60二、2013-2018年换档杆总成行业竞争格局展望61三、2013-2018年换档杆总成行业竞争策略分析62 第八章换档杆总成行业投资与发展前景分析65第一节2013年换档杆总成行业投资情况分析65一、2013年总体投资结构65二、2013年投资规模情况66三、2013年投资增速情况67四、2013年分地区投资分析68第二节换档杆总成行业投资机会分析70一、换档杆总成投资项目分析70二、可以投资的换档杆总成模式71三、2013年换档杆总成投资机会72四、2013年换档杆总成投资新方向73第三节换档杆总成行业发展前景分析75一、殴债危机下换档杆总成市场的发展前景75二、2013年换档杆总成市场面临的发展商机76第九章换档杆总成行业竞争格局分析79第一节换档杆总成行业集中度分析79一、换档杆总成市场集中度分析79二、换档杆总成企业集中度分析80三、换档杆总成区域集中度分析81第二节换档杆总成行业主要企业竞争力分析83一、重点企业资产总计对比分析83二、重点企业从业人员对比分析84三、重点企业全年营业收入对比分析85四、重点企业利润总额对比分析86五、重点企业综合竞争力对比分析87第三节换档杆总成行业竞争格局分析89一、2013年换档杆总成行业竞争分析89二、2013年中外换档杆总成产品竞争分析90三、2013年我国换档杆总成市场竞争分析91五、2013-2018年国内主要换档杆总成企业动向92第十章换档杆总成上游原材料供应状况分析95第一节主要原材料95第二节主要原材料20010-2013年价格及供应情况96第三节2013-2018年主要原材料未来价格及供应情况预测97第十一章换档杆总成产业用户度分析99第一节换档杆总成产业用户认知程度99第二节换档杆总成产业用户关注因素100一、功能100二、质量101三、价格102四、外观103五、服务104第十二章2013-2018年换档杆总成行业发展趋势及投资风险分析107 第一节当前换档杆总成存在的问题107第二节换档杆总成未来发展预测分析108一、中国换档杆总成发展方向分析108二、2013-2018年中国换档杆总成行业发展规模109三、2013-2018年中国换档杆总成行业发展趋势预测110第三节2013-2018年中国换档杆总成行业投资风险分析112一、市场竞争风险112二、原材料压力风险分析113三、技术风险分析114四、政策和体制风险115五、外资进入现状及对未来市场的威胁116 第十三章换档杆总成国内重点生产厂家分析119 第一节换档杆总成重点公司介绍119一、**公司1191、企业简介1202、产品介绍1213、经营情况1224、未来发展趋势123二、**公司1241、企业简介1252、产品介绍1263、经营情况1274、未来发展趋势128三、**公司1291、企业简介1302、产品介绍1313、经营情况1324、未来发展趋势133四、**公司1341、企业简介1352、产品介绍1363、经营情况1374、未来发展趋势138五、**公司1391、企业简介1402、产品介绍1413、经营情况1424、未来发展趋势143第十四章换档杆总成地区销售分析146一、换档杆总成各地区对比销售分析145二、换档杆总成重点地区一销售分析1461、规格销售分析1472、厂家销售分析148三、换档杆总成重点地区二销售分析1491、规格销售分析1502、厂家销售分析151四、换档杆总成重点地区三销售分析1521、规格销售分析1532、厂家销售分析154五、换档杆总成重点地区四销售分析1551、规格销售分析1562、厂家销售分析157第十五章换档杆总成产品竞争力优势分析160一、整体产品竞争力评价159二、体产品竞争力评价结果分析160三、竞争优势评价及构建建议161第十六章专家观点与研究结论164第一节报告主要研究结论164第二节博研智尚专家建议165更多图表：见报告正文详细图表略…….如需了解欢迎来电索要。