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传热学试题库含参考答案(东华大学苏&赵)

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传热学试题库含参考答案(东华大学苏&赵)_第1页
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1 《传热学》试题库《传热学》试题库 第一章第一章 概概 论论 一、 名词解释 1.热流量:单位时间内所传递的热量 2.热流密度:单位传热面上的热流量 3.导热:当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触 时, 在物体各部分之间不发生相对位移的情况下, 物质微 粒(分子、 原子或自由电子)的热运动传递了热量, 这种现 象被称为热传导,简称导热 4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热 对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热, 简称对流传热 5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被 周围物体吸收 同时, 物体也不断接收周围物体辐射给它 的热能 这样, 物体发出和接收过程的综合结果产生了物 体间通过热辐射而进行的热量传递,称为表面辐射传热, 简称辐射传热 6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递 给另一侧温度较低流体的过程, 称为总传热过程, 简称传 热过程 7.对流传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与 壁面温度差为 1K 是的对流传热量,单位为 W/(m 2·K) 对流传热系数表示对流传热能力的大小 8.辐射传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与 壁面温度差为 1K 是的辐射传热量,单位为 W/(m 2·K)。

辐射传热系数表示辐射传热能力的大小 9.复合传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与 壁面温度差为 1K 是的复合传热量,单位为 W/(m 2·K) 复合传热系数表示复合传热能力的大小 10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小数 值上表示传热温差为 1K 时,单位传热面积在单位时间内 的传热量 二、 填空题 1. 热量传递的三种基本方式 为 、 、 (热传导、热对流、热辐射) 2. 热流量是指 ,单位 是 热流密度是指 , 单 位是 (单位时间内所传递的热量,W,单位传热面上的热流量, W/m 2) 3. 总传热过程是指 ,它的强烈程度用 来衡量 (热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较 低流体的过程,总传热系数) 4. 总传热系数是指 , 单位是 (传热温差为 1K 时,单位传热面积在单位时间内的传热 量,W/(m 2·K)) 5. 导热系数的单位是 ; 对流传热系数的 单位是 ;传热系数的单位 是 (W/(m·K),W/(m 2·K),W/(m2·K)) 6. 复合传热是指 ,复合传热系数等于 之和,单位是 。

(对流传热与辐射传热之和, 对流传热系数与辐射传热 系数之和,W/(m 2·K)) 7. 单位面积热阻 rt的单位是 ;总面积热 阻 Rt的单位是 (m 2·K/W,K/W) 8. 单位面积导热热阻的表达式为 (δ/λ) 9. 单位面积对流传热热阻的表达式为 (1/h) 10. 总传热系数 K 与单位面积传热热阻 rt的关系 为 (rt=1/K) 11. 总传热系数 K 与总面积 A 的传热热阻 Rt的关系 为 (Rt=1/KA) 12. 稳态传热过程是指 2 (物体中各点温度不随时间而改变的热量传递过程 ) 13. 非稳态传热过程是指 (物体中各点温度随时间而改变的热量传递过程 ) 14. 某燃煤电站过热器中,烟气向管壁传热的辐射传热 系数为 30W/(m 2.K),对流传热系数为 70W/(m2.K),其复合 传热系数为 (100 W/(m 2.K)) 15. 由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是 (热辐射) 16. 由烟气向空气预热器传热的主要方式是 (热对流) 17.已知一传热过程的热阻为 0.035K/W,温压为 70℃, 则其热流量为 。

(2kW) 18.一大平壁传热过程的传热系数为 100W/(m 2.K),热流 体侧的传热系数为 200W/(m 2.K),冷流体侧的传热系数为 250W/(m 2.K),平壁的厚度为 5mm,则该平壁的导热系数 为 ,导热热阻为 (5 W/(m.K),0.001(m 2.K)/W) 19.总传热方程式可表示为φ= 或 q = (KAΔt,KΔt) 20.已知平壁厚 0.02m,热阻为 0.02m 2.K/W,其导热系数 为 (1 W/(m·K)) 三、选择题 1.下列哪几种传热过程不需要有物体的宏观运动? (1)(1)导热导热 (2)对流 ( (3)3)辐射辐射 (4)复合传热 2.热流密度 q 与热流量的关系为(以下式子 A 为传热面 积,λ为导热系数,h 为对流传热系数) : (1)q=φA (2)q(2)q==φ/A /A (3)q=λ φ (4)q=h φ 3. 如果在水冷壁的管子里结了一层水垢, 其他条件不变, 管壁温度与无水垢时相比将: (1)不变 (2)(2)提高提高 (3)降低 (4)随机改 变 4.下列哪一种表达式是错误的? ( ) (1)q=λ Δt/δ (2)q=hΔt (3)q=kΔt (4)q(4)q==r rt tΔt t 5.导热系数的单位是: ( ) (1)W/(m 2.K) (2)W/m2 (3)W/(m (3)W/(m··K)K) (4)m 2.K/W 6. 在传热过程中, 系统传热量与下列哪一个参数成反比? ( ) (1)传热面积 (2)流体温差 (3)传热系数 (4)(4)传热热阻传热热阻 7. 在稳态传热过程中,传热温差一定,如果希望系统传 热量增大,则不能采用下述哪种手段? ( ) (1)(1)增大系统热阻增大系统热阻 (2)增大传热面积 (3)增大传热系数 (4)增大对流传热系数 8. 试判断下述几种传热过程中哪一种的传热系数最小? (1)(1)从气体到气体传热从气体到气体传热 (2)从气体到水传热 (3)从油到水传热 (4)从凝结水蒸气到水传热 9. 若已知对流传热系数为 78W/(m 2.K), 则其单位面积对 流传热热阻为多少? (1)78W/(m·K) (2)1/78m·K/W (3)1/78m(3)1/78m 2 2· ·K/WK/W (4)78W/(m 2·K) 10.单位时间通过单位面积的热量称为什么?一般用什么 符号表示? (1)(1)热流密度,热流密度,q q (2)热流密度,φ (3)热流量,q (4)热流量,φ 11.太阳与地球间的热量传递属于下述哪种传热方式? (1)导热 (2)热对流 (3)(3)热辐射热辐射 (4)以上几种都不是 12.热流量与温差成正比,与热阻成反比,此规律称为什 么? (1)导热基本定律 (2)(2)热路欧姆定律热路欧姆定律 (3)牛顿冷却公式 (4)传热方程式 13.传热过程热路图的原理是什么? (1)傅里叶定律 (2)牛顿冷却公式 3 (3)斯蒂芬-波尔兹曼定律 (4)(4)热路欧姆定律热路欧姆定律 14.某一传热过程的热流密度 q=500W/m 2,冷、热流体间 的温差为 10℃,其传热系数和单位面积的总传热热阻各 为多少?( ) (1)K=50W/(m 2.K),r t=0.05m 2.K/W (2)K=0.02W/(m 2.K),r t=50m 2.K/W (3)K(3)K==50W/(m50W/(m 2 2.K) .K),,r rt t==0.02m0.02m 2 2.K/W .K/W (4)K=50W/(m 2.K),r t=0.05K/W 15.平板的单位面积导热热阻的计算式应为哪一个? (1)(1)δ/ /λ (2)δ/(KA) (3)1/h (4)1/(KA) 四、简答题 1. 试述三种热量传递基本方式的差别, 并各举 1~2 个实 际例子说明。

(提示:从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这 三种热传递方式) 2.请说明在传热设备中,水垢、灰垢的存在对传热过程 会产生什么影响?如何防止? (提示: 从传热过程各个环节的热阻的角度, 分析水垢、 灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况) 3. 试比较导热系数、 对流传热系数和总传热系数的差别, 它们各自的单位是什么? (提示:写出三个系数的定义并比较,单位分别为 W/(m·K),W/(m 2·K),W/(m2·K)) 4. 在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路 欧姆定律有何意义? (提示: 分析热阻与温压的关系, 热路图在传热过程分 析中的作用 ) 5.结合你的工作实践,举一个传热过程的实例,分析它 是由哪些基本热量传递方式组成的 (提示:学会分析实际传热问题,如水冷式内燃机等) 6.在空调房间内,夏季与冬季室内温度都保持在 22℃左 右,夏季人们可以穿短袖衬衣,而冬季则要穿毛线衣试 用传热学知识解释这一现象 (提示:从分析不同季节时墙体的传热过程和壁温,以 及人体与墙表面的热交换过程来解释这一现象 (主要是人 体与墙面的辐射传热的不同) ) 第二章 热传导 一、名词解释 1.温度场:某一瞬间物体内各点温度分布的总称。

一般 来说,它是空间坐标和时间坐标的函数 2.等温面(线):由物体内温度相同的点所连成的面(或 线) 3.温度梯度:在等温面法线方向上最大温度变化率 4.热导率:物性参数,热流密度矢量与温度降度的比值, 数值上等于 1 K/m 的温度梯度作用下产生的热流密度 热导率是材料固有的热物理性质, 表示物质导热能力的大 小 5.导温系数:材料传播温度变化能力大小的指标 6.稳态导热:物体中各点温度不随时间而改变的导热过 程 7.非稳态导热:物体中各点温度随时间而改变的导热过 程 8.傅里叶定律:在各向同性均质的导热物体中,通过某 导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率 9.保温(隔热)材料:λ≤0.12 W/(m·K)(平均温度不高 于 350℃时)的材料 10. 肋效率: 肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比 11. 接触热阻: 材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触 的表面之间存在间隙,给导热过程带来额外热阻 12. 定解条件(单值性条件): 使微分方程获得适合某一特 定问题解的附加条件,包括初始条件和边界条件 二、填空题 1. 导热基本定律是_____定律,可表述 为 。

(傅立叶,) 2. 非稳态导热时,物体内的_____场和热流量随_____ 而变化 4 (温度,时间) 3. 导温系数的表达式为_____,单位是_____,其物理 意义为_____ (a=λ/cρ,m 2/s,材料传播温度变化能力的指标) 4. 肋效率的定义为_______ (肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比 ) 5. 按照导热机理,水的气、液、固三种状态中_______ 态下的导热系数最小 (气) 6. 一般,材料的导热系数与_____和_____有关 (种类,温度) 7. 保温材料是指_____的材料. (λ≤0.12 W/(m·K)(平均温度不高于 350℃时)) 8. 已知材料的导热系数与温度的关系为λ=λ 0(1+bt),当材料两侧壁温分别为 t1、t2时,其平均导热 系数可取 下的导热系数 ((t1+t2)/2) 9. 发电机水冷、氢冷、空冷三种方式中,以 方式的效果最好, 方式的效果最差 (水冷、空冷) 10. 第三类边界条件是指已知 (物体边界与周围流体间的表面传热系数 h 及周围流体的 温度 tf) 11. 及其单值性条件可以完整地描述一 个具体的导热问题。

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