高等传热学知识重点(含答案)2019
传热学期末复习题及答案
传热学期末复习题及答案1. 什么是热传导？请简述其基本原理。
答案：热传导是指热量通过物体内部分子振动和碰撞传递的过程。
其基本原理是热量从高温区域向低温区域传递，直到温度达到平衡。
2. 描述傅里叶定律的数学表达式，并解释各参数的含义。
答案：傅里叶定律的数学表达式为：\[ q = -kA\frac{dT}{dx} \]，其中 \( q \) 表示热流密度，\( k \) 表示材料的热导率，\( A \) 表示横截面积，\( \frac{dT}{dx} \) 表示温度梯度。
3. 热对流与热传导有何不同？答案：热对流是指流体中热量的传递，依赖于流体的运动。
它与热传导不同，因为热传导仅依赖于物体内部分子的振动和碰撞，不涉及流体的运动。
4. 什么是热辐射？简述其特点。
答案：热辐射是指物体因温度而发射的电磁波，这种辐射不需要介质即可传播。
其特点是具有定向性和选择性，并且与物体表面的温度有关。
5. 根据斯特藩-玻尔兹曼定律，黑体辐射功率与哪些因素有关？答案：根据斯特藩-玻尔兹曼定律，黑体辐射功率与物体的绝对温度的四次方成正比，与辐射表面的面积成正比。
6. 什么是复合传热？请给出其计算公式。
答案：复合传热是指同时存在热传导、热对流和热辐射三种传热方式的情况。
其计算公式为：\[ q_{total} = q_{conduction} +q_{convection} + q_{radiation} \]。
7. 描述牛顿冷却定律的数学表达式，并解释其物理意义。
答案：牛顿冷却定律的数学表达式为：\[ \frac{dT}{dt} = hA(T -T_{\infty}) \]，其中 \( \frac{dT}{dt} \) 表示物体温度随时间的变化率，\( h \) 表示对流换热系数，\( A \) 表示物体表面积，\( T \) 表示物体表面温度，\( T_{\infty} \) 表示周围流体的温度。
该定律描述了物体温度变化与周围流体温度差的关系。
传热学第四章复习题答案
传热学第四章复习题答案
1. 什么是热传导？
答：热传导是指热量通过物质内部分子、原子或电子的振动和碰撞，从高温区域传递到低温区域的过程。
2. 傅里叶定律的数学表达式是什么？
答：傅里叶定律的数学表达式是 \( q = -kA\frac{dT}{dx} \)，其中\( q \) 是热流密度，\( k \) 是材料的热导率，\( A \) 是垂直于热流方向的面积，\( \frac{dT}{dx} \) 是温度梯度。
3. 热传导的三种基本方式是什么？
答：热传导的三种基本方式是：导热、对流和辐射。
4. 什么是比热容？
答：比热容是指单位质量的物质温度升高1摄氏度所需吸收的热量。
5. 热传导系数和热导率的区别是什么？
答：热传导系数是指材料单位面积上单位时间内通过的热量与温度梯度的比值，而热导率是指材料单位长度上单位时间内通过的热量与温度梯度的比值。
6. 什么是热阻？
答：热阻是指阻止热量传递的能力，其值等于温度差与热流密度的比值。
7. 什么是热容？
答：热容是指单位质量或单位体积的物质温度升高1摄氏度所需吸收的热量。
8. 热对流和热辐射的主要区别是什么？
答：热对流需要介质进行热量传递，而热辐射不需要介质，可以在真空中进行。
9. 什么是斯特藩-玻尔兹曼定律？
答：斯特藩-玻尔兹曼定律表明，一个黑体单位面积的辐射功率与其绝对温度的四次方成正比。
10. 什么是热交换器？
答：热交换器是一种设备，用于在两个或多个流体之间传递热量，以实现温度的调整或能量的回收。
高等传热学复习题带答案
高等传热学复习题1．简述求解导热问题的各种方法和傅立叶定律的适用条件。
答：导热问题的分类及求解方法：按照不同的导热现象和类型，有不同的求解方法。
求解导热问题，主要应用于工程之中，一般以方便，实用为原则，能简化尽量简化。
直接求解导热微分方程是很复杂的，按考虑系统的空间维数分，有0维，1维，2维和3维导热问题。
一般维数越低，求解越简单。
常见把高维问题转化为低维问题求解。
有稳态导热和非稳态导热，非稳态导热比稳态导热多一个时间维，求解难度增加。
有时在稳态解的基础上分析非稳态稳态，称之为准静态解，可有效地降低求解难度。
根据研究对象的几何形状，又可建立不同坐标系，分平壁，球，柱，管等问题，以适应不同的对象。
不论如何，求解导热微分方程主要依靠三大方法：甲．理论法乙．试验法丙．综合理论和试验法理论法：借助数学、逻辑等手段，根据物理规律，找出答案。
它又分：分析法；以数学分析为基础，通过符号和数值运算，得到结果。
方法有：分离变量法，积分变换法(L a p l a c e变换，F o u r i e r变换)，热源函数法，G r e e n函数法，变分法，积分方程法等等，数理方程中有介绍。
近似分析法：积分方程法，相似分析法，变分法等。
分析法的优点是理论严谨，结论可靠，省钱省力，结论通用性好，便于分析和应用。
缺点是可求解的对象不多，大部分要求几何形状规则，边界条件简单，线性问题。
有的解结构复杂，应用有难度，对人员专业水平要求高。
数值法：是当前发展的主流，发展了大量的商业软件。
方法有：有限差分法，有限元法，边界元法，直接模拟法，离散化法，蒙特卡罗法，格子气法等，大大扩展了导热微分方程的实用围，不受形状等限制，省钱省力，在依靠计算机条件下，计算速度和计算质量、围不断提高，有无穷的发展潜力，能求解部分非线性问题。
缺点是结果可靠性差，对使用人员要求高，有的结果不直观，所求结果通用性差。
比拟法：有热电模拟，光模拟等试验法：在许多情况下，理论并不能解决问题，或不能完全解决问题，或不能完美解决问题，必须通过试验。
(完整版)传热学知识点总结
Φ-=BA c t t R 1211k R h h δλ=++传热学与工程热力学的关系：a 工程热力学研究平衡态下热能的性质、热能与机械能及其他形式能量之间相互转换的规律，传热学研究过程和非平衡态热量传递规律。
b 热力不考虑热量传递过程的时间，而传热学时间是重要参数。
c 传热学以热力学第一定律和第二定律为基础。
传热学研究内容传热学是研究温差引起的热量传递规律的学科，研究热量传递的机理、规律、计算和测试方法。
热传导a 必须有温差b 直接接触c 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量，不发生宏观的相对位移d 没有能量形式的转化热对流a 必须有流体的宏观运动，必须有温差；b 对流换热既有对流，也有导热；c 流体与壁面必须直接接触；d 没有热量形式之间的转化。
热辐射：a 不需要物体直接接触，且在真空中辐射能的传递最有效。
b 在辐射换热过程中，不仅有能量的转换，而且伴随有能量形式的转化。
c ．只要温度大于零就有．．．．．．．．．能量．．辐射。
．．．d ．物体的．．．辐射能力与其温度性质．．．．．．．．．．有关。
．．．传热热阻与欧姆定律在一个串联的热量传递的过程中，如果通过各个环节的热流量相同，则各串联环节的的总热阻等于各串联环节热阻之和（I 总=I1+I2，则R 总=R1+R2）第二章温度场：描述了各个时刻．．．．物体内所有各点．．．．的温度分布。
稳态温度场：：稳态工作条件下的温度场，此时物体中个点的温度不随时间而变非稳态温度场：工作条件变动的温度场，温度分布随时间而变。
等温面：温度场中同一瞬间相同各点连成的面等温线：在任何一个二维的截面上等温面表现为肋效率：肋片的实际散热量ф与假设整个肋表面．．．处于肋基温度．．．．时的理想散热量ф0之比接触热阻Rc :壁与壁之间真正完全接触，增加了附加的传递阻力三类边界条件第一类：规定了边界上的温度值第二类：规定了边界上的热流密度值第三类：规定了边界上物体与周围流体间的表面．．传热系数．．．．h 及周围．．流体的温度．．．．．。
传热学知识点总结
传热学知识点总结本文将围绕传热学的基本概念、传热方式、传热方程、传热实验和应用等方面进行详细的介绍和总结，以便读者更好地了解传热学的相关知识。
一、传热学的基本概念1. 热量传递热量传递是指物体内部或物体之间由于温度差异而产生的热量的传递过程。
热量的传递方式主要有传导、对流和辐射三种。
2. 传热方程传热方程描述了物体内部或物体之间热量传递的数学关系，是传热学的基础理论。
传热方程一般包括传热率、温度差和传热面积等参数，可以用来计算热量传递的速率和大小。
3. 传热系数传热系数是描述物体材料对热量传递率影响的重要参数，通常用符号h表示。
在物质传热过程中，传热系数的大小直接影响热量的传递速率。
4. 传热表面积传热表面积是指在热量传递过程中热量流经的表面积，是计算热传递速率的重要参数。
传热表面积的大小与物体的形状和大小有关，也与传热方式和传热系数有关。
5. 热传导热传导是一种物质内部热量传递的方式，指的是热量通过物质内部原子、分子之间相互作用的传递过程。
热传导是传热学的基本概念之一。
6. 热对流热对流是一种物体表面热量传递的方式，指的是热量通过流体传递到物体表面，然后再由物体表面传递到其它介质的传热过程。
7. 热辐射热辐射是一种通过电磁波传递热量的方式，是物体之间没有接触的情况下进行热量传递的重要方式。
热辐射是传热学的另一个基本概念之一。
二、传热方式1. 传导传热传导传热是指热量通过物质内部的原子、分子的直接作用而传递的方式。
在传导传热过程中，热量的传递是从高温区向低温区进行的，其传热速率与温度差和物质的传热系数有关。
2. 对流传热对流传热是指流体传热传递的方式，包括自然对流和强制对流两种。
在对流传热过程中，流体的流动是热量传递的主要形式，其传热速率与流体的流速、温度差和传热面积有关。
3. 辐射传热辐射传热是通过电磁波传递热量的方式，是物体之间没有接触的情况下进行热量传递的重要方式。
在辐射传热过程中，热量的传递不依赖于介质，而是通过电磁波的辐射进行的。
传热学复习题及其部分答案
零、基本概念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，称为外表对流传热，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，称为外表辐射传热，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 ／(m2·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 ／(m2·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 ／(m2·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。
11．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。
12．等温面(线)：由物体内温度相同的点所连成的面〔或线〕。
13．温度梯度：在等温面法线方向上最大温度变化率。
14．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。
传热学复习题答案
传热学复习题答案传热学复习题答案传热学是研究物体内部或不同物体之间热能传递的科学。
在工程领域中，传热学是一个重要的学科，涉及到各种热力学和热传导的问题。
下面将给出一些传热学复习题的答案，帮助读者更好地理解这个领域。
1. 什么是传热学？传热学是研究物体内部或不同物体之间热能传递的科学。
它涉及到热传导、对流传热和辐射传热等不同的传热机制。
传热学在工程领域中有着广泛的应用，例如在建筑设计、能源系统和材料科学中。
2. 什么是热传导？热传导是指物质内部的热能传递。
当物体的温度不均匀时，热能会从高温区域传递到低温区域，直到达到热平衡。
热传导的速率取决于物体的导热性质和温度梯度。
3. 什么是对流传热？对流传热是指通过流体的运动来传递热能。
当物体与周围流体接触时，流体会受热膨胀，形成对流循环，将热能从物体表面带走。
对流传热的速率取决于流体的流动性质、温度差和表面特性。
4. 什么是辐射传热？辐射传热是指通过电磁辐射来传递热能。
所有物体都会辐射出热能，其强度和频率分布与物体的温度相关。
辐射传热的速率取决于物体的温度和表面特性。
5. 传热系数是什么？传热系数是用来描述热传导、对流传热或辐射传热速率的物理量。
它的单位是W/(m2·K)，表示单位面积上单位温度差下的热能传递速率。
传热系数取决于物体的性质、传热介质和传热界面的特性。
6. 什么是热阻？热阻是指物体或传热界面对热能传递的阻碍程度。
它是传热系数的倒数，单位是K/(W/m2)。
热阻越大，热传递速率越慢。
7. 什么是传热方程？传热方程是用来描述物体内部或不同物体之间热能传递的方程。
根据不同的传热机制，传热方程可以是热传导方程、对流传热方程或辐射传热方程。
这些方程可以用来计算温度分布、传热速率和热流等参数。
8. 什么是热辐射？热辐射是指物体由于其温度而产生的电磁辐射。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律，热辐射的强度与物体的温度的四次方成正比。
热辐射在许多工程和科学领域中都有重要的应用，例如太阳能、红外线技术和热成像。
传热学知识点
传热学知识点常用得相似准则数:①努谢尔特:Nu=aL/λ分子就是实际壁面处得温度变化率,分母就是原为l得流体层导热机理引起得温度变化率反应实际传热量与导热分子扩散热量传递得比较。
Nu大小表明对流换热强度。
②雷诺准则Re=WL/V Re大小反映了流体惯性力与粘性力相对大小。
Re就是判断流态得。
③格拉小夫准则Gr=gβ△tL3/V2 Gr得大小表明浮升力与粘性力得得相对大小,Gr表明自然流动状态兑换热得影响。
④普朗特准则: Pr=V/a Pr表明动量扩散率与热量扩散率得相对大小。
辐射换热时得角系数:①相对性②完整性③可加性热交换器通常分为三类:间壁式、混合式与回热式,按传热表面得结构形式分为管式与板式间壁式热交换器按两种流体相互间得流动方向热交换器分为分为顺流,逆流,交叉流。
导温系数α也称为热扩散系数或热扩散率,它象征着物体在被加热或冷却就是其内部各点温度趋于均匀一致得能力。
Α大得物体被加热时,各处温度能较快得趋于一致。
传热学考研总结1傅里叶定律:单位时间内通过单位截面积所传递得热量,正比例于当地垂直于截面方向上得温度变化率2集总参数法:忽略物体内部导热热阻得简化分析方法3临界热通量:又称为临界热流密度,就是大容器饱与沸腾中得热流密度得峰值4效能:表示换热器得实际换热效果与最大可能得换热效果之比5对流换热就是怎样得过程,热量如何传递得？对流换热:指流体各部分之间发生宏观运动产生得热量传递与流体内部分子导热引起得热量传递联合作用得结果。
对流仅能发生在流体中,而且必然伴随有导热现象。
对流两大类:自然对流(不依靠泵或风机等外力作用,由于流体内部密度差引起得流动)与强制对流(依靠泵或风机等外力作用引起得流体宏观流动)。
影响换热系数因素:流体得物性,换热表面得形状与布置,流速,流动起因(自然、强制),流动状态(层流、湍流),有无相变。
6何谓凝结换热与沸腾换热,影响凝结换热与沸腾换热得因素？蒸汽与低于饱与温度得壁面接触时,将汽化潜热传递给壁面得过程称为凝结过程。
高等传热学答案参考
7.4 常物性流体在两无限大平行平板之间作稳态层流流动，下板静止不动，上板在外力作用下以恒定速度U 运动，试推导连续性方程和动量方程。
解：按照题意0,0=∂∂=∂∂=xv y v v 故连续性方程0=∂∂+∂∂y v x u 可简化为0=∂∂xu因流体是常物性，不可压缩的，N-S 方程为 x 方向：)(12222yu x u v y p F y u v x u u x ∂∂+∂∂+∂∂-=∂∂+∂∂ρρ 可简化为022=∂∂+∂∂-yv x p F x ηy 方向)(12222yv x v v y p F y v v x v u y ∂∂+∂∂+∂∂-=∂∂+∂∂ρρ 可简化为0=∂∂=ypF y8-3，试证明，流体外掠平壁层流边界层换热的局部努赛尔特数为1212Re Pr x Nu r =证明：适用于外掠平板的层流边界层的能量方程22t t t u v a x y y∂∂∂+=∂∂∂ 常壁温边界条件为0w y t t y ∞==→∞时，时，t=t引入量纲一的温度wwt t t t ∞-Θ=-则上述能量方程变为22u v a x y y∂Θ∂Θ∂Θ+=∂∂∂引入相似变量1Re ()y yx x ηδ===有11()(()22x x xηηηηη∂Θ∂Θ∂''==Θ-=-Θ∂∂∂()y y ηηη∂Θ∂Θ∂'==∂∂∂；22()U y x ηυ∞∂Θ''=Θ∂ 将上三式和流函数表示的速度代入边界层能量方程，得到1Pr 02f '''Θ+Θ=当Pr 1时，速度边界层厚度远小于温度边界层厚度，可近似认为温度边界层内速度为主流速度，即1,f f η'==，则由上式可得Pr ()2d f d η''Θ'=-'Θ，求解可得 1212()()Pr 2Pr(0)()erf ηηπΘ='Θ=则12120.564Re Pr x xNu = 8-4，求证，常物性不可压缩流体，对于层流边界层的二维滞止流动，其局部努赛尔特数满足10.4220.57Re Pr x Nu =⋅证明：对于题中所给情况，能量方程可表示为22u v x y yθθθα∂∂∂+=∂∂∂其中，,,()u v y x ψψψθθηθ∂∂==-===∂∂故上式可转化为Pr02θζθ'''+⋅⋅= 经两次积分，得到0000Pr [exp()]2()Pr [exp()]2d d d d ημμζηηθμζηη∞-=-⎰⎰⎰⎰ 定义表面传热系数s x s q h T T ∞=-，则(0)q '= 进一步，进行无量纲化处理，引入局部努赛尔特数12(0)Re x x x h x x Nu k ⋅'===其中1200Re (0)Pr [exp()]2xd d μθζηη∞'=-⎰⎰ 针对层流边界层的条件，查由埃克特给出的计算表如下：不同Pr 数下，常物性层流边界层，12Re x Nu -⋅的值故可看出，12Re x Nu -⋅=常数，进而，12()=x h xu k υ-∞⋅=1常数C ， 由1m u C x ∞=⋅，得11212m C khxυ-=⋅对于二维滞止流，m=1，则h 也为常数，从x=0到x 处的平均热导率h m 定义为1xm h hdx x =⎰故11112212120121m m x m C k C k h x dx x x m υυ--=⋅=⋅⋅+⎰， 则21m h h m =+，由此可看出，在m=1时，努赛尔特数的近似解可以很好的表示为10.4220.57Re PrxNu=⋅同样的，我们也可以得到三维滞止流的近似解10.4220.76Re PrxNu=⋅。
高等传热学考试范围答案
1.强迫流动换热如何受热物性影响？答：强迫对流换热与Re和Pr有关；加热与对流的粘性系数发生变化。
2.强化传热是否意味着增加换热量？工程上强化传热的收益和代价通常是指什么？答：不一定，强化传热是指在一定条件〔如一定的温差、体积、重量或泵功等〕下增加所传递的热量。
工程上的收益是减小换热器的体积节省材料和重量；提高现有换热器的换热量；减少换热器的阻力，以降低换热器的动力消耗等。
代价是耗电，并因增大流速而耗功。
3.传热学和热力学中的热平衡概念有何区别？答：工程热力学是温度一样时，到达热平衡，而传热学微元体获得的能量等于热源和进出微元体热量之和，热源散热是有温差的。
4.外表辐射和气体辐射各有什么特点? 为什么对辐射板供冷房间，无需考虑气体辐射的影响，而发动机缸传热气体辐射却成了主角？答：外表辐射具有方向性和选择性。
气体辐射的特点：1.气体的辐射和吸收具有明显的选择性。
2. 气体的辐射和吸收在整个气体容器中进展，强度逐渐减弱。
空气，氢，氧，氮等分子构造称的双原子分子，并无发射和吸收辐射能的能力，可认为是热辐射的透明体。
但是二氧化碳，水蒸气，二氧化硫，氯氟烃和含氯氟烃的三原子、多原子以及不对称的双原子气体〔一氧化碳〕却具有相当大的辐射本领。
房间是自然对流，气体主要是空气。
由于燃油，燃煤及然气的燃烧产物常包含有一定浓度的二氧化碳和水蒸气，所以发动机缸要考虑。
5.有人在学完传热学后认为，换热量和热流密度两个概念实质容并无差异，你的观点是？答：有差异。
热流密度是指通过单位面积的热流量。
而换热量跟面积有关。
6.管层流换热强化和湍流换热强化有何实质性差异？为什么?答：层流边界层是强化管中间近90%的局部，层流入口段的热边界层比较薄，局部外表传热系数比充分开展段高，且沿着主流方向逐渐降低。
如果边界层出现湍流，那么因湍流的扰动与混合作用又会使局部外表传热系数有所提高，再逐渐向于一个定值。
而湍流是因为其推动力与梯度变化和温差有关，减薄粘性底层，所以强化壁面。
传热学知识点
传热学知识点传热学是研究热量传递的学科，对人类生活和工业生产有着重要的影响。
以下是关于传热学的一些知识点：1.热量传递方式：传热学研究的首要内容是热量在不同物质之间的传递方式。
热量传递有三种方式：导热、对流和辐射。
导热是指热量通过固体或液体的直接接触传递。
对流是指热量通过流体的运动传递，可以分为自然对流和强制对流两种。
辐射是指热量通过电磁波传递，无需介质参与。
2.热传导：导热是最常见的传热方式，它是由于不同物质内部的分子间作用力导致的。
导热的速度和物质的热导率有关，热导率是物质表征导热性能的物理量。
3.对流传热：对流是在流体中传递热量的方式。
它是由于流体的运动导致的热量传递。
在自然对流中，热量传递是由于流体受热后的密度变化产生的，而在强制对流中，热量传递是由于外界施加的压力或泵力导致的。
4.辐射传热：辐射是通过电磁波传递热量。
辐射传热不需要介质的参与，可以在真空中进行。
辐射传热的强度与物体的温度和表面性质有关，通常用斯特藩-玻尔兹曼定律来描述。
5.热传导的控制：控制热传导是提高节能和减少能源消耗的关键。
可以通过增加物体之间的接触面积、减少物体之间的间距、增加物质的热导率等方法来提高热传导效率。
6.流体流动换热：对流传热是通过流体的运动来传递热量的，研究流体流动条件下的传热现象是传热学的一个重要方向。
流体流动的方式有层流和湍流，研究边界层和流动分离等现象对于准确预测和控制流体流动换热过程至关重要。
7.换热设备：传热学在工程中的应用主要是研究和设计换热设备，如换热器、冷却塔、锅炉等。
这些设备的设计要考虑热量传递效率、流体流动特性以及材料的选择等因素。
8.相变传热：相变是物质由一种状态向另一种状态转变的过程，如液体变为固体时释放的凝固潜热。
相变传热是一种特殊的传热方式，研究相变传热现象对于设计冷凝器、蒸发器等设备有着重要意义。
9.传热计算和实验：传热学的研究方法包括传热计算和实验。
通过传热方程和边界条件来计算热传导、对流和辐射等传热过程。
传热学知识点
传热学1.热传导方式传热在固体液体气体中发生2.传热方式为热传导，热对流，热辐射3.等温面的特点：(1) 温度不同的等温面或线彼此不能相交；(2) 在连续的温度场中，等温面不会中断(3) 若温度间隔相等时，等温线的疏密可反映出不同区域导热热流密度（单位面积的热流量）的大小。
4.热量方向与温度梯度方向相反5.热量传递方向不止能从高温处传向低温处6.复合传热是指既有对流换热，又有辐射换热的换热现象7.热传导1.热传导定义：物体内部或相互接触的表面间，由于分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动及相互碰撞而产生的热量传递现象称为热传导( 简称导热)2.特点：物质各部分不会发生相对位移3.热导率特点：1）对于同种物质，其固态的热导率值最大，气态的热导率值最小2）一般金属的热导率大于非金属的热导率3）导电性能好的金属，其导热性能也好4）纯金属的热导率大于它的合金5）对于各向异性物体，热导率的数值与方向有关5）对于同种物质，其晶体的热导率要大于非晶体的热导率热对流1.热对流：指流体的宏观运动使温度不同的流体相对位移而产生的热量传递的现象，显然，热对流只能发生在流体之中，而且必然伴随有微观微粒热运动产生的导热。
2.流动原因：一自然对流：温度不同引起密度差，轻者上浮，重者下沉；二强制对流：风机、泵或搅拌等外力所致流体质点的运动。
3.强制对流引起的热量传递远大于自然对流热量传递4.热辐射1.热射线主要有有红外线，可见光2.热辐射特点:(1) 热辐射总是伴随着物体的内热能与辐射能这两种能量形式之间的相互转化。
(2) 热辐射不依靠中间媒介，可以在真空中传播因此，又称其为非接触性传热。
(3) 物体间以热辐射的方式进行的热量传递是双向的。
即不仅高温物体向低温物体辐射热能，而且低温物体向高温物体辐射热能。
3.布鲁布鲁对流换热1.对流换热：流体与固体表面之间的热量传递是热对流和导热两种基本传热方式共同作用，不是基本传热方式2.特点：(1) 导热与热对流同时存在的热传递过程(2) 必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差(3) 由于流体粘性和受壁面摩擦阻力的影响，紧贴壁面处会形成速度梯度很大的边界层3.对流换热是指流体流经固体时流体与固体表面之间的热量传递现象4.圆管壁稳定传热时，温度呈对数曲线分布5.某管道采用两种不同的材料组成保温层，如果内外保温层厚度相等，将导热系数小的材料放置在外层，保温效果更好(错误)6.提高对流传热系数的途径：①使流动从层流转变为湍流②增加流速③增大管径④选用螺纹管，短管，弯管（5）. 在管外流动，应加折流板7.沸腾三个阶段：自然对流、核状沸腾、膜状沸腾，工业上采用核状沸腾8.边界层的分离增强了流体的扰动，h 增大/ 流体在圆管外的换热，为避免层流，底层对对流换热的影响会设置障碍物，促使边界层的分离形成，为增强传热效果9.空气在圆管内做湍流运动，当其他条件不变，空气流速提高一倍时，对流传热h为原来对流传热系数的1.74倍10.某管道采用两种不同的材料组成保温层，如果内外保温层厚度相等，将导数系数小的材料放置在外层，保温效果更好(错误)11.蒸汽冷凝时，定期排放不凝性气体。
传热学知识点总结
传热学知识点总结传热学是研究物质内部和不同物质之间能量传递的一门科学。
它广泛应用于工程领域，涉及到热传导、对流传热和辐射传热等多个方面。
下面我将总结一些传热学的重要知识点。
1.傅立叶定律：它是传热学中最基本的定律之一，也被称为热传导定律。
根据傅立叶定律，热传导速率正比于温度梯度的负值。
数学上可以表示为q=-k∇T，其中q是单位时间内的热流量，k是导热系数，∇T是温度梯度。
2.热传导：指的是热量通过物质内部的传递过程。
在固体中，热传导主要通过分子振动、电子热传导和晶格热传导等方式进行。
3.热对流：指的是通过流体的流动来传递热量。
热对流可以分为自然对流和强制对流两种形式。
自然对流是由于密度差异引起的，而强制对流是通过外部力的作用产生的。
4.辐射传热：是指热量通过电磁波的辐射传递。
所有物体在温度大于绝对零度时都会发出辐射，而辐射传热不需要通过介质传递。
辐射传热受到物体的表面性质和温度的影响。
5.热导率：是材料传导热量的能力的度量，通常用导热系数k来表示。
热导率越大，材料传导热量的能力就越强。
各种材料的热导率不同，可以用于选择合适的材料来满足特定的传热要求。
6.热阻和热导：热阻是指阻碍热量传递的能力。
热阻的大小与材料的导热性质和传热面积有关。
热导是热量在单位时间内通过材料的能力，可以用于计算传热速率。
7.对流换热系数：对流传热时，介质和界面的性质会影响传热速率。
通过引入对流换热系数h，可以描述介质与界面之间的热量传递能力。
对流换热系数与流体性质、流动方式和传热界面的条件有关。
8.对流传热的努塞尔数：努塞尔数是用于表征对流传热能力的无量纲数。
努塞尔数与热传导、对流传热系数和传热面积有关。
9.辐射传热的黑体辐射：黑体辐射指的是一个完美吸收和辐射的物体的辐射行为。
根据斯蒂芬-波尔兹曼定律，黑体辐射功率与温度的四次方成正比。
黑体辐射是辐射传热中一个重要的概念。
10.换热器：换热器是用于在两个流体之间传递热量的设备。
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。
《传热学期末复习试题库》含参考答案要点
传热学试题第一章概论一、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／ (m2· 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／ (m2· 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／ (m2· 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。
2（单位时间内所传递的热量， W，单位传热面上的热流量， W/m）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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高等传热学知识重点
1.什么是粒子的平均自由程，Knusen数的表达式和物理意义。
Knusen数的表达式和物理意义：（Λ即为λ，L为特征长度）
2.固体中的微观热载流子的种类，以及对金属/绝缘体材料中热流的贡献。
3.分子、声子和电子分别满足怎样的统计分布律，分别写出其分布函数的表达式
分子的统计分布：Maxwell-Boltzmann（麦克斯韦-玻尔兹曼）分布：
电子的统计分布：Fermi-Dirac（费米-狄拉克）分布：
声子的统计分布：Bose-Eisentein（波色-爱因斯坦）分布；
高温下，FD,BE均化为MB；
4.什么是光学声子和声学声子，其波矢或频谱分布各有特性？
答：声子：晶格振动能量的量子化描述，是准粒子，有能量，无质量；
光学声子：与光子相互振动，发生散射，故称光学声子；
声学声子：类似机械波传动，故称声学声子；
5.影响声子和电子导热的散射效应有哪些？
答：影响声子（和电子）导热的散射效应有（热阻形成的主要原因）：
①界面散射：由于不同材料的声子色散关系不一样，即使是完全结合的界面也是有热阻的；
②缺陷散射：除了晶格缺陷，最典型的是不纯物掺杂颗粒的散热，散射位相函数一般为Rayleigh散
射、Mie散射，这与光子非常相似；
③声子自身散射：声子本质上是晶格振动波，因此在传播过程中会与原子相互作用，会产生散射、
吸收和变频作用。
6.简述声子态密度（Density of State）及其物理意义,德拜模型和爱因斯坦模型的区别。
答：声子态密度（DOS）[phonon.s/m3.rad]：声子在单位频率间隔内的状态数（振动模式数）Debye（德拜）模型：
Einstein（爱因斯坦）模型：
7.分子动力学理论中，L-J势能函数的表达式及其意义。
答：Lennard-Jones 势能函数（兰纳-琼斯势能函数）,只适用于惰性气体、简单分子晶体，是一种合理的近似公式；式中第一项可认为是对应于两体在近距离时以互相排斥为主的作用，第二项对应两体在远距离以互相吸引（例如通过范德瓦耳斯力）为主的作用，而此六次方项也的确可以使用以电子-原子核的电偶极矩摄动展开得到。
8.热传导的两步模型所反映的物理过程。
常用的微尺度温度/热物性测量方法。
9.闪光法物性测量方法的假设条件和限制条件。
10.能够绘制出时域热反射(TDTR)实验系统的原理简图，了解交流测量的优势以及锁相放大
器的主要功能。
11.速度边界层和热边界层的定义及区别。
12.熟悉管内层流热边界层分布和自由对流外部热边界层分布。
13.高Pr数和低Pr数管内湍流热边界层分布特点。
答：Pr：，表征流体流动中动量交换与热交换相对重要性的一个无量纲参数;
高Pr流体湍流边界层发展速度较低Pr流体更慢。
14.湍流边界层沿高程分布的定性结构，了解Couette 流动假设。
答：湍流边界层沿高程分布的定性结构：
Couette流动假设:
15.了解热辐射不同的应用背景。
16.热辐射的普朗克定律，维恩位移定律。
答：①普朗克黑体辐射定律：黑体辐射按波长的分布规律（即单色辐射率）
②维恩位移定律：
17.什么是Stefan-Boltzmann定律，解释什么是发射率，什么是吸收率，什么是黑体，什么是灰体。
答：
①发射率（黑度）：，物体表面单位面积上辐射出的辐通量与同温度下黑体辐射出的辐通量的比值；
②吸收率：α，投射到物体上而被吸收的热辐射能与投射到物体上的总热辐射能之比；
③黑体：吸收比为1，发射吸收均为同温度下最大的理想模型；
④灰体：发射率为常数，与波长角度无关的理想模型
18.简述基尔霍夫定律的表达式及其物理意义。
答：热平衡时，任意物体对黑体投入辐射的吸收率等于同温度下该物体的发射率；
注意：无论是否热平衡，普通表面的单色黑度和单色吸收率始终是相等的。
19.辐射传输控制方程的表达式。
辐射的常用数值计算方法有哪些？什么是离散坐标法？答：辐射微分方程：
常用数值计算方法：
离散坐标法：一种直接求解辐射微分方程的方法，类似CFD的动量方程求解。
其适应性广，效率与精度均较高。
既然定向辐射强度I有方向性，每个单元发射和吸收的定向辐射来自四面八方，离散坐标是指将这些定向辐射只离散到有限的几个空间方位内，每个空间方位占据一个空间立体角。
当这些有限个方位内的定向辐射强度通过方程求解后，即可通过加权求和得到辐射热流和辐射换热量。
方法：①首先对方为空间进行划分（Lathrop-Carlson划分法等）；②对辐射微分方程进行离散化：③对边界面进行离散化；④对每个划分的小空间的方程，利用CFD方法求解。
⑤加权求和得到辐射热流和辐射换热量。
缺点：易产生假扩散或射线盲区效应。
20.简述近场辐射的概念及其存在的条件。
答：近场辐射：通常两表面间的距离远大于热辐射波长λ，两表面间通过电磁波传递能量，辐射换热量不可能超过黑体间的辐射换热量。
但当两表面非常接近，间距小于热辐射波长λ时，将产生一类新的电磁相互作用（如光子隧道效应），由于界面间电荷偶极子的共振效应与电磁涨落作用（电荷无规热运动），使得出现辐射作用远强于黑体辐射（高3-5量级）的反常传热效果的现象，即为近场辐射。
存在条件：两表面间距小于热辐射波长λ。
21.分析导热和对流的能量方程时，两类方程的主要区别是什么？
22.能量方程的分析求解过程中，反映过程与周围环境相互作用的条件的第一类、第二类、
第三类边界条件分别是什么？
23.二维边界层分析中，速度、热和传质的边界层内有哪些关系式？
24.三个无量纲参数，普朗特数Pr、施密特数Sc和刘易士数Le的定义和区别是什么？
25.湍流分析过程中，Reynolds时均的定义是什么？
26.层流外部边界层的流动和换热的应用背景有哪些？
27.强迫与自由综合对流或者自由与强迫混合对流在很多工程装置和自然界的传递过程中都
会发生，对于Pr=0.7的助流情况，如何区分流动的状态？
28.什么是范德瓦尔斯力，其组成和性质是什么。
答：Vdw组成：诱导力（Wind:induction force）、色散力（Wdisp:dispersion force）、取向力（Worient：dipole-dipole force）。
29.试简述Hamaker常数和脱离压的定义和物理含义，Hamaker常数与表面浸润性的关系。
30.接触角的含义及Young方程的表达式，理解接触角与浸润性的关系，及浸润性的影响因
素。
31.沸腾气泡产生及生长的三个基本条件，气泡生长阶段及其特点。
32.流动沸腾产生沸腾抑制的原因，流动饱和沸腾的传热机理。
33.常规尺度和微尺度通道内气液两相流的流型，及产生区别的原因。
34. 理解下列无量纲数或参数的名称和物理意义。
35. 从热力学的角度（最小自由能和熵增原理），理解相变的物理本质（F ＝E-TS ）。
答：
()l l
s
v lv c Ja T T h ρρ∞=
−/Ca u μσ
=2/We u d ρσ
=1/2
[/()]c l v l g σρρ=−Kn L
λ=
2
2(/)()/d h c l v h
Bo D l g D ρρσ
==−
36.提高沸腾相变换热系数的几种常用方法，临界热流密度产生的机理。
37.珠状凝结与膜状凝结换热性能的区别，珠状凝结换热的主要热阻。
38.简述热管的基本传热原理和特点，热管的传热能力受哪些因素的制约？毛细芯设计的基本原则
是什么？
39. 简述（火积）的概念及在传热性能优化中的应用原理。
40. 简述热波模型的物理含义。
热波模型：一种基于熵产的非傅里叶导热模型
41.试用热阻网络法分析槽式聚光吸热器的传热过程，并列出相应的微分方程组及边界条件。