东北大学传热学计算题总结
传热学计算总结
《传热学》计算题总结一、 题型导热换热、对流换热、辐射换热、换热器 二、 公式小结1、 平壁稳态导热 第一类边界条件： 1） 单层：xt t t t w w w δ121--=221/)(mW t t q w w -=δλ多层∑∑=+=+-=-=n i in n i iin R t t t t q 1,11111λλδ第三类边界条件：传热问题2112111h h tt q ni i f f ++-=∑=λδ单位W/m 22、 圆筒壁稳态导热 第一类边界条件 单层：121121r r n r r nt t t t w w w =--()12212112212r r nlt t t t r r nl w w w w πλπλ-=-=Φ多层：∑=++-=Φni ii in w w r r nlt t 111,1121λπ第三类边界条件：1211112121ln2121+=+++-=∑n ni i if f l r h rir r h t tq ππλπ单位：W/m3、 对流换热 牛顿冷却公式：[]W )(f w t t hA Φ-=吸放热热量（热对流）：tvc t t mc p f f p ∆=-=Φρ)(21 平板对流换热表面换热系数h管内对流换热表面换热系数h ：nNu Pr Re023.08.0=（紊流，流体被加热n=0.4,流体被冷却 n=0.3）对流换热解题步骤1）定性温度→查物性，下标f 由t f 确定，下标w 由t w 确定； 2）由Re 判断流态；3）据Re 选择准则关联式计算Nu f ； 4）计算h 。
注意：1）外掠平板定性温度tm=1/2(tw+tf);管内定性温度tf2）外掠平板临界Re=5×105；管内临界Re=1043）换热量据牛顿冷却公式计算。
4、辐射换热斯蒂芬－玻尔兹曼定律（四次方定律）:（黑体）两表面封闭体系的辐射换热量：（实际表面）几种特殊情况的简化式： （a ） X 1-2=1时：（其中一个表面为平面或凸表面）（b ）A 1=A 2 时：（两无限大平壁之间）(c) A 1/A 2≈0 时 （空腔与内包壁）遮热板：111)T T (21214241b 2,1-+-=εεσq5、换热器设计计算传热过程方程式m t kA ∆=Φ；minmax minmax t ln t t t t m ∆∆∆-∆=∆热平衡式)()(22221111t t c M t t c M '-''=''-'=Φ， 其中M 为质量流量kg/s,c 为定压比热，由对应算术平均温度确定。
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。
东大传热学考试真题试卷与解析
东大传热学考试真题试卷与解析作为一门重要的工程学科，传热学在工程领域有着广泛的应用。
而东大传热学考试作为评判学生掌握传热学知识水平和能力的重要标准，备受学生关注。
本篇文章将为大家介绍东大传热学考试真题试卷与解析，帮助学生更好地备考。
第一部分：选择题1. 下列哪个物理量不是热力学系统的状态函数？A. 压力B. 温度C. 体积D. 功解析：根据热力学基本公式可知，状态函数的变化与路径无关，且可以通过系统的初始状态和终态确定。
从选项中可以看出，A、B和C都是状态函数，而D属于过程函数。
因此，D是答案。
2. 已知一根长为L的均质杆，两端温度分别为T1和T2。
若导热系数为k，截面面积为A，则杆内的导热速率为：A. Q = kA(T1 - T2) / LB. Q = k(T1 - T2) / (LA)C. Q = kA(T2 - T1) / LD. Q = k(T2 - T1) / (LA)解析：根据傅里叶热传导定律可知，导热速率与导热系数、截面积、温度差和长度有关。
根据选项中的表示可以得知，A是答案。
3. 对于传热问题进行数值模拟计算时，可以使用的方法包括：A. 有限差分法B. 有限元法C. 边界元法D. 所有方法都可以解析：传热问题的数值模拟计算可以采用有限差分法、有限元法和边界元法等多种方法。
因此，答案为D。
第二部分：填空题1. 热力学第零定律是指当两个系统与一个第三个系统达到热平衡时，它们之间的________是相等的。
答案：温度2. 斯特藩-玻尔兹曼定律用于描述________传热。
答案：辐射3. 热传导过程中的传热速率与温度差的倒数________成正比。
答案：线性第三部分：计算题1. 一个具有热导率为0.5 W/(m·K)的材料，其厚度为4 cm。
在温度-厚度坐标系中，已知某一点的坐标为(40°C，2 cm)，该点的导热速率为2 W/m²。
求该点的温度梯度。
解析：根据导热速率的定义，可以得到温度梯度的计算公式为k = Q / (AΔT/Δx)，其中Q为导热速率，A为截面积，ΔT为温度差，Δx为长度差。
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。
传热学计算题
传热学计算题答案需要依据具体的题目和具体的数据来确定。
以下是一个简单的传热学计算题的示例，并提供了一些可能的解答方法。
题目：在一个直径为6英寸的铜制圆形散热器中，一个1kW的电热元件被放置在中心位置。
假设散热器的热传导系数为100W/m·K，环境温度为25℃，要求在1小时内将电热元件产生的热量散发到周围环境中。
解答：首先，我们需要根据传热方程来计算散热器的散热量。
假设散热器的厚度为d，那么根据传热方程：散热量= 热源功率+ 壁面对流散热量+ 热传导散热量，其中：散热量= 散热面积×散热系数×温差电热元件产生的热量为1kW，即1000W，环境温度为25℃，因此可以列出以下方程：1000 + 2πr2d ×k ×(T - 25) = Q其中，r为散热器半径，d为散热器厚度，k为铜的热传导系数，T为散热器表面温度。
根据题目中给出的铜制圆形散热器的直径和厚度，可以计算出散热面积和散热器表面温度。
假设散热器表面温度与环境温度相同，即T = 25℃。
代入数据后可得：Q = 2π×(6英寸/2)2 ×π×100W/m2 ×(25℃- 25℃) = 3600W即每小时散发出3600瓦的热量。
由于散热器直径为6英寸，厚度为未知数d，因此需要求解方程2πr2d ×k = Q。
解得：d = 0.78mm。
因此，散热器的厚度为0.78毫米。
考虑到实际情况中散热器的厚度通常要大于这个数值，所以这里给出的数值是一个近似值。
另一种可能的解答方法是利用热力学基本公式来进行计算。
假设散热器的表面传热系数为Nu，即努塞尔数，它可以由空气流动和温度分布等因素决定。
在某些情况下，可以使用Nu 数来简化传热计算。
在这种情况下，可以根据热力学基本公式：热量= 质量流量×比热×温度变化来计算散热量。
已知电热元件产生的热量为1kW，环境温度为25℃，铜制圆形散热器的直径为6英寸，即15.24厘米，厚度为未知数d。
16年东北大学传热学真题
16年东北大学传热学真题（回忆版）一，名词解释.(25`)定向辐射强度，自然对流，普朗克定律，集中参数法，热扩散率。
二，简答题.(25')1.冬天俩隔得很近的房子一个房顶结霜了一个没结，外部条件一样，问为什么会结霜？哪个房子的保温性能更好？2.气体辐射有何特性？气体发射率受什么影响？3.给出一个大容积沸腾的实验关联式，要你指出其中各个物理量的意义，并说明为什么不用q=hΔt来求相应物理量。
4.什么是定性温度？在某球壳与外部空气对流传热过程中，当分别是自然对流和强制对流时，问应选取1,流体温度. 2,流体与球壳的算术平均温度.哪一种定性温度？5.均匀壁温管道加热流体，给出相应条件，要求写出对数温差，计算流体出口温度(用热平衡)。
三，分析题.(30')1.求非稳态导热过程中平板的边界结点热平衡差分方程，哦刚开始还要你说下列求温度分布的方程的思路，并画出如何离散空间。
2.给出竖壁下的边界层能量方程和动量方程，要你求在忽略对流项和惯性力的情况下求解温度分布和速度分布，这题主要是会区分微分方程中的各项物理意义就好了，剩下的就是很简单的求解微分方程了。
3.用高温烟气加热管内水，问管壁外结灰垢和管壁内结水垢分别对管壁温度有何影响，选择哪种方式最适合加强换热1.换铁管为铜管2.管壁外面加肋片3.管内加内螺纹。
四，计算题.(70')1.(10')常规的二层平板导热问题，给出炉内温度，耐火砖厚度，导热系数，保温层厚度，导热系数和空气温度，对流换热系数，要你求外壁面温度和俩壁面界面温度PS此处有个常识性问题即耐火砖是炉子内壁，保温层是外壁。
2.(20')用给定流速，温度的空气去冷却一个电子元件(给出长宽)，给出对流传热关联式，给出相应物理参数，求一定热流量时的电子元件温度。
3.(20')给出球壳的导热微分方程式，要你求一维稳态下的温度分布，导热系数是关于温度的一次函数，边界条件是球壳内径，相应温度和外径，相应温度，也是求解微分方程式。
东大传热学考试真题试卷与解析
东大传热学考试真题试卷与解析一、引言传热学是研究热量传递规律的科学，是能源、动力、化工、建筑等领域的重要基础学科。
作为大学课程中的一项重要考试，传热学考试的试卷解析对于学生理解和掌握传热学知识具有重要意义。
本文将对一份东大传热学考试真题试卷进行解析，帮助读者深入理解传热学知识。
二、试卷内容与结构本次试卷包括选择题、填空题、计算题和论述题四种题型，共100分。
其中，选择题30分，填空题20分，计算题30分，论述题20分。
试卷内容涵盖了传热学的基本原理、导热、对流、辐射换热等多个方面。
三、试题解析1、选择题选择题主要考察学生对基本概念和原理的掌握，如导热系数、表面传热系数等。
通过这些题目，可以检验学生对基础知识的掌握程度。
2、填空题填空题主要考察学生对专业术语和基本概念的掌握，如热传导系数、对流换热系数等。
这些题目有助于学生巩固基础知识，加深对概念的理解。
3、计算题计算题主要考察学生对传热学知识的应用能力，如平板导热的计算、流体流动换热的计算等。
这些题目需要学生灵活运用所学知识解决实际问题，提高了解题能力。
4、论述题论述题主要考察学生对传热学某一方面的理解深度和广度，如对流换热的强化技术、热辐射在太空环境中的应用等。
这些题目需要学生结合所学知识和实际应用进行深入思考和分析，有助于培养学生的创新思维和解决问题的能力。
四、解析方法与技巧1、掌握基础知识对于任何一门学科的考试，掌握基础知识都是至关重要的。
在传热学考试中，学生需要熟练掌握基本概念和原理，这是正确解题的关键。
2、注重解题思路在解决计算题和论述题时，学生需要注重解题思路。
首先明确题目所涉及的知识点，然后分析问题并提出解题方案，最后验证答案的正确性。
3、善于总结规律通过对试卷中各类题型的练习，学生可以总结出一些解题规律。
例如在选择题中，有些选项可以通过直接判断排除；在填空题中，有些题目可以通过联想和推理得到答案；在计算题中，有些题目可以通过数学模型进行简化计算等。
东北大学2011年攻读硕士研究生专业课传热学真题
东北大学2011年攻读硕士研究生专业课传热学真题
一．简单题（50分）
1．根据导热微分方程，无内热源的导热过程与导热系数无关，这是一个错误的观点。
请说明理由。
2．说明毕渥数和努塞尔数的准则方程和物理意义。
3．什么叫两物理现象相似和...。
4．根据管内强制湍流换热的关联试，可知对流换热系数的大小和普朗克数有关，流体的粘性越大时普朗克数越大，换热系数越大，这种观点是不准确的，请说明理由。
5．漫射体的定法向辐射强度及物体辐射力的定义，以及定法向辐射强度与物体的辐射力之间的关系。
6．对于温度已知的多表面系统，试总结求解每一表面净辐射换热量的基本步骤。
7．时间常数的问题。
已知厂家出厂后的热电偶的物性参数，并给出了时间常数为0.1秒，请问这种说法是否恰当。
并说明理由。
二．推导题（10分）
一维平板含内热源的导热微分方程推导问题。
平板是对称的，先写出导热微分方程和定解条件。
三．计算题（90分）
1.传导传热问题。
用热阻的思路考虑简单点，最后计算结果时要用到一个技巧。
2.能量守恒问题，计算温度变化率。
考虑到物体与外界对流传热和辐射传热，忽略物体内
部导热。
3.对流传热问题，给出了对流传热关联试。
4.辐射传热问题，给出了两幅图。
其中一副图是发射率随波长变化的关系，另一幅图则是
投入辐射随波长变化的关系。
求物体的单位表面所吸收的辐射能。
东大传热学考试真题试卷与解析
东大2006—2007学年第二学期期末考试《传热学》试题（A卷）答案一、填空题(每空1分，共20分)1、某物体温度分布的表达式为t=f(x ,y,τ),此温度场为二维（几维）、非稳态（稳态或非稳态）温度场。
2、当等温线图上每两条相邻等温线的温度间隔相同时，等温线的疏密可以直观地反映出不同区域导热热流密度的相对大小。
3、导热微分方程式是根据能量守恒定律和傅里叶定律建立起来的导热物体中的温度场应当满足的数学表达式。
4、工程上常采用肋片来强化传热。
5、换热器传热计算的两种方法是平均温差法和效能-传热单元数法。
6、由于流动起因的不同，对流换热可以区别为强制对流换热与自然对流换热。
7、固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层称为温度边界层或热边界层，其厚度定义为以过余温度为来流过余温度的99%处。
8、判断两个现象相似的条件是：同名的已定特征数相等；单值性条件相似。
9、凝结有珠状凝结和膜状凝结两种形式，其中珠状凝结有较大的换热强度，工程上常用的是膜状凝结。
10、遵循兰贝特定律的辐射，数值上其辐射力等于定向辐射强度的π倍。
11、单位时间内投射到表面的单位面积上总辐射能为投入辐射，单位时间内离开表面单位面积的总辐射能为该表面的有效辐射，后者包括表面的自身辐射和投入辐射被反射的部分。
二、选择题（每题2分，共16分）1、下列说法不正确的是（D ）A、辐射换热不依赖物体的接触而进行热量传递；B、辐射换热过程伴随着能量形式的两次转化；C、一切物体只要其温度T＞0K，都会不断地发射热射线；D、辐射换热的大小与物体温度差的四次方成正比。
2、大平板采用集总参数法的判别条件是（C）A．Bi>0.1 B．Bi=1 C．Bi<0.1 D．Bi=0.13．已知边界周围流体温度和边界面与流体之间的表面传热系数的称为( C )A.第一类边界条件B. 第二类边界条件C.第三类边界条件D. 初始条件4、在热辐射分析中，把光谱吸收比与波长无关的物体称为（c ）A、黑体；B、透明体；C、灰体；D、绝对白体。
最新东北大学传热试题汇总
2010东北大学传热试题东北大学2010年攻读硕士研究生学位研究生试题考试科目:传热学832一简答题以下10题每题5分(共50分)1写出傅立叶定律的表达式,以及导热系数的物理意义?2写出Nu和Bi的物理意义,并指出二者的不同?3写出Fo数的表达式并表明其物理意义.是举出一例Fo的应用?4简述气体凝结条件,(并表明理由)?5有人认为:某物体在太阳光下呈红色,则说明该物体对红色光发射率较高.这种说法是否正确,试说明理由.6角系数是纯几何因子在什么条件下得出的?7以气体为例,说明定压比热Cp与定容比热Cv的大小,简述二者差别的原因?8半无限大物体成立的条件,并举出一例.9对于二维、稳态、常物性、不可压缩、不计重力、无内热源的强制对流换热问题，写出其边界层微分方程组和各方程的名称。
10已知一平板厚为2＆,其初始温度为t f,现突然使其一侧的温度升高到2t f,另一侧温度不变,假设Bi趋近于零,求其两侧温度与中间温度分布,画出图形,并说明理由.二理论推导题（10分）图中墙壁有一侧受热辐射而被加热,投入辐射为G,墙壁厚为δ,墙表面辐射率为ε,导热系数为λ,墙向外的辐射可忽略不计,腔两侧的环境温度为t f求墙达到热稳态后墙受热面的温度t1.(式子中不能有t2.)三计算题。
（3小题共90分）1已知板厚为0.01m的平板其初始温度为500°C，且保持均匀。
将其放入30。
C 的油中进行冷却已知均值h为350 W/(m2·k)求将其冷却至100。
C的时间。
其中ρ=7800kg/m3 λ=50W(m·K) C P=450 KJ/(kg·K)2用热电偶测量管中热空气的温度，管壁温度为600℃，热电偶读数为792℃，h=58.2W/(m2·k),ε=0.3. 求相对误差并就采取相应的措施给以简要的说明。
3已知管径为20mm.管长为l=3m,管内水流速为u=2.5 ,管入口处水温为t‘f =20℃，管壁温度为tw=40℃，且保持定值。
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。
东北大学传热学例题解答
0.9
问：（1） 此管道的散热必须考虑哪些热量传递方式； （2）计算每米长度管道的总散热量。
量为：
假设：1）沿管子长度方向各给定参数都保持不变；2）稳态过程；3）管 道周围的其他固体表面温度等于空气温度 分析：此管道的散热有辐射换热和自然对流换热两种方式。 计算：把管道每米长度上的散热量记为ql。 单位长度上的自然对流散热量qlc为：
13110 k g m 3
c 0.138k J kg K
试计算 1) 此条件下温度计的时间常数; 2) 插入5min后温度计读数的过余温度为初始温度的百分之 几?
解:首先检验是否可用集总参数法.考虑到水银泡柱体的上端面 不直接受热,故
R 2l V 0 . 002 0 . 02 3 0 . 953 10 m 2 A 2 Rl R 2 0 . 20 0 . 001
例7-1 一温度计的水银泡呈圆柱状, 长20mm, 内径为4mm, 初始温度为 t0, 今将其插入到温度较高的储气罐中测量气体温度。设水银泡同气体间 的对流换热表面传热系数 h=11.63W/(m2.K), 水银泡一层薄玻璃的作 用可忽略不计。水银的物性参数如下:
10 . 36 W
m K
1.0
故得：
m w w / 0.51 / 0.8 0.637 0 0 m
根据查表，可得Fo=1.2，故得：
Fo
a
2
0 .12 Fo 1 .2 0 .6 h 5 a 0 .555 10
2
另外由 m 0.637 0
可得
t m 0.637 0 t 0.637 ( 20 1000 ) 1000 376 c
传热学真题整理版要点
1995年攻读硕士学位研究生入学考试试题1． 直径100mm 的蒸汽管道，绝热层外径250mm ，若绝热层内外璧温度均不变而改用新的绝热材料（已知导热系数2λ=1λ/2，单位体积价格1G =22G ）。
问价格相同时，但位管厂的热损失变化是多少？2． 两个表面黑率的平行平板，其温度分别为1T 与2T 。
板间辐射换热，热在中间插入一块厚δ，导热系数λ，表面黑率ε的平板，问热流有什么变化？3． 空气在方管内作强迫对流紊流时，若流量增加一倍，问对流换热系数变化多少？压力损失多少？（阻力系数与雷诺数无关）4． 设计一个采用瞬态导热理论测试材料热物性（如导热系数a ）的实验装置。
说明其工作原理与测试方法。
5． 用裸露热电偶测量管中的气流温度，热电偶读数1t =170c ︒，已知管壁温度2t =90c ︒，气流对热接点的对热换热系数α=50c m w ︒2/，接点表面黑率ε=0.6，试确定气流的温度。
若考虑热电偶导热的影响，则真实的温度应有何变化？6． 流量为的907kg/h 水，通过长4.6m 的钢管，水温16c ︒升高至49c ︒，钢管内壁温度66c ︒。
求钢管的内径。
水的物性：一、请设计一个存放液氮的金属容器，附上简图并加以说明（按传热学原理） 二、导热微分方程)(222222zT y T x T T ∂∂+∂∂+∂∂=∂∂ατ 的推导过程与条件三、请说明并比较换热器计算中的平均温压与传热单元数法。
四、长铜导线置于温度为∞t 的空气中，已知导线的电阻值为m /10*63.32Ω-，密度为3/9000m Kg =ρ，比热C Kg J C ∙=/386，直径为2.2mm ，问当为8A 的电流通过及对流放热系数C m W*/1002=α时，该导线的初始温升及其时间常数是多少？ 五、流量为h Kg /10*11.03的水在直径为50mm 的管内作强迫对流换热，管内表面温度为50℃。
试问水由25℃加热到35℃需要多长的圆管? )*/174.4(C Kg KJ C=六、由表面1与表面2两平行黑体表面组成的空腔，内有空气流过，进出口空气的平均温度为27℃，空气与热壁的对流换热系数为50W/C m*2,空腔是窄通道。
传热学复习题及其答案经典总结
传热学复习题及其答案经典总结传热学复习题及其答案（Ⅰ部分）一、概念题1、试分析室内暖气片的散热过程，各个环节有哪些热量传递方式？以暖气片管内走热水为例。
答：有以下换热环节及传热方式：（1）由热水到暖气片管道内壁，热传递方式为强制对流换热；（2）由暖气片管道内壁到外壁，热传递方式为固体导热；（3）由暖气片管道外壁到室内空气，热传递方式有自然对流换热和辐射换热。
2、试分析冬季建筑室内空气与室外空气通过墙壁的换热过程，各个环节有哪些热量传递方式？答：有以下换热环节及传热方式：（1）室内空气到墙体内壁，热传递方式为自然对流换热和辐射换热；（2）墙的内壁到外壁，热传递方式为固体导热；（3）墙的外壁到室外空气，热传递方式有对流换热和辐射换热。
3、何谓非稳态导热的正规阶段？写出其主要特点。
答：物体在加热或冷却过程中，物体内各处温度随时间的变化率具有一定的规律，物体初始温度分布的影响逐渐消失，这个阶段称为非稳态导热的正规阶段。
4、分别写出Nu、Re、Pr、Bi数的表达式，并说明其物理意义。
答：（1）努塞尔(Nusselt)数，它表示表面上无量纲温度梯度的大小。
（2）雷诺(Reynolds)数，它表示惯性力和粘性力的相对大小。
（3）普朗特数，它表示动量扩散厚度和能量扩散厚度的相对大小。
（4）毕渥数，它表示导热体内部热阻与外部热阻的相对大小。
5、竖壁倾斜后其凝结换热表面传热系数是增加还是减小？为什么？。
答：竖壁倾斜后，使液膜顺壁面流动的力不再是重力而是重力的一部分，液膜流动变慢，从而热阻增加，表面传热系数减小。
另外，从表面传热系数公式知，公式中的亦要换成，从而h减小。
6、按照导热机理，水的气、液、固三种状态中那种状态的导热系数最大？答：根据导热机理可知，固体导热系数大于液体导热系数；液体导热系数大于气体导热系数。
所以水的气、液、固三种状态的导热系数依次增大。
7、热扩散系数是表征什么的物理量？它与导热系数的区别是什么？答：热扩散率，与导热系数一样都是物性参数，它是表征物体传递温度的能力大小，亦称为导温系数，热扩散率取决于导热系数和的综合影响；而导热系数是反映物体的导热能力大小的物性参数。
传热学习题答案汇总
传热学习题答案整理时间仓促，仅供参考。
第一章5． 1-5厚度δ为0.1m 的无限大平壁，其材料的导热系数λ＝100W/(m ·K)，在给定的直角坐标系中，分别画出稳态导热时如下两种情形的温度分布并分析x 方向温度梯度的分量和热流密度数值的正或负。
(1)t|x=0=400K, t|x=δ=600K; (2) t|x=δ=600K, t|x=0=400K;解：根据傅里叶定律dx dt q /λ-=无限大平壁在无内热源稳态导热时温度曲线为直线，并且0/)/()(/01212--=--===δδx x t t x x t t dx dt 所以δλδ/)(0==--=x x x t t q (1) t|x=0=400K, t|x=δ=600K 时温度分布如图2-5(1)所示根据式(a), 热流密度x q <0，说明x 方向上的热流量流向x 的反方向。
可见计算值的方 向符合热流量由高温传向低温的方向 (2) t|x=δ=600K, t|x=0=400K; 温度分布如图2-5(2)所示根据式(a), 热流密度x q >0，说明x 方向上的热流量流向x 的正方向。
可见计算值的方向也符合热流量由高温传向低温的方向6．已知：50mm σ=、2t a bx =+、200a =℃、2000b =-℃/m 2、45()Wm K λ=∙求：（1）0x q =、6x q = （2）v q 解：（1）00020x x x dtq bx dxλλ====-=-=3322452(2000)5010910x x x dt Wq bx m dxσσσλλ-====-=-=-⨯⨯-⨯⨯=⨯（2）由220vq d t dx λ+=2332245(2000)218010v d t W q b m dxλλ=-=-=-⨯-⨯=⨯9．取如图所示球坐标，其为无内热源一维非稳态导热 故有：22t a t r r r r τ∂∂∂⎛⎫= ⎪∂∂∂⎝⎭00,t t τ== 0,0tr r∂==∂ ,()f tr R h t t rλ∂=-=-∂10．解：建立如图坐标，在x=x 位置取dx 长度微元体，根据能量守恒有：x dx x Q Q Q ε++= （1）x dt Q dx λ=-+()x dx d dtQ t dx dx dxλ+=-++∙ 4()b b Q EA E A T Udx εεεσ===代入式（1），合并整理得：2420b fU d t T dx εσλ-= 该问题数学描写为：2420b f U d t T dx εσλ-= 00,x t T ==,0()x ldtx l dx===假设的4()b e x ldt fT f dxλεσ=-=真实的第二章7.已知：4,3,0.25l m h m δ=== 115w t =℃, 25w t =-℃, 0.7/()W m k λ=⋅ 求：Q 解：,l h δ，可认为该墙为无限大平壁 15(5)0.7(43)6720.25tQ FW λδ∆--∴==⨯⨯⨯=9.已知：12240,20mm mmδδ==，120.7/(),0.58/()W m k W m k λλ=⋅=⋅3210.06/(),0.2W m k q q λ=⋅= 求：3δ解： 设两种情况下的内外面墙壁温度12w w t t 和保持不变，且12w w t t >由题意知：1211212w w t t q δδλλ-=+122312123w w t t q δδδλλλ-=++再由： 210.2q q =，有121231212121230.2w ww w t t t t δδδδδλλλλλ--=+++221313212tw 1tw 2q 11λ12λ23λ3得： 123312240204()40.06()90.60.70.58mm δδδλλλ=+=⨯⨯+= 10.已知：1450w t =℃，20.0940.000125,50w t t λ=+=℃，2340/q W m ≤ 求：δ 解： 412,0.094 1.25102w w t t tq mm λλδ+∆==+⨯⨯41212[0.094 1.2510]2w w w w t t t t tmq qδλ+-∆==+⨯⋅ 44505045050[0.094 1.2510]0.14742340m +-=+⨯⨯⨯= 即有 2340/147.4q W m mm δ≤≥时有 15.已知：35,130A C B mm mm δδδ===，其余尺寸如下图所示，1.53/(),0.742/()A C B W m k W m k λλλ==⋅=⋅ 求：R λ解：该空斗墙由对称性可取虚线部分，成为三个并联的部分111132222,A B C A B C R R R R R R R R R =++==++3321111311135101301020.1307()/1.53 1.53C A B A B C R R m k W δδδλλλ--⨯⨯∴=++=⨯+==⋅ 332322222335101301020.221()/1.530.742C A B A B C R m k W δδδλλλ--⨯⨯=++=⨯+=⋅R 1R 1R 1R2R3R 2R 2R3R32212115.0410()/1111220.13070.221R m k W R R λ-∴===⨯⋅⨯+⨯+16.已知：121160,170,58/()d mm d mm W m k λ===⋅，2230,0.093/()mm W m k δλ==⋅ 33140,0.17/(),300w mm W m k t δλ==⋅=℃，450w t =℃ 求：1）123,,R R R λλλ; 2) l q : 3) 23,w w t t . 解：1）4211111170lnln 1.66410()/2258160d R m k W d λπλπ-===⨯⋅⨯2222221117060lnln 0.517()/220.093170d R m k W d λδπλπ++===⋅⨯ 223332222111706080lnln 0.279()/2220.1717060d R m k W d λδδπλδπ++++===⋅+⨯+132R R R λλλ∴<2) 2330050314.1/0.5170.279l i t t q W m R R R λλλ∆∆-====++∑3）由 121w w l t t q R λ-=得 4211300314.1 1.66410299.95w w l t t q R λ-=-=-⨯⨯=℃tw 1112323tw 4同理：34350314.10.279137.63w w l t t q R λ=+=+⨯=℃ 19.已知：121185,100,40/(),180w d mm d mm W m k t λ===⋅=℃ 230.053/(),40w W m k t λ=⋅≤℃，52.3/l q W m = 求：2δ 解： 13222121122211ln ln 22w w l t t tq d d R R d d λλδπλπλ-∆==+++整理得：221111804011002(ln )20.053(ln )2252.3240852100(1)(1)7222l dt q d d e e mm πλππλπδ∆--⨯-⨯=-=⨯-= 或：21R R λλ,故有 132222221ln 2w w l t t tq d R d λδπλ-∆==+⇒ 2222(1)722lt q demm πλδ∆=-=23. 解：ff f t t l x t t x t t m dxd -===-===-==-2211222,,0,0θθθθθθθ解微分方程可得其通解： 12mx mxc ec e θ-=+由此得温度分布（略）24.已知：25,l mm =3,mm δ=20140/(),75/(),80W m k h W m k t λ=⋅=⋅=℃30f t =℃，0x l q == 求：,l q θ 解： 0.4725ml ===== 18.9m =tw 1tw 2tw 3R R λ1λ22πλ1ln d2d12πλ2ln d2+2δd2t 1t 2[()][0.472518.9](8030)()(0.4725)ch m l x ch x ch ml ch θθ--==-⨯44.91(0.472518.9)ch x =- 3044.91(0.472518.9)t ch x ∴=+-002()()l Q hU h q th ml th ml L mL m θθ=== 275(8030)(0.4725)174.7/18.9th W m ⨯=⨯-= 27.已知：3,16mm l mm δ== 2(1)140/(),80/()W m k h W m k λ=⋅=⋅ 2(2)40/(),125/()W m k h W m k λ=⋅=⋅ 求：f η解：（1）316100.312ml -====⨯= ()(0.312)0.970.312f th ml th ml η===（2）316100.73ml -====⨯= ()(0.73)0.8530.73f th ml th ml η=== 28.已知：1277,140,4,25,50/()d mm d mm mm P mm W m k δλ=====⋅2060/(),320h W m k t =⋅=℃，75f t =℃求：l q 解： 211()31.52l d d =-= 33.52c l l δ=+=2172c c r r l =+=334221()410(7238.5)10 1.3410c f r r m δ---=-=⨯⨯-⨯=⨯()1133223224226033.5100.82150 1.3410c h l f λ--⎛⎫⨯⎛⎫=⨯=⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭2172 2.1533.5c r r == 查图得： 0.78f η= 每片肋片的散热量为1Q 100()f f f Q Q hF t t ηη==- 222102()()c f f r r h t t πη=-- 2262(7238.5)100.7860(32075)266.7W π-=-⨯⨯⨯⨯-= 每米肋片管的散热量为：12(1)l q nQ n Q =+- 100014125n =+=片/米 41266.740 1.4811kW =⨯+⨯= 2Q 为两肋片间的表面的散热量 210()f Q d P t t π=-3377102510(32075) 1.48W π--=⨯⨯⨯⨯⨯-=第三章5.sDh cLAt s Dh cLAt 7.061268400420h cV52.16588400420h cV222111=⨯⨯====⨯⨯===ρρρρ时间常数时间常数 6..9s7761213813540h cV .8s 11641213813540h cV 22221111=⨯⨯====⨯⨯===D h cL A t DhcL A t ρρρρ热电偶：时间常数温度计：时间常数7．Ct t CCK m W h K kg J c e ︒︒︒=+=+==⨯==-=-==⋅=⋅====⇒=5.9252595.095.0%19525120t t s 14430)95),(400,m kg 8930%1)cV hA exp(-f 0f 00230cVhA-0θθθθτρθθτρθθτρ初始过余温度代入数据得：采用集总参数法：8sm m a K m W K m W h CChRi 328103,107.12),(5.48),(39e )cVhAexp(-302050280203001.0102.15.48210339B 326202ha-0033=⨯=⨯=⋅=⋅==⇒==-==-=<⨯=÷⨯⨯==--⋅︒︒--τδλθθτρθθθθλτδλ代入数据得：初始过余温度故采用集总参数法：第六章20.由于本题有唯一解，在"f t 未知的情况下，采用试算法设：C 95⋅="f t 则：C 5060110-t t w ⋅=-='='∆f t C 1595110-t w ⋅=-="=''∆f t t C 1.291550ln 1550t ln -t t m ⋅=-=''∆'∆''∆'∆=∆t t C 9.801.29110t t m w ⋅=-=∆-=f t查附录3得：s m v t f 26103695.0 C 9.80-⨯=⋅= ，241.2Pr =k m w f ⋅⨯=-210346.67λ k kg J C p ⋅=28.4194 3972.34/kg m ρ= 62351.510/f u N S m -=⨯⋅110w t= 6225910/w u N S m -=⨯⋅61.30.014492560.369510m e u d R v -⋅⨯===⨯ ，为紊流 10.80.140.80.143351.50.023()0.02349256 2.241()259f uf cf r wu N R P u ==⨯⨯⨯ 178.3=()21178.30.67358578/0.014uf fN h w m k dλ⋅⨯===⋅又由()()p f f w f MC t t Ah t t φ'''=-=-()222()48927/()m p f f w f d u C t t h w m k dL t t πρπ'''⨯-⇒==⋅-对比计算： 23.9%hy h ∆== 则原设定的f t ''基本合理，∴ ()2128752.5/2h h h w m k +==⋅ ，95f t = 28.解：令m t t ∆=∆，即：'''''''2ln ''t t t t t t ∆+∆∆-∆=∆∆可得：200w t =℃，'''20023.51.28220062t t ∆-==<∆- 管壁温度：200w t =℃，43f t ∴=℃查表可得：30.117/kg m ρ=，6217.2610/m s υ=⨯ 6219.310/f N S m μ-=⨯，622.610/w N S m μ-=⨯平均流速：220.012554.4/0.050.11744m uu m s a ππρ===⨯⨯22.7810/W m k λ-=⨯⋅，0.699r P =， 1.005/p C kJ kg k =⋅415758910f m e f u dR v ==>0.80.140.023()281.5f uf cf r wu N R P u ∴== ()2156.5/uf fN h w m k dλ⋅==⋅()483.7p f f MC t t w φ'''=-=29.解：平均温度：25.3f t =℃于是，查表可得：0.702rf P =， 1.005/p C kJ kg k =⋅，6215.5610/v m s -=⨯6218.410/f N S m μ-=⨯⋅，22.6310/W m k λ-=⨯⋅57358.6f m e fu dR v == 10.80.140.1430.023()()f f uf cf rf wwu u N R P u u =，w Prw u C P λ⋅=6227.610/w u m s -∴=⨯由表可知：250w t =℃34.解：查附录2得：19.4f t = ， 6214.21410/f v m s -=⨯ ，()222.514810/w m k λ-=⨯⋅，67.8w t = ， 0.6944rw P = ，4615.50.0192.071014.21410m e f u d R v -⋅⨯===⨯⨯由表6-3 ，20.95ε= ,12s s =1 选用公式：0.250.630.3620.027rf uf cf rf rw P N R P P ε⎛⎫= ⎪⎝⎭即：0.630.360.250.704880.027 2.07190.70488()0.95118.90.69444uf N =⨯⨯⨯⨯=()222118.9 2.51481015.74/1.910uf fN h w m k dλ--⋅⨯⨯===⋅⨯6-51 解：定性温度5.66213120221=+=+=w w m t t t ℃ 查表 04.1=ρkg/m 3008.1=p c kJ/(kg.K)0294.0=λ W/(m.K) 6107.19-⨯=v m 2/s6105.20-⨯=f μ N.s/m 2695.0Pr =f91026323101062.1)107.19(2275.08.1)13120(2735.66110695.0Pr Pr >⨯=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯-⨯+⨯⨯=⋅∆=⋅-v tl g Gr α 由关联式（6-19）[]227816/961Pr)/492.0(1387.0825.0⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧++=H H Ra Nu =416 6.8425.11094.24162=⨯⨯=⨯=-H Nu h λ W/(m 2.K)()2.173913120275.08.16.8=-⨯⨯⨯=∆=Φt hA W6-52 解： 已知15,m 5.2,m m 751===w t H δ℃ 定性温度102515221=+=+=w w m t t t ℃ 查附录2得：0251.0=λ W/(m.K) 6102.14-⨯=v m 2/s 31053.3-⨯=α（1/K ）7245)102.14(075.0101053.38.9263323=⨯⨯⨯⨯⨯=∆=--v t g Gr δαδ51022000⨯<<δGr由表6-5得：125.15.2075.0)7245(18.018.091419141=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=H Gr Nu δδδ 3765.0075.00251.0125.1=⨯=⨯=δλδNu h e W/(m 2.K)765.3103765.0)(21=⨯=-=w w e e t t h q W/m 26-56 解：定性温度2021030221=+=+=w w m t t t ℃ 查附录2得：u=15,06 610-⨯ m 2/ s()103926323107.4103)1006.15(2273201103010⨯=⨯=⨯⨯+⨯-⨯=∆=-l utlg Gr α u u v l u 561066.11006.155.2Re ⨯=⨯=⋅=- =Re Gr ()25101066.1107.4u⨯⨯<0.1 u ≥4.18m/s 受迫对流处理10Re 2≥Gru ≤0.418m/s 纯自然对流处理第八章8-9 解：由维恩位移定律：max 2897.6T m K λμ=⋅得 T=2897.62=1448.8K 11448.8T m K λμ=⋅ 45795.2T m K λμ=⋅查表8-1，13(0) 3.4910b T F λ--=⨯ 4(0)0.720b T F λ-=故 41413()(0)(0)0.720 3.491071.7%b T T b T b T F F F λλλλ----=-=-⨯=8-11 解：（1） 4422221104100.5A sr r ω--⨯===⨯ 又 234A A A ==所以 4234410sr ωωω-===⨯（2） 4452122cos 3500110410cos 60710n E E A W ωθ---=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ 4443133cos 3500110410cos 0 1.410n E E A W ωθ---=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ 4454144cos 3500110410cos 459.910n E E A W ωθ---=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯（3） 522427100.7/110E W m A --⨯==⨯ 42343 1.410 1.4/110E W m A --⨯==⨯ 524449.9100.99/110E W m A --⨯==⨯ 8-13 解：135135(01500)(15004500)(45007500)(01500)(04500)(01500)(07500)(04500)0.10.40.200.10.40.200.10.4()0.2()0.10.013b bbbb b b bb b b b b b b b E d E d E E E d E d E d E d E F F F F F F F F λλλλλλλλελελλλλ∞∞∞--------==+++==+++=+-+-=⨯⎰⎰⎰⎰⎰⎰750.4(0.564050.01375)0.2(0.83440.56405)0.276+⨯-+⨯-=12323...b b b m K m K m K λλλλμλμλμ⨯⋅⨯⋅⨯⋅1(0-T)(0-T)(0-T)又,T=11500=1500查表8-1得,F =0.01375，同理：T=31500=4500则,F =0.56405， T=51500=7500则,F =0.8344.48420.276 5.6710150079224.075/b b E E T W m εεσ-===⨯⨯⨯=8-14 解：6101206104000.2(0.175 1.05)4000.9(2400200)6(412)400/20.4625G d G d d d d λλλαλαλλλλλλλ∞∞=⨯⨯+-⨯⨯+⨯-=+⨯=⎰⎰⎰⎰⎰8-16 解：484625.67102500 2.2110/b b E T W m σ-==⨯⨯=⨯225005000T m K λμ=⨯=⋅因为: 查表：(05000)(5000)(05000)(5000)E E 0.6338F 10.63380.3662b b b b bbF E E --∞--∞====-=，所以：1212(05000)(5000)(05000)(5000)0.63380.450.36620.10.32183b b bb b E E E F F λλλλεεεεε--∞--∞⋅+⋅==⋅+⋅=⨯+⨯=所以 6520.32183 2.21107.1110/b E E W m ε==⨯⨯=⨯发光效率：10.760.38(00.762500)(00.382500)650.45()0.45(0.053050.000225) 2.21107.11107.39%b b b bE d EF F E Eλλελη-⨯-⨯=-=⨯-⨯⨯=⨯=⎰第九章5.)(4241212,1t t E E b b b -=-=Φσ代入数据的，得Φ1=128.66KW因为 111)(2121-+-=Φεεb b E E ，ε1=0.8，ε2=0.5所以Φ1=57.18KW6. 111)(2121-+-=Φεεb b E E A ，)(424121t t E E b b b -=-σ，ε1=ε2=0.02，t 1=100，t 2=20，A=0.25,代入数据可得Φ=1.72W9. X a,b11.略。
传热学期末试题及答案（计算题精选）
1、一内径为 300mm 、厚为 10mm 的钢管表面包上一层厚为 20mm 的保温材料，钢材料及保温材料的导热系数分别为 48和 0.1，钢管内壁及保温层外壁温度分别为 220 ℃ 及 40 ℃ ，管长为 10m 。
试求该管壁的散热量。
解：已知 d 1 =300mm d 2 =300+2 × 10=320mm d 3 =320+2 × 20=360mm mt w1 =220 ℃ t w2 =40 ℃=9591.226W2、一块厚20mm 的钢板，加热到5000C 后置于200C 的空气中冷却。
设冷却过程中钢板两侧面的平均表面传热系数为)/(352K m W ⋅,钢板的导热系数为)/(452K m W ⋅，若扩散率为s m /10375.125-⨯。
试确定使钢板冷却到空气相差100C 时所需的时间。
解：由题意知1.00078.0<==δhABi故可采用集总参数法处理。
由平板两边对称受热，板内温度分布必以其中心对称，建立微分方程，引入过余温度，则得：⎪⎩⎪⎨⎧=-==+∞0)0(0θθθρτθt t hA d d cv 解之得：)exp())/(exp()exp(0τλδατρλτρθθh A V c h cv hA -=-=-= s C 3633100＝时，将数据代入得，当τθ=3、如图所示的二维、含有内热源、常物性的稳态导热问题，试导出内角顶节点O （m,n ）的离散方程式。
且Δx=Δy 时，解出内角顶节点O （m,n ）的温度分布n m t, （8分）解：()()分）（时，当分）2.......................................................................2232326......(0224322,21,,11,,1,,,,1,,,1,1,,,1f n m n m n m n m n m n m n m f n m n m n m nm n m nm n m n m n m t x h x t t t t t x h y x t t h y x y x y t t x xt t y y t t xx t t yλλλλλλλ∆+Φ∆++++=⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆∆=∆=-⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+∆+Φ∆∆+∆-∆+∆-∆+∆-∆+∆-∆-++--++-4、压缩空气在中间冷却器的管外横掠流过， a 0 =90W/(m 2 · k) ，冷却水在管内流过 a 1 =6000W/(m 2 · k) 。
传热学推导题总结
传热学推导题总结传热学是一门研究热量传递规律的科学，其在能源、化工、建筑等领域有着广泛的应用。
在传热学的学习过程中，推导题是检验学生对传热学理论掌握程度的重要题型。
本文将对传热学中的一些常见推导题进行总结，以帮助学生更好地理解和掌握传热学的知识。
一、导热问题的数学描述对于一维稳态导热问题，其数学描述通常采用傅里叶定律和初始条件、边界条件。
傅里叶定律表述为：在导热过程中，单位时间内通过给定截面的热量与该截面处的温度变化率和截面面积成正比。
初始条件表述为：在导热开始时，物体内的温度分布；边界条件表述为：物体与周围介质之间的换热情况。
二、导热问题的求解方法导热问题的求解方法主要有分离变量法、有限差分法、有限元法和有限体积法等。
其中，分离变量法是求解一维稳态导热问题的常用方法，它将偏微分方程转化为多个常微分方程，从而简化求解过程。
有限差分法和有限元法则是求解非稳态导热问题的常用方法，它们将连续的求解域离散化，通过代数方法求解离散后的方程组。
有限体积法则是求解对流换热问题的常用方法，它将求解域划分为一系列控制体积，通过对控制体积上的积分来建立离散方程。
三、对流传热的分类和特点对流传热是指流体与固体表面之间的热量传递现象。
根据流体的流动状态，对流传热可以分为强制对流和自然对流两类。
强制对流是指流体在外力作用下产生运动，从而与固体表面进行热量交换；自然对流则是指流体因密度差而产生运动，从而与固体表面进行热量交换。
对流传热的传热系数一般较大，但传热过程受流体流动状态的影响较大。
四、辐射传热的计算方法辐射传热是指物体通过电磁波传递能量的方式。
辐射传热的计算方法主要包括光谱吸收比和发射率、灰体模型和全辐射模型等。
光谱吸收比和发射率是指物体对不同波长光线的吸收和发射能力；灰体模型则是指将物体视为对所有波长光线都有相同吸收和发射能力的模型；全辐射模型则是指将物体视为能够完全吸收和发射所有波长光线的模型。
在计算辐射传热时，需要根据具体情况选择合适的模型和方法。
传热学问答题答案总结
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 dt q 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。