传热学(习题2-3)

合集下载

数值传热学习题答案(汇总版)

e
(uu) −(uu) dydt =
n t + t s e w t
e
w
u u 2[ y n − s ]dxdt y
将
(uu )e = (uu )E +(uu) P
2
, (uu )w =
(uu )W +(uu )P ,
第一章：习题 1－7
解：由于对称性，取半个通道作为求解区域。常物性不可压缩流体，二维层流、稳态对流换热的控制方程组为：质量守恒方程
u v + =0 x y
动量守恒方程
2u 2u (uu ) (vu ) 1 p + =− 2v (uv) (vv) 1 p + =− + + 2 2 x y y y x
2krP kr k kr k TP = P + TE + P − TW + rP rS r r 2 r 2
令
1 kr ， rP 1 krw ， a P = a E + aW ， b r aE = k P + = e aW = k − = r 2 r r 2 r
t t t t (uu)tE − (uu)W uN − 2u P + uS yt = 2 xt 2 y
整理得离散方程为：
t (uu)tE − (uu)W
4x
t t t uN + uS − 2uP − =0 y 2
2—3：
u 1 (u 2 ) 2u 解：由 u = x = 2 x = y 2 得：
v = 0,
u T = = 0； y y

传热学考试习题及答案

内墙炉外
解：本题的解题关键是求出炉墙内外串联热阻和18只螺栓并联电阻
已知炉墙内表面温度 Twi 920 K , 炉外ห้องสมุดไป่ตู้空气温度 T f 300 K
2 1 1 d 2 1 8 1 .9 1 0 2 5 .1 1 0 3 m 2 4 4 内外层炉墙的表面积 A q 1 A l 1 5 .1 1 0 3 0 .9 9 4 9 m 2
1 8只螺栓的总面积 Al 1 8
2 i o 7 .5 0 .6 4 1 0 1 8只螺栓的热阻 Rl 0 .4 1 K / W 3 l Al 3 9 5 .1 1 0
7 .5 1 0 2 0 .6 4 1 0 2 i o 内外层炉墙的热阻 Rq 0 .9 9 4 9 i A q o A q 1 .1 39 0 .0 7 K / W Rl Ri 0 .4 1 0 .0 0 7 内外层炉墙和 1 8只螺栓的并联热阻 R1 0 .0 6 9 K / W R l R i 0 .4 1 0 .0 0 7 1 1 炉外的对流换热热阻 R2 0 .0 1 5 K / W hA 68 1 总热阻 R R 1 R 2 0 .0 6 9 0 .0 1 5 0 .0 8 5 K / W t Twi T f 920 300 2 热流密度q 7 2 9 4W / m A RA RA 0 .0 8 5 1
• 例1. 某锅炉炉墙，内层是厚为7.5㎝、λ ＝1.10W/（m·K）的耐火砖，外层是厚 0.64㎝、λ ＝39W/（m·K）的钢板，且在每平方米的炉墙表面上有18只直径为1.9㎝的螺栓[λ =39 W/（m·K）]。假定炉墙内、外表面温度均匀，内表面温度为920K，炉外是300K的空气，炉墙外表面的表面传热系数为68W/（㎡·K），求炉墙的总热阻＆热流密度。

传热学习题及参考答案

《传热学》复习题一、判断题1．稳态导热没有初始条件。

（）2．面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。

（）3．复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理（）4．肋片应该加在换热系数较小的那一端。

（）5．当管道外径大于临界绝缘直径时，覆盖保温层才起到减少热损失的作用。

（）6．所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。

（）7．影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数，波动周期和深度。

（）8．普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。

（）9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程，也适用于非稳态导热过程。

（）10.相同的流动和换热壁面条件下，导热系数较大的流体，对流换热系数就较小。

（）11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写，它对任意形状物体内部和边界都适用。

( )12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。

( )13、温度不高于350℃，导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。

( )14、在相同的进出口温度下，逆流比顺流的传热平均温差大。

( )15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。

( )16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式，是无条件稳定的。

( )17、边界层理论中，主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。

( )18、无限大平壁冷却时，若Bi→∞，则可以采用集总参数法。

( )19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。

( )20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。

( )二、填空题1．流体横向冲刷n排外径为d的管束时，定性尺寸是。

2．热扩散率（导温系数）是材料指标，大小等于。

3．一个半径为R的半球形空腔，空腔表面对外界的辐射角系数为。

4．某表面的辐射特性，除了与方向无关外，还与波长无关，表面叫做表面。

5．物体表面的发射率是ε，面积是A，则表面的辐射表面热阻是。

6．影响膜状冷凝换热的热阻主要是。

传热学习题及参考答案

《传热学》复习题一、判断题1．稳态导热没有初始条件。

（）2．面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。

（）3．复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理（）4．肋片应该加在换热系数较小的那一端。

（）5．当管道外径大于临界绝缘直径时，覆盖保温层才起到减少热损失的作用。

（）6．所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。

（）7．影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数，波动周期和深度。

（）8．普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。

（）9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程，也适用于非稳态导热过程。

（）10.相同的流动和换热壁面条件下，导热系数较大的流体，对流换热系数就较小。

（）11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写，它对任意形状物体内部和边界都适用。

( )12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。

( )13、温度不高于350℃，导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。

( )14、在相同的进出口温度下，逆流比顺流的传热平均温差大。

( )15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。

( )16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式，是无条件稳定的。

( )17、边界层理论中，主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。

( )18、无限大平壁冷却时，若Bi→∞，则可以采用集总参数法。

( )19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。

( )20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。

( )二、填空题1．流体横向冲刷n排外径为d的管束时，定性尺寸是。

2．热扩散率（导温系数）是材料指标，大小等于。

3．一个半径为R的半球形空腔，空腔表面对外界的辐射角系数为。

4．某表面的辐射特性，除了与方向无关外，还与波长无关，表面叫做表面。

5．物体表面的发射率是ε，面积是A，则表面的辐射表面热阻是。

6．影响膜状冷凝换热的热阻主要是。

(完整版)传热学试卷和答案

传热学（一）第一部分选择题1. 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2. 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3. 单位面积的导热热阻单位为 ( )A. B. C. D.4. 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5. 对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面，其对流换热的热流密度为（）A. B. C. D.6. 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7. 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8. 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9. （）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10. 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. 无法判断第二部分非选择题•填空题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）11. 如果温度场随时间变化，则为。

12. 一般来说，紊流时的对流换热强度要比层流时。

13. 导热微分方程式的主要作用是确定。

14. 当 d 50 时，要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。

15. 一般来说，顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。

16. 膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。

17. 普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。

18. 角系数仅与因素有关。

19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ，材料导热系数为 0.15 ，壁面两侧的温度差为 150 ℃，则通过该平壁导热的热流密度为。

传热学练习题库(附答案)

传热学练习题库（附答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、离心泵的实际安装高度( )允许安装高度，就可防止汽蚀现象发生A、近似于B、小于C、等于D、大于正确答案：B2、催化剂使用寿命短，操作较短时间就要更新或活化的反应，比较适用( )反应器。

A、流化床B、管式C、固定床D、釜式正确答案：A3、影响液体对流传热系数的因素不包括( )。

A、操作压力B、传热面尺寸C、流动型态D、液体的物理性质正确答案：A4、有两台同样的列管式换热器用于冷却气体，在气、液流量及进口温度一定的情况下，为使气体温度降到最低，拟采用( )A、气体走管内，串联逆流操作B、气体走管内，并联逆流操作C、气体走管外，串联逆流操作D、气体走管外，并联逆流操作正确答案：C5、合成尿素中，提高氨碳比的作用是：①使平衡向生成尿素的方向移动；②防止缩二脲的生成；③有利于控制合成塔的操作温度；④减轻甲铵液对设备的腐蚀。

以上正确的有( )A、4条皆是B、①②③C、①D、①②正确答案：A6、在列管式换热器操作中，不需停车的事故有( )A、自控系统失灵B、换热器部分管堵C、换热器结垢严重D、换热器列管穿孔正确答案：A7、在正常生产时，应尽可能地控制好加氢裂化反应器各催化剂床层的入口温度，使它们( )A、等于上一床层出口温度B、可节省冷氢用量C、有足够大的温差D、相等或相近正确答案：D8、水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液，水蒸气走壳程。

为强化传热，下列措施中最为经济有效的是( )。

A、减小传热壁面厚度。

B、增大换热器尺寸以增大传热面积C、改单管程为双管程；D、在壳程设置折流挡板；正确答案：C9、流体流量突然减少，会导致传热温差( )。

A、始终不变B、下降C、变化无规律D、升高正确答案：B10、在以下换热器中，( )不易泄露。

A、UB、浮头式换热器C、波纹管换热器D、板式换热器正确答案：A11、换热器中的换热管在管板上排列，在相同管板面积中排列管数最多的是( )排列A、矩形B、正三角形C、同心圆D、正方形正确答案：B12、单级离心泵采取( )平衡轴向力A、平衡盘B、叶轮对称布置C、平衡孔D、平衡鼓正确答案：C13、化学反应热不仅与化学反应有关，而且与( )。

传热学课后习题答案第五版

传热学课后习题答案第五版传热学是热力学的一个重要分支，研究物体内部和物体之间的热量传递过程。

在传热学课程中，习题是巩固理论知识和培养解决实际问题能力的重要环节。

本文将根据《传热学课后习题答案第五版》的内容，探讨一些相关问题。

1. 对流传热问题：对流传热是指通过流体的运动来传递热量的过程。

在习题中，我们经常会遇到对流传热的计算问题。

例如，一个热水器中的水被加热，如何计算水的温度分布和对流传热速率？首先，我们需要根据热水器的温度和流体的热导率等参数，利用传热学的基本方程来计算水的温度分布。

然后，根据流体的流速和流体的热容等参数，利用对流传热的基本方程来计算对流传热速率。

最后，将这两个结果结合起来，就可以得到问题的答案。

2. 辐射传热问题：辐射传热是指通过电磁波辐射来传递热量的过程。

在习题中，我们经常会遇到辐射传热的计算问题。

例如，一个黑体表面的辐射率是多少？一个物体在给定温度下的辐射传热速率是多少？对于第一个问题，我们可以利用黑体的定义和辐射能量的基本关系来计算黑体表面的辐射率。

对于第二个问题，我们可以利用斯特藩-玻尔兹曼定律来计算物体的辐射传热速率。

这些计算需要一些数学和物理知识，但是通过习题的练习，我们可以掌握这些计算方法。

3. 导热传热问题：导热传热是指通过物体内部的分子热运动来传递热量的过程。

在习题中，我们经常会遇到导热传热的计算问题。

例如，一个材料的导热系数是多少？一个材料在给定温度梯度下的导热传热速率是多少？对于这些问题，我们可以利用导热传热的基本方程来计算导热系数和导热传热速率。

这些计算需要一些材料科学和热力学知识，但是通过习题的练习，我们可以掌握这些计算方法。

总结起来，传热学课后习题答案第五版涵盖了对流传热、辐射传热和导热传热等方面的问题。

通过解答这些习题，我们可以巩固理论知识，培养解决实际问题的能力。

传热学是一个重要的学科，它在工程、物理、化学等领域都有广泛的应用。

通过学习传热学，我们可以更好地理解和应用热力学的原理，为解决实际问题提供有力的支持。

《传热学》课后习题答案(第四版)

第1章1-3 解：电热器的加热功率： kW W tcm QP 95.16.195060)1543(101000101018.4633==-⨯⨯⨯⨯⨯=∆==-ττ15分钟可节省的能量：kJ J t cm Q 4.752752400)1527(15101000101018.4633==-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=-1-33 解：W h h t t A w f 7.45601044.02.061)]10(2[6311)(2121=++--⨯=++-=Φλδ如果取K m W h ./3022=，则W h h t t A w f 52.45301044.02.061)]10(2[6311)(2121=++--⨯=++-=Φλδ即随室外风力减弱，散热量减小。

但因墙的热阻主要在绝热层上，室外风力变化对散热量的影响不大。

第2章2-4 解：按热平衡关系有：)(1222121f w BBA A w f t t h h t t -=++-λδλδ，得：)2550(5.906.01.0250150400-=++-B Bδδ，由此得：,0794.0,0397.0m m A B ==δδ 2-9 解：由0)(2121=+=w w m t t t ℃从附录5查得空气层的导热系数为K m W ⋅/0244.0空气λ 双层时：W t t A w w s 95.410244.0008.078.0006.02)]20(20[6.06.02)(21=+⨯--⨯⨯=+-=Φ空气空气玻璃玻璃λδλδ单层时：W t t A w w d 187278.0/006.0)]20(20[6.06.0/)(21=--⨯⨯=-=Φ玻璃玻璃λδ两种情况下的热损失之比：)(6.4495.411872倍==ΦΦs d题2-15解：这是一个通过双层圆筒壁的稳态导热问题。

由附录4可查得煤灰泡沫砖的最高允许温度为300℃。

设矿渣棉与媒灰泡沫砖交界面处的温度为t w ，则有 23212121ln 21ln 21)(d d l d d l t t πλπλ+-=Φ （a ） 23221211ln )(2ln )(2d d t t l d d t t l w w -=-=Φπλπλ （b ） 65110ln )50(12.02565ln )400(11.0:-⨯=-⨯w w t t 即由此可解得：4.167=w t ℃＜300℃又由式（a ）可知，在其他条件均不变的情况下，增加煤灰泡沫砖的厚度δ2对将使3d 增大，从而损失将减小；又由式（b ）左边可知t w 将会升高。

传热学习题(含参考答案)

传热学习题（含参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、某厂已用一换热器使得烟道气能加热水产生饱和蒸汽。

为强化传热过程，可采取的措施中( )是最有效，最实用的A、提高水的流速B、在水侧加翅片C、换一台传热面积更大的设备D、提高烟道气流速正确答案：D2、分子筛对不同分子的吸附能力，下列说法正确的是( )A、分子越大越容易吸附B、分子极性越弱越容易吸附C、分子越小越容易吸附D、分子不饱和度越高越容易吸附正确答案：D3、生物化工的优点有( )。

A、选择性强，三废少B、前三项都是C、能耗低，效率高D、反应条件温和正确答案：B4、有一种30℃流体需加热到80℃，下列三种热流体的热量都能满足要求，应选( )有利于节能A、150℃的热流体B、200℃的蒸汽C、300℃的蒸汽D、400℃的蒸汽正确答案：A5、下列物质不是三大合成材料的是( )。

A、塑料B、尼龙C、橡胶D、纤维正确答案：B6、若固体壁为金属材料，当壁厚很薄时，器壁两侧流体的对流传热膜系数相差悬殊，则要求提高传热系数以加快传热速率时，必须设法提高( )的膜系数才能见效A、无法判断B、两侧C、最大D、最小正确答案：D7、下列阀门中，( )不是自动作用阀。

A、闸阀B、止回阀C、疏水阀D、安全阀正确答案：A8、对于反应级数n大于零的反应，为了降低反应器体积，选用( )A、全混流反应器接平推流反应器B、全混流反应器C、循环操作的平推流反应器D、平推流反应器正确答案：D9、当提高反应温度时，聚合釜压力会( )。

A、不变B、增加至10kg/cm2C、降低D、提高正确答案：D10、安全阀应铅直地安装在( )A、容器与管道之间B、气相界面位置上C、管道接头前D、容器的高压进口管道上正确答案：B11、环氧乙烷水合生产乙二醇常用下列哪种形式的反应器 ( )A、管式C、固定床D、鼓泡塔正确答案：A12、为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是( )A、表面光滑，颜色较浅B、上述三种情况效果都一样C、表面粗糙，颜色较浅D、表面粗糙，颜色较深正确答案：A13、离心泵设置的进水阀应该是( )。

《传热学》课后习题答案

第二章思考题1 试写出导热傅里叶定律的一般形式，并说明其中各个符号的意义。

答：傅立叶定律的一般形式为：，其中：为空间某点的温度梯度；是通过该点的等温线上的法向单位矢量，指向温度升高的方向；为该处的热流密度矢量。

2 已知导热物体中某点在x,y,z 三个方向上的热流密度分别为及，如何获得该点的热密度矢量？答：，其中分别为三个方向的单位矢量量。

3 试说明得出导热微分方程所依据的基本定律。

答：导热微分方程式所依据的基本定律有：傅立叶定律和能量守恒定律。

4 试分别用数学语言将传热学术语说明导热问题三种类型的边界条件。

答：① 第一类边界条件：② 第二类边界条件：③ 第三类边界条件：5 试说明串联热阻叠加原则的内容及其使用条件。

答：在一个串联的热量传递过程中，如果通过每个环节的热流量都相同，则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。

使用条件是对于各个传热环节的传热面积必须相等。

7.通过圆筒壁的导热量仅与内、外半径之比有关而与半径的绝对值无关，而通过球壳的导热量计算式却与半径的绝对值有关，怎样理解？答：因为通过圆筒壁的导热热阻仅和圆筒壁的内外半径比值有关，而通过球壳的导热热阻却和球壳的绝对直径有关，所以绝对半径不同时，导热量不一样。

6 发生在一个短圆柱中的导热问题，在下列哪些情形下可以按一维问题来处理？答：当采用圆柱坐标系，沿半径方向的导热就可以按一维问题来处理。

8 扩展表面中的导热问题可以按一维问题来处理的条件是什么？有人认为，只要扩展表面细长，就可按一维问题来处理，你同意这种观点吗？答：只要满足等截面的直肋，就可按一维问题来处理。

不同意，因为当扩展表面的截面不均时，不同截面上的热流密度不均匀，不可看作一维问题。

9 肋片高度增加引起两种效果：肋效率下降及散热表面积增加。

因而有人认为，随着肋片高度的增加会出现一个临界高度，超过这个高度后，肋片导热热数流量反而会下降。

试分析这一观点的正确性。

答：错误，因为当肋片高度达到一定值时，通过该处截面的热流密度为零。

传热学考试习题及答案.

Rl Ri Rl Ri

0.41 0.007 0.41 0.007
0.069K
/W
炉外的对流换热热阻R2

1 hA

1 68 10.069 0.015 0.085K /W
热流密度q t Twi Tf 920 300 7294W / m 2 A RA RA 0.0851
内墙
炉外
解：本题的解题关键是求出炉墙内外串联热阻和18只螺栓并联电阻
已知炉墙内表面温度Twi 920K ,炉外空气温度Tf 300K
18只螺栓的总面积Al
18 1 d 2 18 1
4
4
1.9 102
2 5.1103 m2
内外层炉墙的表面积Aq 1 Al 1 5.1103 0.9949m2
18只螺栓的热阻Rl

i o l Al

7.5 0.64102
39 5.1103
0.41K
/W
内外层炉墙的热阻Rq

i i Aq

o o Aq

7.5 102 1.1

0.64 102 39

0.9949

0.07K /W
内外层炉墙和18只螺栓的并联热阻R1
• 例1. 某锅炉炉墙，内层是厚为7.5㎝、λ＝ 1.10W/（m·K）的耐火砖，外层是厚0.64㎝、 λ＝39W/（m·K）的钢板，且在每平方米的炉墙表面上有18只直径为1.9㎝的螺栓[λ=39 W/（m·K）]。假定炉墙内、外表面温度均匀，内表面温度为920K，炉外是300K的空气，炉墙外表面的表面传热系数为68W/ （㎡·K），求炉墙的总热阻＆热流密度。

(2021年整理)传热学课后习题

传热学课后习题编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（传热学课后习题）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为传热学课后习题的全部内容。

第一章1—3 宇宙飞船的外遮光罩是凸出于飞船船体之外的一个光学窗口，其表面的温度状态直接影响到飞船的光学遥感器.船体表面各部分的表明温度与遮光罩的表面温度不同。

试分析,飞船在太空中飞行时与遮光罩表面发生热交换的对象可能有哪些？换热方式是什么？解：遮光罩与船体的导热遮光罩与宇宙空间的辐射换热1—4 热电偶常用来测量气流温度。

用热电偶来测量管道中高温气流的温度，管壁温度小于气流温度，分析热电偶节点的换热方式。

解：结点与气流间进行对流换热与管壁辐射换热与电偶臂导热1—6 一砖墙表面积为12m 2,厚度为260mm ，平均导热系数为1.5 W/（m ·K).设面向室内的表面温度为25℃，而外表面温度为－5℃,确定此砖墙向外散失的热量.1-9 在一次测量空气横向流过单根圆管对的对流换热试验中，得到下列数据:管壁平均温度69℃,空气温度20℃，管子外径14mm ，加热段长80mm ，输入加热段的功率为8.5W 。

如果全部热量通过对流换热传给空气，此时的对流换热表面积传热系数为？1-17 有一台气体冷却器，气侧表面传热系数95 W/（m 2·K ），壁面厚2。

5mm,导热系数46。

5 W/（m ·K ）,水侧表面传热系数5800 W/（m 2·K).设传热壁可看作平壁,计算各个环节单位面积的热阻及从气到水的总传热系数.为了强化这一传热过程，应从哪个环节着手。

(整理)传热学习题

2-3有一厚为20mm 的平板墙，导热系数为1.3)./(K m W 。

为使每平方米墙的热损失不超过1500W,在外表面上覆盖了一层导热系数为0.12)./(K m W 的保温材料。

已知复合壁两侧的温度分别为750℃及55℃，试确定此时保温层的厚度。

解：依据题意，有150012.03.1020.0557502221121≤+-=+-=δλδλδt t q ，解得：m 05375.02≥δ2-10某些寒冷地区采用三层玻璃的窗户，如附图所示。

已知玻璃厚δg =3㎜，空气夹层宽δair =6㎜，玻璃的导热系数λg =0.8W/（m ·K ）。

玻璃面向室内的表面温度t i =15℃，面向室外的表面温度t o =-10℃，试计算通过三层玻璃窗导热的热流密度。

解：2-14 外径为100mm 的蒸气管道，覆盖密度为203/m kg 的超细玻璃棉毡保温。

已知蒸气管道外壁温度为400℃，希望保温层外表面温度不超过50℃。

且每米长管道上散热量小于163W ，试确定所需的保温层厚度。

解：保温材料的平均温度为t=225250400=+℃由附录7查得导热系数为)./(08475.00023.0033.0K m W t =+=λ()21212lnt t l d d -Φ=πλ代入数据得到 2d ＝0.314mm所以mm d d 107212=-=δ3－9 一热电偶的A cv /ρ之值为2.094)/(2K m KJ ⋅，初始温度为200C ，后将其置于3200C 的气流中。

试计算在气流与热电偶之间的表面传热系数为58)/(2k m W ⋅的两种情况下，热电偶的时间常数并画出两种情况下热电偶读数的过余温度随时间变化的曲线。

解：由hA cvc ρτ=当)/(582K m W h ⋅=时，s c 036.0=τ 当)/(1162K m W h ⋅=时，s c018.0=τ3－28 一块后300mm 的板块钢坯（含碳近似为0.5％）的初温为200C ，送于温度为12000C 的炉子里单侧加热，不受热侧面可近似地认为是绝热的。

传热学习题及答案

传热学习题及答案传热学习题及答案传热学是热力学的一个重要分支，研究热量如何在物质之间传递的过程。

在工程和科学领域中，传热学的知识对于理解和解决各种热传递问题至关重要。

下面，我们将提供一些传热学的学习题及其答案，帮助读者巩固对该领域的理解。

1. 对流传热是指什么？请列举几个常见的对流传热的例子。

答案：对流传热是指通过流体（气体或液体）的运动而传递热量的过程。

常见的对流传热例子包括：自然对流（如烟囱中的烟气上升）、强迫对流（如风扇吹过热食物）、冷却系统中的冷却液循环等。

2. 传热过程中的三种传热方式是什么？请分别解释它们。

答案：传热过程中的三种传热方式是导热、对流和辐射。

- 导热是指通过物质内部的分子振动和传递热量的方式。

导热通常发生在固体和液体中，如铁棒两端的温度差会导致热量从高温端传递到低温端。

- 对流是指通过流体的运动传递热量的方式。

对流通常发生在气体和液体中，如热水从底部加热，底部的热水上升并与顶部的冷水交换热量。

- 辐射是指通过电磁波传递热量的方式。

辐射传热不需要介质，可以在真空中传递热量。

例如，太阳辐射的热量可以穿过空气和云层到达地球表面。

3. 请解释传热中的热传导方程。

答案：热传导方程是描述导热过程的数学方程。

它可以用来计算热量在物质中的传递速率。

热传导方程的一般形式为：q = -kA(dT/dx)其中，q表示单位时间内通过物质传递的热量，k是物质的热导率，A是传热面积，dT/dx是温度梯度（温度变化率）。

4. 请解释传热中的对流换热系数。

答案：对流换热系数是描述对流传热过程中热量传递速率的参数。

它表示单位面积上的热量传递速率与温度差之间的比值。

对流换热系数取决于流体的性质、流体的速度、流体与固体表面的接触情况等。

通常，对流换热系数越大，热量传递速率越快。

5. 请解释传热中的辐射换热系数。

答案：辐射换热系数是描述辐射传热过程中热量传递速率的参数。

它表示单位面积上的热量传递速率与温度差之间的比值。

传热学第四版课后习题答案(杨世铭-陶文铨)]

第一章思考题1．试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。

联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。

2．以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩－玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。

试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。

答：① 傅立叶定律：dx dtq λ-=，其中，q －热流密度；λ－导热系数；dx dt －沿x 方向的温度变化率，“－”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。

② 牛顿冷却公式：)(f w t t h q -=，其中，q －热流密度；h －表面传热系数；w t －固体表面温度；f t －流体的温度。

③ 斯忒藩－玻耳兹曼定律：4T q σ=，其中，q －热流密度；σ－斯忒藩－玻耳兹曼常数；T －辐射物体的热力学温度。

3．导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么？哪些是物性参数，哪些与过程有关？答：① 导热系数的单位是：W/(m.K)；② 表面传热系数的单位是：W/(m 2.K)；③ 传热系数的单位是：W/(m 2.K)。

这三个参数中，只有导热系数是物性参数，其它均与过程有关。

4．当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时，冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算（过程是稳态的），但本章中又引入了传热方程式，并说它是“换热器热工计算的基本公式”。

试分析引入传热方程式的工程实用意义。

答：因为在许多工业换热设备中，进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧，是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。

5．用铝制的水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍然安然无恙。

传热学典型习题详解2

传热学典型习题详解2单相流体对流换热及准则关联式部分⼀、基本概念主要包括管内强制对流换热基本特点；外部流动强制对流换热基本特点；⾃然对流换热基本特点；对流换热影响因素及其强化措施。

1、对皆内强制对流换热，为何采⽤短管和弯管可以强化流体的换热答：采⽤短管，主要是利⽤流体在管内换热处于⼊⼝段温度边界层较薄，因⽽换热强的特点，即所谓的“⼊⼝效应”，从⽽强化换热。

⽽对于弯管，流体流经弯管时，由于离⼼⼒作⽤，在横截⾯上产⽣⼆次环流，增加了扰动，从⽽强化了换热。

2、其他条件相同时，同⼀根管⼦横向冲刷与纵向冲刷相⽐，哪个的表⾯传热系数⼤，为什么￥答：横向冲刷时表⾯传热系数⼤。

因为纵向冲刷时相当于外掠平板的流动，热边界层较厚，⽽横向冲刷时热边界层薄且存在由于边界层分离⽽产⽣的旋涡，增加了流体的扰动，因⽽换热强。

3、在进⾏外掠圆柱体的层流强制对流换热实验研究时，为了测量平均表⾯传热系数，需要布置测量外壁温度的热电偶。

试问热电偶应布置在圆柱体周向⽅向何处答：横掠圆管局部表⾯传热系数如图。

在0-1800内表⾯传热系数的平均值hm 与该曲线有两个交点，其所对应的周向⾓分别为φ1，φ2。

布置热电偶时，应布置在φ1，φ2所对应的圆周上。

由于对称性，在圆柱的下半周还有两个点以布置。

4、在地球表⾯某实验室内设计的⾃然对流换热实验，到太空中是否仍然有效，为什么答：该实验到太空中⽆法得到地⾯上的实验结果。

因为⾃然对流是由流体内部的温度差从⽽引起密度差并在重⼒的作⽤下引起的。

在太空中实验装置格处于失重状态，因⽽⽆法形成⾃然对流，所以⽆法得到顶期的实验结果。

5、管束的顺排和叉排是如何影响换热的`答：这是个相当复杂的问题,可简答如下：叉排时,流体在管间交替收缩和扩张的弯曲通道中流动,⽽顺排时则流道相对⽐较平直,并且当流速和纵向管间距s 2较⼩时,易在管的尾部形成滞流区.因此,⼀般地说,叉排时流体扰动较好,换热⽐顺排强.或：顺排时，第⼀排管⼦正⾯受到来流的冲击，故φ=0处换热最为激烈，从第⼆排起所受到的冲击变弱，管列间的流体受到管壁的⼲扰较⼩，流动较为稳定。

传热学题目附答案

传热学题目附答案《传热学》题目+答案一、填空（每空1分，共20分）1、热量从壁一侧的高温流体通过壁传给另一侧低温流体的过程称为传热过程。

2、如果温度场不随时间而变化，则为稳态温度场。

3、温度梯度的正向朝着温度增加（增加或减小）的方向，与热流矢量的方向相反。

4、稳态导热过程的单值性条件有几何条件、物理条件、边界条件。

5、对应于总热阻为极小值的保温层外径为临界热绝缘直径。

只有当管道外径大于临界热绝缘直径时，覆盖保温层才肯定有效地起到减少热损失的作用。

6、在一定的冷、热流体进出口温度下，换热器不同的流动型式中，逆流的对数平均温差最大，顺流最小。

7、非稳态导热可以分为瞬态导热和周期性导热。

8、按照引起流体流动的原因，对流换热可分为受迫对流换热和自然对流换热。

9、自然对流换热中，当边界层流态为层流时，局部表面传热系数将随着厚度的增加逐渐减小，而当边界层由层流向紊流转变后，局部表面传热系数将增大；达到旺盛紊流时，局部表面传热系数将保持不变。

10、辐射测量用探测仪所测到的灰表面的辐射能，实际上是有效辐射，定义为灰体表面的本身辐射和反射辐射之和。

11、将一个黑体表面的温度由30℃增加到333℃，该表面的辐射力增加了16倍。

二、选择题（每题2分，共10分） 1、C ；2、B ；3、A ；4、A ；5、C1、具有均匀内热源的无限大平壁稳态导热的微分方程式为（）。

A. +??22x t +??22y t 22z t ??+λφ=0 B.τt=ɑ（+??22x t +??22yt 22z t）+cρΦC. +??22xt λφ=0 D. τρ??t c=)(x t x λ+)(y ty λ+)(zt z λ+ф 2、若某一边界面有0tx=?，此为（）边界条件。

第一类 B 、第二类 C 、第三类 D 、以上都不是 3、下列说法不正确的是（）。

A 、辐射换热必须通过中间介质相接触才能进行；B 、辐射换热过程伴随着能量形式的两次转换；C 、一切物体只要温度T>0，都会不断地发射热射线；D 、高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体辐射给高温物体的能量。