传热学基础试题及答案.docx
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传热学基础试题及答案
传热学基础试题
一、选择题1．对于燃气加热炉：
高温烟气→内炉壁→外炉壁→空气的传热过程次序为A.复合换热、导热、对流换热B.对流换热、复合换热、导热C.导热、对流换热、复合换热D.复合换热、对流换热、导热2．温度对辐射换热的影响（）对对流换热的影响。
大于D.可能大于、小于C.小于A.等于B.2℃的壁面，2777）、温度为3．对流换热系数为1000W/（m℃的水流经·K）其对流换热的热流密度为（
2442×1010W/mW/m×2424W/mW/m××1010）,rt2112。
）的导热问题中，稳态时有（
dtdtdtdtdtdt?
?
?
C.
B.
A.
drdrdrdrdrdrr?
r1r?
rr1r?
r?
rr?
rr?
r22125．黑体的有效辐射____其本身辐射,而灰体的有效辐射（）其本身辐射。
A．等于等于B.等于大于C.大于大于D.大于等于
6．有一个由四个平面组成的四边形长通道，其内表面分别以1、2、3、4表示，已知角系数X1，2=,X1，4=，则X1，3为（）。
A.0.5B.0.65C.D.
7.准则方程式Nu=f（Gr,Pr）反映了（）的变化规律。
A.强制对流换热B.凝结对流换热
C.自然对流换热D.核态沸腾换热
）会最有效。
．当采用加肋片的方法增强传热时，将肋片加在（8．
A.换热系数较大一侧B.热流体一侧
C.换热系数较小一侧D.冷流体一侧
9.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（）材料放在内层。
A.导热系数较大的材料B.导热系数较小的材料
C.任选一种均可D.不能确定
10．下列各种方法中，属于削弱传热的方法是（）
A.增加流体流速B.管内加插入物增加流体扰动
C.设置肋片D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加
11.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是（）
A.热辐射B.热对流C.导热D.都不是
12.准则方程式Nu=f（Gr,Pr）反映了（）的变化规律。
A.强制对流换热B.凝结对流换热
C.自然对流换热D.核态沸腾换热
13.判断管内紊流强制对流是否需要进行入口效应修正的依据是（）
44d≥70≥10C.l/d<50d<10
14.下列各种方法中，属于削弱传热的方法是（）
A.增加流体流度B.设置肋片
C.管内加插入物增加流体扰动D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加
15.冷热流体的温度给定，换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度（）
A.增加B.减小C.不变D.有时增加，有时减小
16.将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是（）
A.减少导热B.减小对流换热
C.减少对流与辐射换热D.减少导热与对流换热
17.下列参数中属于物性参数的是（）
A.传热系数B.导热系数
C.换热系数D.角系数
18.已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别为300°C和150°C，冷流体进出口温度分别为50°C和100°C，则其对数平均温差约为（）
A.100°CB.124°CC.150°CD.225°C
19.有一个由四个平面组成的四边形长通道，其内表面分别以1、2、3、4表示，已知角系数X=,X=，则X为（）34，1，21，1A.0.5B.0.65C.一金属块的表面黑度为，温度为227°C，（）；若表面氧化后，黑度变为，其辐射力将（）它的辐射力是
，将增大，将减小
，将增大，将减小
21.在稳态导热中,决定物体内温度分布的是（）
A.导温系数B.导热系数C.传热系数D.密度
22.下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响（）
A.雷诺数B.雷利数C.普朗特数D.努谢尔特数
23.单位面积的导热热阻单位为（）
C.D.B.A.
24.绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数（）自然对流。
A.小于B.等于C.大于D.无法比较
100
、温度为20对流换热系数为℃的空气流经50℃的壁面，其25.
对流换热的热流密度为（）
D.A.C.B.
26.流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热，如果流速等条件相同，则（）
A.粗管和细管的相同B.粗管内的大
C.细管内的大D.无法比较
27.在相同的进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差的关系为（）
A.逆流大于顺流B.顺流大于逆流C.两者相等D.无法比较
28.单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的（）
A.有效辐射B.辐射力C.反射辐射D.黑度
29.（）是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
A.灰体B.磨光玻璃C.涂料D.黑体
30.削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应（）
A.大一点好B.小一点好C.大、小都一样D.无法判断
31．对于过热器中：
高温烟气→外壁→内壁→过热的传热过程次序为（）
A．复合换热、导热、对流换热B．导热、对流换热、复合换热
C．对流换热、复合换热、导热D．复合换热、对流换热、导热
32．温度对辐射换热的影响对对流换热的影响。
（）
A．等于B．大于C．小于D．可能大于、小于
233．对流换热系数为1000W/（m·K）、温度为77℃的水流经27℃的壁面，其对流换热的热流密度为（）
42424242A．8×10W/m×10W/mC．7×10W/mD．5×10W/m
34．流体流过管内进行对流换热时，当l/d时，要进行入口效应的修正。
（）
A.＞50B.＝80C.＜50D.＝100
35．炉墙内壁到外壁的热传递过程为（）
．导热D．对流换热C．复合换热B．热对流A
36．下述哪个参数表示传热过程的强烈程度（）
A.kB.λC.αcD.α
37．雷诺准则反映了的对比关系（）
A．重力和惯性力B．惯性和粘性力C．重力和粘性力D．浮升力和粘性力
38．下列何种材料表面的法向黑度为最大
A．磨光的银B．无光泽的黄铜C．各种颜色的油漆D．粗糙的沿
39．在热平衡的条件下，任何物体对黑体辐射的吸收率同温度下该物体的黑度。
（）
A．大于B．小于C．恒等于D．无法比较
40．五种具有实际意义的换热过程为：
导热、对流换热、复合换热、传热过程和（）
A．辐射换热B．热辐射C．热对流D．无法确定
51.在锅炉的炉墙中：
烟气内壁外壁大气的热过和序为:
【】
A.辐射换热,导热,复合换热B.导热，对流换热，辐射换热
C.对流换热，复合换热，导热D.复合换热，对流换热，导热
52.由表面1和表面2组成的封闭系统中：
X1,2_____X2,1。
A.等于B.小于C.可能大于，等于，小于D.大于
53.流体流过短管内进行对流换热时其入口效应修正系数【】
A.=1B.>1C.<1D.=0
54.在其他条件相同的情况下,下列哪种物质的导热能力最差【】
A.空气B.水C.氢气D.油
55.下列哪种物质中不可能产生热对流
A.空气B.水C.油D.钢板
准则反映了________的对比关系。
A.重力和惯性力B.惯性力和粘性力C.重力和粘性力D.角系数
57.表面辐射热阻与________无关。
A.表面粗糙度B.表面温度C.表面积D.角系数
58.气体的导热系数随温度的升高而【】
A.减小B.不变C.增加D.无法确定
59.下列哪种设备不属于间壁式换热器【】
型管壳式换热器B.2-4型管壳式换热器C.套管式换热器D.回转式空气预热器
60.热传递的三种基本方式为【】
A.导热、热对流和传热过热B.导热、热对流和辐射换热
C.导热、热对流和热辐射D.导热、辐射换热和对流换热
61.对流换热牛顿冷却定律式为Φ=aA△t（W）指出其中的热阻表达式是（）
③④a①Aa②
）（一般而言，金属比非金属（介电体）的导热系数值是62.
①较高的②较低的③相等的④接近的
63.当物性参数为常数且无内热源时的导热微分方程式可写为（）
③
④
②
①
64.如果温度场不随时间而变化，即（）
③
④
②
①
65.在非稳态导热时，物体的温度随着（）
①形状变化②重量变化③时间变化④颜色变化
的名称（66.写出）
①努谢尔特准则②付立叶准则③毕奥准则④普兰特准则
67.结束导热问题数值计算迭代过程的判据之一是（）
②
①
③④①或③
68.流体在泵、风机或水压头等作用下产生的流动称为（）
①自然对流②层流③强制对流④湍流
69.普朗特准则Pr〉1时，则（）
①δ>δ②δ<δ③δ≈δ111④δ/δ≈0170格拉晓夫准则Gr越大，则表征（）
①浮升力越大②粘性力越大③惯性力越大④动量越大
中U表示（）71当量直径
①长度②宽度③周长④润湿周长
72.横掠单管时的对流换热中，特性尺度取（）
①管长L②管内径d③管外径d④d-di00i
）73.水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取（
④圆筒壁③圆筒内径①圆筒的长度②圆筒外径
厚度
）74.膜状凝结换热中的定性温度取（
④饱③凝结液膜层平均温度①蒸汽温度②凝结液温度
和温度
）75饱和沸腾时，壁温与饱和温度之差称为（
④沸腾温②绝对温差③相对温差①平均温度差76.定向辐射强度与方向无关的规律称为（）
④兰贝特②四次方定律③维恩定律①普朗克定律定律灰体的吸收率是（）77.
④变量并②大于1③定值①1
1小于对于灰体，吸收率愈大，其反射率（）78④不变①愈小②愈大③适中
）79.角系数是纯几何因素，与物体的黑度（④关系很大②有关③有较大关系①无关
）80.由辐射物体表面因素产生的热阻称为（
④空间热阻②对流热阻③表面热阻①导热热阻
81.二氧化碳和水蒸汽在光带内都能够（）
③重辐射④不能辐射②反射辐射①吸收辐射
按传热系数的符号单位，从以下列举中选择（）82.
④
③
①
②
）83.管壳式换热器归类于（
③混合式④再生式①间壁式②回热式在一般换热器设计中，考虑表面污染情况用（）84
④表面传热系数②污垢系数①利用系数③传热系数
A组分质量浓度的符号是（）表示85.
B①CA②A③CB④
二．填空题
。
．如果温度场随时间变化，则为1。
一般来说，紊流时的对流换热强度要比层流时2.
导热微分方程式的主要作用是确定。
3.
．研究对流换热的主要任务是求解4，进而确定对流换热的热流量。
．物体的辐射力，其吸收率5。
和6．对流换热求解准则关系式时，除可采用解析法外，还可采用
。
。
7．有效辐射为
。
8．物体的辐射力，其吸收率9．辐射换热角系数除了具有完全取决于几何关系的特性外，还具有
和的特性。
10．削弱传热时，应考虑和。
11.传热系数是指________，单位是________。
12.影响对流换热的主要因素有________、________、________、________和几何因素。
13.凝结有珠状凝结和膜状凝结两种形式，其中________比________换热有较大的换热强度，工程上常用的是________。
214.某换热器刚装时传热系数为10W/（m·K），运行一年后因结垢传热系数降为28W/（m·K），这时，污垢热阻为________。
215.某燃煤电站过热器中，烟气向管壁换热的辐射换热系数为20W/（m·K），对流换热2系数为40W/（m·K），，其复合换热系数为________。
16.导热的第三类边界条件是指已知________。
及其单值性条件可以完整地描述一个具体的导热问题。
18.复杂流型换热器的平均温差Δtm可以通过逆流布置时的平均温差Δtm来计算，逆表达式是________，其中________。
19.表面辐射热阻应用于________辐射换热计算，其值可用数学式表示为________。
20.气体辐射具有2个特点：
（1）________；
（2）________。
21.如果温度场随时间变化，则为。
22.一般来说，紊流时的对流换热强度要比层流时。
23.导热微分方程式的主要作用是确定。
24.当d50时，要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。
25.一般来说，顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。
26.膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。
27.普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。
因素有关。
角系数仅与28.
，壁面两侧的温度，材料导热系数为29.已知某大平壁的厚度为15mm
℃，则通过该平壁导热的热流密度为差为150。
，并且壁面时被加热某30.已知流体，流过固体
，则壁面温度为。
流体平均温度为40℃
31．已知某大平壁的厚度为10mm，材料导热系数为45W/（m·K），则通过该平壁单位导热面积的导热热阻为。
32．已知某换热壁面的污垢热阻为（m2·K），若该换热壁面刚投入运行时的传热系数为340W（m2·K），则该换热壁面有污垢时的传热系数为。
33．采用小管径的管子是对流换热的一种措施。
34．壁温接近换热系数一侧流体的温度。
35．研究对流换热的主要任务是求解，进而确定对流换热的热流量。
36．热对流时，能量与同时转移。
37．导热系数的大小表征物质能力的强弱。
38．一般情况下气体的对流换热系数液体的对流换热系数。
39．在一定的进出口温度条件下，的平均温差最大。
40．是在相同温度下辐射能力最强的物体。
41.在一台顺流式的换热器中，已知热流体的进出口温度分别为180和100，冷流体的进出口温度分别为40℃和80℃，则对数平均温差为___________。
42.已知一灰体表面的温度为127℃，黑度为，则其车辆辐射力为
____________。
43.为了达到降低壁温的目的，肋片应装在________一侧。
44.灰体就是吸收率与________无关的物体。
45.冬季室内暖气壁面与附近空气之间的换热属于________换热。
46.传热系数的物理意义是指_________间温度差为１时的传热热流密度。
47.黑度是表明物体________能力强弱的一个物理量。
48.肋壁总效率为_______与肋壁侧温度均为肋基温度时的理想散热量之比。
49.在一个传热过程中，当壁面两侧换热热阻相差较多时，增大换热热阻_______
一侧的换热系数对于提高传热系数最有效。
。
１－２型管壳式换热器型号中的“２”表示_________50.
三．简答题（40分）分，4每小题1．材料导热系数λ=λ+bt,单层平壁一维稳态导热温度分布如何依b变0化，为什么．
2．试简述导热问题常见边界条件。
求解非稳态导热问题时，在利用非稳态导热微分方程的同时，还应根据具体问题给出那些说明此问题具体特性的补充条件。
3．各向同性常物性均匀物体中，二维稳态导热时，物体中任意一点可否具有两个温度梯度为什么
4．相似现象应满足什么条件。
5．计算对流换热的换热系数h的步骤是什么。
6．写出毕渥准则与努塞尔特准则数的定义式，并说明它们的物理意义，比较两者不同之处。
7．气体辐射有哪些特点
8．从基尔霍夫定律可以看出物体的黑度等于吸收率的结论，用于一般物体时的两个约束条件是什么灰体是否还需要这些条件吗
9．根据图1，试从物体内部及外部来分析其热量收支差额Q。
TE
h
A
10．在两个物体表面的辐射换热过程中采用遮热板可以起到什么作用，为什么当遮热板的两个表面的黑度不同时，遮热板的黑度大的表面朝向温度高的方向和温度低的方向会带来什么结果。
11.用准则方程式计算管内紊流对流换热系数时，为什么对短管需要进行修正（即使用管长修正系数进行修正）。
12.请分析遮热板的原理及其在削弱辐射换热中的作用。
13.简述非稳态导热的基本特点。
14.什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
15.简述物性参数导热系数和粘度对表面传热系数的影响。
角系数有哪些特性16.
得分
）分，共24分每小题四、计算题（12，100mm200mm和某一炉墙内层由耐火砖、外层由红砖组成，厚度分别为1.C700°（m·°C），炉墙内外侧壁面温度分别为C）导热系数分别为（m·°和，试计算：
50°C和该炉墙单位面积的热损失；
（1）的保温板代替红砖，其它条件不变，为了使炉C）（m
（2）若以导热系数为·°2，至少需要用多厚的保温板。
墙单位面积热损失低于1kW/m
试所示，由两个平面组成的系统在垂直于纸面方向上是很长的，2．如图4ab=3mbc=4m.，X。
用代数法确定角系数X1221a
F1
90cbF24图
钢材的保温材料，10mm的钢管表面包上一层厚为20mm3.一内径为300mm、厚为，钢管内壁及保温层48和料及保温材料的导热系数分别为
10m。
试求该管壁的散热量。
及40℃，管长为外壁温度分别为220℃
60
为导热系数管热水，管壁材料的、4.一内径为75mm壁厚2.5mm的℃。
管内外的换热系数分℃，管外空气温度为20，管内热水温度为90
和别为。
试求该热水管单位长度的散热量。
℃、=27℃、t，相关尺寸如图示。
已知：
t=177和5．两块平行放置的平板1221
=、ε1。
试用网络法求：
、X＝=ε1,22两平板之间的辐射换热量；?
若两平板均为黑体表面，辐射换热量又等于多少?
的冷却水在管内流动，/s一台逆流式换热器用水来冷却润滑油。
流量为2.5kg6．；热油进出口温·k）℃，比热为4174J/（kg和其进出口温度分别为15℃60
。
）k2（传热系数为k）J/（kg比热为70110度分别为和，2190·。
400Wm·试计算所需的传热面积。
．
0℃，平壁的高温面受到流20℃和7.平壁，厚度=80mm，两表面温度分别维持在
2。
当处于稳态时，）W/（mt=100℃,表面传热系数·k体的加热，流体温度
f试确定平壁材料的导热系数。
2·k），冷却水在管内流=90W/（m8.压缩空气在中间冷却器的管外横掠流过，a0216mm，厚1.5mm的黄铜管。
求：
过a=6000W/（m·k）。
冷却管是外径为11）此时的传热系数；
2）若管外表面传热系数增加一倍，传热系数有何变化；
3）若管内表面传热系数增加一倍，传热系数又作何变化。
，一平壁水泥泡沫砖构成，厚度为50cm，导热系数9.
200℃、低温面为50℃。
试求：
高温面维持1）通过平壁的热流密度；（
70℃处，距离高温
（2）维持热流密度不变时，计算在墙壁内温度为
墙面的厚度为多少
分钟后，测得铜板温度上升到400℃的炉中加热1030℃的大铜板，被置于10.
2=150℃。
已知铜板两侧与周围环境间的表面传热系数为125W/（m·k），铜板的
3
。
试估算铜板的厚度是多少，C=377J/,8440kg/mP得分
五、论述题（6分）试述对流换热中换热系数h的影响因素。
传热学答案
一选择题；
1.A2.B3.D4.A6.D7.C8.C9.B
31?
A32B33．D34C35D36A37B38C39C40A51
A27.
A52.C53.B54.A55.D56.D57.D58.C59.D60.C
61.②62.①63.②64.④65.③66.③67.③68.③69.①70.
①71.④72.③73.②74.③75.④76.④77.③78.①79.①
80.③81.①82.③83.①84.②85.②
二、填空题
1.（2分）非稳态温度场2.（2分）强
3.（2分）导热体内的温度分布（仅答“温度分布”或“温度场”、“导分）越大，越大；2（．5分）对流换热系数2（）4.热体内的温度场”也可
分）物体本身辐射与反射辐射．（2．（2分）相似准则法，量刚分析法76分）减．（2．（2分）相对性，完整性；10之和8．（2分）越大，越大；9小传热系数，减小温差。
时的传热热°C（或热、冷流体）温度差为111.冷热流体2或K）（若答成“表示传热过程强烈程度的物理量”也可算对），W/（m·流密度（2。
C））W/（m·°流体相变情况流动起因流体物性12
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