1、傳熱學（一） 第一部分 選擇題    單項選擇題（本大題共 10 小題，每小題 2 分，共 20 分）在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內。   1. 在穩態導熱中 , 決定物體內溫度分布的是 ( )       A. 導溫系數 B. 導熱系數       C. 傳熱系數 D. 密度   2. 下列哪個準則數反映了流體物性對對流換熱的影響 ?( )  &

2、#160;    A. 雷諾數 B. 雷利數       C. 普朗特數 D. 努謝爾特數   3. 單位面積的導熱熱阻單位為 ( )       A. B.       C. D.   4. 絕大多數情況下強制對流時的對流換熱系數 ( ) 自然對流。       A. 小于 B

3、. 等于       C. 大于 D. 無法比較   5. 對流換熱系數為 100 、溫度為 20 的空氣流經 50 的壁面，其對流換熱的熱流密度為（ ）       A. B.       C. D.   6. 流體分別在較長的粗管和細管內作強制紊流對流換熱，如果流速等條件相同，則（ ）       A. 粗管和細管

4、的 相同 B. 粗管內的 大       C. 細管內的 大 D. 無法比較   7. 在相同的進出口溫度條件下，逆流和順流的平均溫差的關系為（ ）       A. 逆流大于順流 B. 順流大于逆流       C. 兩者相等 D. 無法比較   8. 單位時間內離開單位表面積的總輻射能為該表面的（ ）       

5、A. 有效輻射 B. 輻射力       C. 反射輻射 D. 黑度   9. （ ）是在相同溫度條件下輻射能力最強的物體。       A. 灰體 B. 磨光玻璃       C. 涂料 D. 黑體   10. 削弱輻射換熱的有效方法是加遮熱板，而遮熱板表面的黑度應（ ）       A. 大一點好 B. 小一點好

6、      C. 大、小都一樣 D. 無法判斷  1.B 2.C 3.B 4.C 5.D   6.C 7.A 8.A 9.D 10.B 第二部分 非選擇題    填空題（本大題共 10 小題，每小題 2 分，共 20 分）   11. 如果溫度場隨時間變化，則為 。 非穩態溫度場   12. 一般來說，紊流時的對流換熱強度要比層流時 。 強   13. 導熱微分方程式的主要作用是確定 。 導熱體內的溫度分布 ( 僅答“溫度分布

7、”或“溫度場”、“導熱體內的溫度場”也可 )   14. 當 d 50 時，要考慮入口段對整個管道平均對流換熱系數的影響。 小于或“”   15. 一般來說，順排管束的平均對流換熱系數要比叉排時 。 小或 “ 低 ”   16. 膜狀凝結時對流換熱系數 珠狀凝結。 小于   17. 普朗克定律揭示了 按波長和溫度的分布規律。 黑體單色輻射力或 “ ”   18. 角系數僅與 因素有關。 幾何   19. 已知某大平壁的厚度為 15mm ，材料導熱系數為 0.15 ，壁面兩側的

8、溫度差為 150 ，則通過該平壁導熱的熱流密度為 。 1500W/m 2   20. 已知某流體流過固體壁面時被加熱，并且 ， 流體平均溫度為 40 ，則壁面溫度為 。 80    名詞解釋（本大題共 5 小題，每小題 4 分，共 20 分）   21. 導熱基本定律 當導熱體中進行純導熱時 , 通過導熱面的熱流密度 , 其值與該處溫度梯度的絕對值成正比 , 而方向與溫度梯度相反。   22. 非穩態導熱 發生在非穩態溫度場內的導熱過程稱為非穩態導熱。     或：物體中的溫

9、度分布隨時間而變化的導熱稱為非穩態導熱。   23. 凝結換熱 蒸汽同低于其飽和溫度的冷壁面接觸時 , 蒸汽就會在壁面上發生凝結過程成為流液體。   24. 黑度 物體的輻射力與同溫度下黑體輻射力之比。   25. 有效輻射 . 單位時間內離開單位表面積的總輻射能。    簡答題 ( 本大題共 2 小題 , 每小題 8 分 , 共 16 分 )   26. 簡述非穩態導熱的基本特點。 （ 1 ）隨著導熱過程的進行 , 導熱體內溫度不斷變化 , 好象溫度會從物體的一部分逐漸向另一部分轉播一樣 ,

10、習慣上稱為導溫現象。這在穩態導熱中是不存在的。       （ 2 ）非穩態導熱過程中導熱體自身參與吸熱（或放熱），即導熱體有儲熱現象，所以即使對通過平壁的非穩態導熱來說，在與熱流方向相垂直的不同截面上的熱流量也是處處不等的，而在一維穩態導熱中通過各層的熱流量是相等的。       （ 3 ）非穩態導熱過程中的溫度梯度及兩側壁溫差遠大于穩態導熱。   27. 什么是臨界熱絕緣直徑？平壁外和圓管外敷設保溫材料是否一定能起到保溫的作用，為什么？ （ 1 ）對應

11、于總熱阻為極小值時的隔熱層外徑稱為臨界熱絕緣直徑。       （ 2 ）平壁外敷設保溫材料一定能起到保溫的作用，因為增加了一項導熱熱阻，從而增大了總熱阻，達到削弱傳熱的目的。       （ 3 ）圓筒壁外敷設保溫材料不一定能起到保溫的作用，雖然增加了一項熱阻，但外壁的換熱熱阻隨之減小，所以總熱阻有可能減小，也有可能增大。   計算題（本大題共 2 小題，每小題 12 分，共 24 分）   28. 一內徑為 300mm 、厚為 10

12、mm 的鋼管表面包上一層厚為 20mm 的保溫材料，鋼材料及保溫材料的導熱系數分別為 48 和 0.1 ，鋼管內壁及保溫層外壁溫度分別為 220 及 40 ，管長為 10m 。試求該管壁的散熱量。 解：已知 d 1 =300mm d 2 =300+2 × 10=320mm d 3 =320+2 × 20=360mm m           t w1 =220 t w2 =40         &#

13、160;                     =9591.226W   29. 一內徑為 75mm 、壁厚 2.5mm 的熱水管，管壁材料的導熱系數為 60 ，管內熱水溫度為 90 ，管外空氣溫度為 20 。管內外的換熱系數分別為 和 。試求該熱水管單位長度的散熱量。 解：已知 d 1 =75mm=0.075m d 2 =75+2 × 2.5=80mm=

14、0.08m t f1 =90 t f2           =20                               =572.2W/m 傳熱學（二）   第一部分選擇題

15、 一、單項選擇題（本大題共 10 小題，每小題 2 分，共 20 分）在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內。   1 對于過熱器中：高溫煙氣外壁內壁過熱的傳熱過程次序為（）       A 復合換熱、導熱、對流換熱         B 導熱、對流換熱、復合換熱       C 對流換熱、復合換熱、導熱   

16、;    D 復合換熱、對流換熱、導熱   2 溫度對輻射換熱的影響 對對流換熱的影響。（）       A 等于 B 大于 C 小于 D 可能大于、小于   3 對充換熱系數為 1000W/(m 2 · K) 、溫度為 77 的水流經 27 的壁面，其對流換熱的熱流密度為（）       A 8 × 10 4 W/m 2 B 6 × 10 4 W/m 2 C 7 &

17、#215; 10 4 W/m 2 D 5 × 10 4 W/m 2   4 流體流過管內進行對流換熱時，當 l/d 時，要進行入口效應的修正。（）       A 50 B 80 C 50 D 100   5 爐墻內壁到外壁的熱傳遞過程為（）       A 熱對流 B 復合換熱 C 對流換熱 D 導熱   6 下述哪個參數表示傳熱過程的強烈程度？（）     

18、60; A k B C c D   7 雷諾準則反映了 的對比關系？（）       A 重力和慣性力 B 慣性和粘性力       C 重力和粘性力 D 浮升力和粘性力   8 下列何種材料表面的法向黑度為最大？       A 磨光的銀 B 無光澤的黃銅       C 各種顏色的油漆 D 粗糙的沿 &#

19、160; 9 在熱平衡的條件下，任何物體對黑體輻射的吸收率 同溫度下該物體的黑度。（）       A 大于 B 小于 C 恒等于 D 無法比較   10 五種具有實際意義的換熱過程為：導熱、對流換熱、復合換熱、傳熱過程和（）       A 輻射換熱 B 熱輻射 C 熱對流 D 無法確定 第二部分非選擇題 二、填空題（本大題共 10 小題，每小題 2 分，共 20 分）   11 已知某大平壁的厚度為 10mm ，材料導熱系

20、數為 45W/(m · K) ，則通過該平壁單位導熱面積的導熱熱阻為 。 2.22 × 10 4 （ m 2 · k ） /W （若沒寫單位，扣 0.5 分。）   12 已知某換熱壁面的污垢熱阻為 0.0003 （ m 2 · K ），若該換熱壁面剛投入運行時的傳熱系數為 340W （ m 2 · K ），則該換熱壁面有污垢時的傳熱系數為。 308.5W/ （ m 2 · k ） 或 309W/ （ m 2 · k ）或 308W/ （ m 2 · k ） （若不寫單位，扣 0.5 分） &#

21、160; 13 采用小管徑的管子是 對流換熱的一種措施。 強化   14 壁溫接近換熱系數 一側流體的溫度。 較大   15 研究對流換熱的主要任務是求解 ，進而確定對流換熱的熱流量。 對流換熱系數（或 c 均可）  16 熱對流時，能量與 同時轉移。 質量（或物質）   17 導熱系數的大小表征物質 能力的強弱。 導熱   18 一般情況下氣體的對流換熱系數 液體的對流換熱系數。 小于   19 在一定的進出口溫度條件下， 的平均溫差最大。 逆流  &#

22、160;20 是在相同溫度下輻射能力最強的物體。 黑體 三、名詞解釋（本大題共 5 小題，每小題 4 分，共 20 分）   21 穩態導熱  發生在穩態溫度場內的導熱過程稱為穩態導熱。       （或：物體中的溫度分布不隨時間而變化的導熱稱為穩態導熱。）   22 穩態溫度場  溫度場內各點的溫度不隨時間變化。（或溫度場不隨時間變化。）   23 熱對流 依靠流體各部分之間的宏觀運行，把熱量由一處帶到另一處的熱傳遞現象。   24

23、傳熱過程  熱量由固體壁面一側的熱流體通過固體壁面傳遞給另一側冷流體的過程。   25 肋壁總效率    肋側表面總的實際散熱量與肋壁測溫度均為肋基溫度的理想散熱量之比。 四、簡答題（本大題共 2 小題，每小題 8 分，共 16 分）   26 不凝結氣體含量如何影響了蒸汽凝結時的對流換熱系數值？其影響程度如何？凝汽器如何解決這個問題？ （ 1 ）因在工業凝汽器設備的凝結溫度下，蒸汽中所含有的空氣等氣體是不會凝結的，故稱這些氣體成分為不凝結氣體。當蒸汽凝結時，不凝結氣體聚積在液膜附近，形成不凝結氣體層，遠處的蒸汽在

24、抵達液膜表面進行凝結前，必須以擴散方式穿過這個氣體層，這就使凝結換熱過程增加了一個熱阻，即氣相熱阻，所以 c 降低。（ 3 分） （ 2 ）在一般冷凝溫差下，當不凝結氣體含量為 1% 時，換熱系數將只達純凈蒸汽的 40% 左右，后果是很嚴重的。（ 3 分，答 50% 左右也可） （ 3 ）這是凝汽器必須裝設抽氣器的主要原因之一。（ 2 分）   27 寫出直角坐標系中導熱微分方程的一般表達式，它是根據什么原理建立起來的？它在導熱問題的分析計算中有何作用？ （ 1 ）直角坐標系中導熱微分方程的一般表達式為： （ 3 分）    （ 2 ）它是根據

25、導熱基本定律（或傅里葉定律）和能量守恒定律建立起來的。（ 2 分）    （ 3 ）作用：確定導熱體內的溫度分布（或溫度場）。（ 3 分） 五、計算題（本大題共 2 小題，每小題 12 分，共 24 分）   28 兩塊平行放置的平板 1 和 2 ，相關尺寸如圖示。已知： t 1 =177 、 t 2 =27 、 1 =0.8 、 2 =0.4 、 X 1 ， 2 0.2 。試用網絡法求：     兩平板之間的輻射換熱量；     若兩平板均為黑體表面，輻射換熱量又等于多少？ （ 1

26、） (3 分 )             (2 分 )             =1105.65W （ 1 分）     若兩表面為黑體表面，則             （ 3 分）   &

27、#160;         （ 2 分）             =1492.63W （ 1 分）    若不寫單位，扣 0.5 分若直接把值代入而沒寫出公式，也可給分。   29 一臺逆流式換熱器用水來冷卻潤滑油。流量為 2.5kg /s 的冷卻水在管內流動，其進出口溫度分別為 15 和 60 ，比熱為 4174J/(kg ·

28、 k) ；熱油進出口溫度分別為 110 和 70 ，比熱為 2190 J/(kg · k) 。傳熱系數為 400W （ m 2 · k ）。試計算所需的傳熱面積。   已知： q m2 =2.5kg/s               計算平均溫差       （ 5 分） （ 2 ）計算水所吸收的熱量 （ 3 分） （ 3 ）計算傳熱面積   由 得

29、   (4 分 )   若不寫單位，扣 0.5 分若沒寫公式，直接把值代入，也可給分。 傳熱學（三）   第一部分 選擇題   一、單項選擇題（本大題 10 小題，每小題 2 分，共 20 分）   在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確項前的字母填在題后的括號內。   1. 在鍋爐的爐墻中：煙氣內壁 外壁 大氣的熱過和序為 : 【 】       A. 輻射換熱 , 導熱 , 復合換熱  &

30、#160;    B. 導熱，對流換熱，輻射換熱       C. 對流換熱淚盈眶，復合換熱，導熱       D. 復合換熱，對流換熱，導熱   2. 由表面 1 和表面 2 組成的封閉系統中： X 1,2 _ X 2,1 。       A. 等于 B. 小于 C. 可能大于，等于，小于 D. 大于   3. 流體流過短管內進行對流換

31、熱時其入口效應修正系數【 】       A.=1 B. >1 C. <1 D. =0   4. 在其他條件相同的情況下 , 下列哪種物質的導熱能力最差 ? 【 】       A. 空氣 B. 水 C. 氫氣 D. 油   5. 下列哪種物質中不可能產生熱對流 ?       A. 空氣 B. 水 C. 油 D. 鋼板   6.Gr 準則反映了

32、 _ 的對比關系。       A. 重力和慣性力 B. 慣性力和粘性力       C. 重力和粘性力 D. 角系數   7. 表面輻射熱阻與 _ 無關。       A. 表面粗糙度 B. 表面溫度       C. 表面積 D. 角系數   8. 氣體的導熱系數隨溫度的升高而【 】   

33、60;   A. 減小 B. 不變       C. 套管式換熱器 D. 無法確定   9. 下列哪種設備不屬于間壁式換熱器 ? 【 】       A.1-2 型管殼式換熱器 ? B. 2-4 型管殼式換熱器       C. 套管式換熱器 D. 回轉式空氣預熱器   10. 熱傳遞的三種基本方式為【 】    &#

34、160;  A. 導熱、熱對流和傳熱過熱       B. 導熱、熱對流和輻射換熱       C. 導熱、熱對流和熱輻射       D. 導熱、輻射換熱和對流換熱   第二部分 非選擇題   二、填空題（本大題共 10 小題，每小題 2 分，共 20 分）   11. 在一臺順流式的換熱器中，已知熱流體的進出口溫度分別為 180 和 100 ，冷流體的進

35、出口溫度分別為 40 和 80 ， 則對數平均溫差為 _ 61.7 ° C 或 61.7 ° C( 若不寫單位 , 扣 0.5 分 )_ 。   12. 已知一灰體表面的溫度為 127 ，黑度為 0.5 ， 則其車輛射力為 _ 725.76W/m 2 或 726W/m 2 ( 若不寫單位 , 扣 0.5 分 )             _ 。   13. 為了達到降低壁溫的目的，肋片應裝在 _13 冷流體 _ 一側。

36、   14. 灰體就是吸收率與 _波長或 “ ” 復合_ 無關的物體。   15. 冬季室內暖氣壁面與附近空氣之間的換熱屬于 _復合 _ 換熱。   16. 傳熱系數的物理意義是指 _熱冷流體 ( 或冷熱流體也可，熱流體和冷流體 ) 也_ 間溫度差為時的傳熱熱流密度。   17. 黑度是表明物體 _ 輻射 _ 能力強弱的一個物理量。   18. 肋壁總效率為 _肋壁實際散熱量_ 與肋壁側溫度均為肋基溫度時的理想散熱量之比。   19. 在一個傳熱過程中，當壁面兩側換

37、熱熱阻相差較多時，增大換熱熱阻 _較大或 “ 大、“較高”_ 一側的換熱系數對于提高傳熱系數最有效。   20. 型管殼式換熱器型號中的“”表示 _管程數 _ 。 三、名詞解釋（本大題小題，每小題分，共分）   21. 換熱器的效能（有效度）   換熱器的實際傳熱量與最大可能傳熱量之比。或   22. 大容器沸騰 高于液體飽和溫度的熱壁面沉浸在具有自由表面的液體中所發生的沸騰。   23. 準穩態導熱       物體內各點溫升速度不變

38、的導熱過程。   24. 黑體 吸收率等于 1 的物體。   25. 復合換熱  對流換熱與輻射換熱同時存在的綜合熱傳遞過程。   四、簡答題（本大題共小題，每小題分，共（分）   26. 氣體輻射有哪些特點？ 1 ）氣體的輻射（和吸收）對波長有強烈的選擇性，即它只能輻射和吸收某些波長范圍內的能量。       （ 2 ）氣體的輻射（和吸收）是在整個容積中進行的。固體和液體不能穿透熱射線，所以它們的輻射（和吸收）只在表面進行。 評分標準：（ 1 ）答出 4

39、 分：（ 2 ）答出 4 分。   27. 為什么高溫過熱器一般采用順流式和逆流式混合布置的方式？  （ 1 ）因為在一定的進出口溫度條件下，逆流的平均溫差最大，順流的平均溫差最小，即采用逆流方式有利于設備的經濟運行。       （ 2 ）但逆流式換熱器也有缺點，其熱流體和冷流體的最高溫度集中在換熱器的同一端，使得該處的壁溫較高，即這一端金屬材料要承受的溫度高于順流型換熱器，不利于設備的安全運行。       （ 3 ）所以高溫過熱器一般采用順

40、流式和逆流式混合布置的方式，即在煙溫較高區域采用順流布置，在煙溫較低區域采用逆流布置。 評分標準：（ 1 ）答出 2 分；（ 2 ）答出 2 分；       （ 3 ）答出 3 分。 五、計算題（本大題小題，每小題分，共分）   28. 某爐墻由耐火磚和保溫板組成，厚度分別為 200mm 和 80mm ，導熱系數分別為 0.8W/(m. K) 和 0.11W/(m. K) ，爐墻內外側壁溫分別為 600 。 C 和 70 。 C 。求爐墻單位面積的熱損失和兩層材料間的溫度。   29. 以 0

41、.8m/s 的流速在內徑為 2.5cm 的直管內流動，管子內表面溫度為 60 。 C ，水的平均溫度為 30 。管長 m 。試求水所吸收的熱量。（已知 30 。 C 時 , 水的物性參數為： C p =4.17KJ/(kg.K), =61.8 × 10 -2 W/(m.K), =995.7kg/m 3 , =0.805 × 10 -6 m 2 /s, ） Pr=5.42, 水 60 。 C 時的 =469.9 × 10 -6 kg/(m.s) 。已知水在管內流動時的準則方程式為    （） Nu f =0.027Re f 0.8 Pr

42、 f 0.4 1 R 適用條件： Re f =10 4 1.2 × 10 5 , Rr f =0.6-120, 水與壁面間的換熱溫差 t 30C °    （） Nu f =0.027Re f 0.2 Pr f 1/3 ( f / w ) 0.11 1 R 適用條件： Re f =10 4 1.75 × 10 6 , Pr f = 0.6 700, 水與壁面間的換熱溫差 t > 以上兩個準則方程式的定性溫度均為流體的平均溫度（ w 的定性溫度為管內壁溫度） , 特性尺度為管內徑。 傳熱學 ( 四 ) 一、填空題（每小題 1 分，

43、共 15 分）   1. 復合表面傳熱學系數，單位是 。      1.W/ （ m 2 · k ）   2. 二維穩態溫度場，在直角坐示系中，可表示為 2.t=f(x,y)   3. 對于一個傳熱過程，如果固體壁面兩側與流體之間的表面傳熱數相差比較懸殊，為增強傳熱效果，采用助壁的形式，常常裝在表面傳熱系數的一側。 3. 較小   4. 非穩態導熱過程中，稱 F 0 為 。 4. 付立葉準則.  5. 采用集總參數法的物體，其內部溫差趨

44、近于 。 0   6 . 建立有限差分離散議程的常用方法之一是用 代替微商。  6. 差商 7.   7. 在流場中的 內存在較大的速度梯度。 邊界層（流動邊界層或速度邊界層）  8. 若兩現角的流態及換熱均 ，則它們的 Nu 必定相等。 8. 相似   9. 管的彎曲半徑越小，二次不流的影響就 。  9. 越大   10. 一般工業設備中的凝結換熱形式均為 。 10. 膜狀凝結  11. 高于飽和溫度的熱壁面沉浸在具有自由表面的液體中所進行的沸騰，稱為

45、。 11. 大容器沸騰   12. 凡波長 =0.380.76 m 的電磁波，屬于 。12. 可見光       13. 實際物體的輻射力與同溫度下黑體輻射力之比，稱為物體的 。 黑度   14. 在輻射換熱系統中稱 為 。 14. 表面熱阻   15. 由兩根同心圓管組成的間壁式換熱器稱為 。 15. 套管式換熱器 二、單項選擇題（每小題 1 分，共 25 分。從每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的號碼寫在題后面的括號中。）   16. 對流換

46、熱牛頓冷卻定律式為 =aA t （ W ）指出其中的熱阻表達式是 （ ）        Aa a   17. 一般而言，金屬比非金屬（介電體）的導熱系數值是 （ ）       較高的 較低的 相等的 接近的   18. 當物性參數為常數且無內熱源時的導熱微分方程式可寫為 （ ）          19. 如果溫度場不隨時間而變化，即（ ）  &#

47、160;       20. 在非穩態導熱時，物體的溫度隨著（ ）       形狀變化 重量變化 時間變化 顏色變化   21. 寫出 的名稱 （ ）       努謝爾特準則 付立葉準則 畢奧準則 普蘭特準則   22. 結束導熱問題數值計算迭代過程的判據之一是 （ ）          

48、60;    或   23. 流體在泵、風機或水壓頭等作用下產生的流動稱為（ ）       自然對流 層流 強制對流 湍流   24. 普朗特準則 Pr 1 時，則（）        > 1 < 1 1 / 1 0   25. 格拉曉夫準則 Gr 越大，則表征（ ）       浮升力越大 粘性力越大 慣性力越大

49、動量越大   26. 當量直徑 中 U 表示（ ）       長度 寬度 周長 潤濕周長   27. 橫掠單管時的對流換熱中，特性尺度取（ ）       管長 L 管內徑 d i 管外徑 d i d 0 -d i   28. 水平圓筒外的自然對流換熱的特性尺度應取（ ）       圓筒的長度 圓筒外徑 圓筒內徑 圓筒壁厚度   29

50、. 膜狀凝結換熱中的定性溫度取（ ）       蒸汽溫度 凝結液溫度 凝結液膜層平均溫度 飽和溫度   30. 飽和沸騰時，壁溫與飽和溫度之差稱為（ ）       平均溫度 絕對溫差 相對溫差 沸騰溫差   31. 定向輻射強度與方向無關的規律稱為（ ）       普朗克定律 四次方定律 維恩定律 蘭貝特定律   32. 灰體的吸收率是（ ） 

51、0;      1 大于 1 定值 變量   33. 對于灰體，吸收率愈大，其反射率（ ）       愈小 愈大 適中 不變   34. 角系數是純幾何因素，與物體的黑度（ ）       無關 有關 有較大關系 關系很大   35. 由輻射物體表面因素產生的熱阻稱為（ ）       導熱熱阻 對流熱阻

52、表面熱阻 空間熱阻   36. 二氧化碳和水蒸汽在光帶內都能夠（ ）       吸收輻射 反射輻射 重輻射 不能輻射   37. 按傳熱系數的符號單位，從以下列舉中選擇（ ）          38. 管殼式換熱器歸類于（ ）       間壁式 回熱式 混合式 再生式   39. 在一般換熱器設計中，考慮表面污染情況用（ ） 

53、0;     利用系數 污垢系數 傳熱系數 表面傳熱系數   40. 表示 A 組分質量濃度的符號是（ ）        C A A C B B 三、名詞解釋（每小題 2 分，共 4 分）   41. 溫度場 溫度場是指某一瞬間物體中各點溫度分布的總稱。     42. 吸收率 外界投射到某物體表面上的輻射能，被該物體吸收的百分數。四、簡答題（每小題 3 分，共 9 分）   43 .

54、簡述物性參數導熱系數和粘度對表面傳熱系數的影響。 （ 1 ）導熱系數大，則流體內部、流體與壁面間的導熱熱阻小，表面傳熱系數就大。           （ 2 ）粘度大，流速就低，表面傳熱系數就小。   44. 蒸汽凝結換熱中有不凝結氣體存在時，對凝結換熱有什么影響？ 形成氣體熱阻，使表面傳熱系數大大減少。   45. 角系數有哪些特性？ 1 ）角系數的相對性 （ 2 分）        

55、   （ 2 ）角系數的完整性 （ 1 分）           （ 3 ）角系數的可加性 （ 1 分）五、計算題（每小題 5 分，共 15 分）   46. 平壁，厚度 = 80mm ，兩表面溫度分別維持在 20 （ ）和 0 ，平壁的高溫面受到流體的加熱，流體溫度 t f = 100 , 表面傳熱系數 W/ （ m 2 · k ）。當處于穩態時，試確定平壁材料的導熱系數。 由 （ 3 分）    

56、60;    得 （ 2 分）   47. 壓縮空氣在中間冷卻器的管外橫掠流過， a 0 =90W/(m 2 · k) ，冷卻水在管內流過 a 1 =6000W/(m 2 · k) 。冷卻管是外徑為 16mm ，厚 1.5mm 的黃銅管。求：       1 ）此時的傳熱系數； .1 ）對于管外表面積的傳熱系數為           （ 2 分）  

57、;     2 ）若管外表面傳熱系數增加一倍，傳熱系數有何變化；  2 ）略計算壁熱阻，傳熱系數為                     傳熱系數增加了 96%       3 ）若管內表面傳熱系數增加一倍，傳熱系數又作何變化。  3 )   &#

58、160;        傳熱系數增加還不到 1%           抓住分熱阻最大的那個環節進行強化，才能收到顯著效果。   48. 一順流換熱器，其冷流體進出口溫度分別為 10 和 30 ，熱流體進出口溫度分別為 80 和 50 ，試比較對數平均溫差和算術平均溫差，并說明能否用算術平均溫差代替對數平均溫差？  48. 對數      

59、       算術 （ 1 分）           差別 （ 1 分） 六、綜合計算（每小題 8 分，共 32 分）   49. 一平壁水泥泡沫磚構成，厚度為 50cm ，導熱系數 ，高溫面維持 200 、低溫面為 50 。試求：       （ 1 ）通過平壁的熱流密度；   49. （ 2 分）   &

60、#160;       （ 2 分）            由 （ 1 分）            有          （ 2 分）       （ 2 ）維

61、持熱流密度不變時，計算在墻壁內溫度為 70 處，距離溫墻面的厚度為多少？   50.30 的大銅板，被置于 400 的爐中加熱 10 分鐘后，測得銅板溫度上升到 150 。已知銅板兩側與周圍環境間的表面傳熱系數為 125W/ （ m 2 · k ），銅板的 = 8440kg /m 3 ， C P =377J/ （ kg · k ） , 。試估算銅板的厚度是多少？  50. 設 ，采用集總數法              

62、;                                             校核假設 假設正確（ 2 分）   5

63、1. 水以 1.5m /s 的速度流過內徑為 25mm 的加熱管。管的內壁溫度保持 100 ，水的進口溫度為 15 。若要使水的出口溫度達到 85 ，求單位管長換熱量。（不考慮修正）        提示： 已知： 50 的水          51. 定性溫度             流動為紊流   

64、0;                     （ 2 分）        52.   52. 抽真空的保冷瓶膽是雙壁鍍銀的夾層結構，外壁內表面溫度為 30 ，內壁外表面溫度為 0 ，鍍銀壁黑度為 0.03 。計算由于輻射換熱單位面積人散熱量。     

65、0;                   (2 分 )              16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40.

66、 傳熱學（五）一填空題（共20分，每題2分） 1導熱系數是由式定義的，式中符號q表示沿n方向的           ，是                           。2可以采用集總參數法的物體，其內部的溫度變化與坐標&#

67、160;        。3溫度邊界層越_，則對流換熱系數越小，為了強化傳熱，應使溫度邊界層越_越好。4凝結換熱的兩種形式是                 和                 

68、60;   。5保溫材料是指                    的材料。6Pr (普朗特數)即                ，它表征了        &#

69、160;                    的相對大小。7熱輻射是依靠                  傳遞能量的，它可以在         &

70、#160;   進行。8同一溫度下黑體的輻射能力          、吸收能力              。9熱水瓶的雙層玻璃中抽真空是為了                  &#

71、160;        。10. 換熱器傳熱計算的兩種方法是                               。評分閱卷人 二單項選擇題（共20分，每題2分） 1. 熱量傳遞的三種基本方式是 (&#

72、160;       )A. 熱對流、導熱、輻射                B. 復合換熱、熱輻射、導熱C. 對流換熱、導熱、傳熱過程       D. 復合換熱、熱輻射、傳熱過程2. 無量綱組合用于對流換熱時稱為  (        )準則。A. Re

73、(雷諾)                            B. Pr (普朗特)C. Nu (努謝爾特)                     

74、; D. Gr(格拉曉夫)3. 對流換熱以 (     )作為基本計算式。A. 傅立葉定律                        B. 牛頓冷卻公式C. 普朗克定律              

75、          D. 熱路歐姆定律4. 下述幾種方法中，強化傳熱的方法是 (       ) 。A. 夾層抽真空                          B. 增大當量直徑  

76、      C. 增大流速                             D. 加遮熱板5. 當采用加肋片的方法增強傳熱時，將肋片加在 (       ) 會最有效。A. 換熱系數較大一側&

77、#160;                   B. 換熱系數較小一側        C. 隨便哪一側                    

78、;         D. 兩側同樣都加6. 下列各參數中，屬于物性參數的是 (        )A. 換熱系數           B. 傳熱系數           C. 吸收率      

79、;     D. 導溫系數7. 某熱力管道采用兩種導熱系數不同的保溫材料進行保溫，為了達到較好的保溫效果，應將(        )材料放在內層。A. 導熱系數較大的材料                       B. 導熱系數較小的材料  

80、0;   C. 任選一種均可                                D. 不能確定8. 物體能夠發射熱輻射的基本條件是 (        )A. 溫度大于0K

81、0;   B. 具有傳播介質    C. 具有較高溫度    D. 表面較黑9. 下述哪種氣體可以看作熱輻射透明體 (=1的氣體) ?   (        )A. 二氧化碳           B. 空氣        

82、0;  C. 水蒸汽           D. 二氧化硫氣體10灰體的吸收比與投射輻射的波長分布（  ）A.無關    B.有關     C.具有選擇性     D.具有一定函數關系得分  三簡答題（共28分） 1試比較準則數Nu和Bi的異同。（6分）      得分 

83、2應用準則關聯式求管內對流換熱系數時，定性溫度如何確定？確定定性溫度有何用處？（6分）      得分 3用熱電偶測量爐膛出口的煙氣溫度，有哪些因素會引起誤差?對此可采取哪些措施? （8分）      得分 4有一鋼管換熱器，熱水在管內流動，空氣在管間作多次折流，橫向沖刷管束以冷卻管內熱水。擬改造采用管外加肋片并換鋼管為銅管來增加冷卻效果，試從傳熱角度來評價這個方案。（8分）       

84、;評分閱卷人 四計算題（共32分） 得分 1一溫度為20的園鋼，長0.3m，直徑為0.06m，熱導率為35 W/(m·K)，密度為7800 kg/m3，比熱容為460J/(kg·K)，通過長6m、溫度為1250的加熱爐時表面傳熱系數為100 W/(m2·K)。如欲將園鋼加熱到850，試求園鋼通過加熱爐的速度。（共8分）           得分 2 用實驗測定一薄壁管的流體平均對流換熱系數。蒸汽在管外凝結并維持管內壁

85、溫度為100。水在管內流動，流量為G=0.5kg/s，水溫從15升到45。管的內徑d=50mm，長L=4.5m。試求管內流體與壁面間的平均換熱系數。（已知水在30時cp=4174J/(kg·K)（6分）       得分 3如圖所示的一矩形受熱面接受一加熱器的輻射加熱。該矩形表面長3m，寬1m，溫度T2=600K，。加熱器溫度T1=1000K，。兩表面互相平行，相距為1m。加熱系統置于一大房間之中，房間壁溫為300K。試求受熱面接受的輻射換熱量。（假設加熱器表面及受熱面均是漫射的灰體表面，X1,2=X2,

86、1=0.32）（8分）   得分 4在一逆流式水-水換熱器中，管內為熱水，進口溫度=100,出口溫度=80；管外流過冷水，進口溫度=20，出口溫度=70。總換熱量=350kW，共有53根內徑為16mm、壁厚為1mm的管子，管壁導熱系數=40W/(m·K)，管外流體的表面傳熱系數h0=1500 W/(m2·K)，管內流體為一個流程。假設管子內、外表面都是潔凈的，試確定所需的管子長度。（10分）準則方程：水的物性簡表：204.183998.259.910041.0067.02454.174990.164.15601.40.6083.937

87、04.187977.766.8406.10.4152.55804.195971.867.4355.10.3652.21904.208965.368.0314.90.3261.951004.220958.468.3282.50.2951.75 傳熱學（五）答案及評分標準一填空題（共20分，每題2分）1熱流密度，物體溫度沿n方向的變化率；2無關；3厚，薄；4珠狀凝結和膜狀凝結；5導熱系數小；6，動量擴散厚度（流動邊界層）與能量擴散厚度（熱邊界層厚度）；7電磁波，真空；8最強，最強；9減小對流換熱；10平均溫差法和效能-傳熱單元數法二選擇題（共20分，每題2分）1.A； 

88、0;   2. C     3.B；     4.C；    5.B；6.D；     7.B；   8.A；     9.B；    10.A三簡答題（共28分）1答：從形式上看，Nu數()與Bi數()完全相同，但二者物理意義卻不同。（1）Nu數中的為流體的導熱系數，而一般h未知，因而Nu數一般是待定準則。Nu數的物理意義表示壁面附近流

89、體的無量綱溫度梯度，他表示流體對流換熱的強弱。（3分）（2）Bi數中的為導熱物體的導熱系數，且一般情況下h已知，Bi數一般是已定準則。Bi數的物理意義是導熱物體內部導熱熱阻()與外部對流熱阻()的相對大小。（3分）2答：定性溫度是指計算流體物性時所采用的溫度。（2分）應用準則關聯式求管內對流換熱系數時，定性溫度原則上取進出口截面流體溫度的平均值。（2分）定性溫度用以計算流體的物性。在整理實驗數據時按定性溫度計算物性，則整個流場中的物性就可認為是相應與定性溫度下的值，即相當于把物性視為常數，于是物性場相似的條件即自動滿足。對同一批實驗數據，定性溫度不同使所得的準則方程也可能不同。（2分）3答：熱

90、電偶測溫產生誤差的原因主要有兩個：（1）由于熱電偶本身向根部導熱引起的；（2分）（2）由于熱電偶與周圍冷表面輻射傳熱造成的。（2分）針對上述兩個原因，有效措施為：（1）熱電偶的插入深度足夠長，第一種測溫誤差即可避免；（2分）（2）采用抽氣遮熱罩式熱電偶，減少熱電偶的輻射散熱量。（2分）4答：傳熱效果增強，分析如下：（1）強化傳熱時，對熱阻比較大的一側流體換熱下功夫，往往能收到顯著的效果。即在傳熱溫差不變時，改變傳熱過程中熱阻大的那一環節的熱阻，可以大大增加傳熱過程的傳熱量。（2分）（2）一般來說，如果要采取加肋片的方式強化傳熱過程的話，在h較小的一側加肋片才能收到顯著的強化效果。（2分）（3）

91、銅的導熱系數（純銅為399W/mK）比鋼的導熱系數(碳鋼約為36.7 W/Mk)大（2分）。（4）橫向沖刷時表面傳熱系數大。（橫向沖刷時熱邊界層薄且存在由于邊界層分離而產生的漩渦，增加了流體的擾動，因而換熱強。）（2分）四計算題（共32分）1、解：(1) 特征尺寸（2分） (2)用畢渥數來判斷（2分）=此處近似取，所以本題可用集總參數法分析。 (3)   通過加熱爐所需時間               代入已知數據得 

92、;     求解得                             （2分） (4)  圓鋼通過加熱爐的速度             

93、;       （2分）2解：水的定性溫度tf=(15+45+/2=30水側吸熱量為                （2分） 管內換熱面積為    A=dL=×0.05×4.5=0.707園管內對流換熱的進出口換熱溫壓：平均換熱溫壓     （2分） 所以  /（·）（

94、2分）3解：本題屬3表面組成封閉系的輻射換熱問題，因房間表面積A3很大，其表面熱阻可取為零。因此，J3=Eb3是個已知量，其輻射網絡圖如下：                                       &

95、#160;                       （2分）   其中；又因    X1,2=X2,1=0.32        X1,3=X2，3=1-0.32=0.68       &

96、#160;                                                 &

97、#160;  （共2分） 則節點方程組：                                （1分）               

98、;     （1分） 帶入已知值，得：J1=46143.25；J2=11212.5                           （1分）                            （1分） 表面輻射凈換熱量為負值表示該表面獲得熱量。5解：(a) 計算管內平均換熱系數：