高等传热复习题

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高等传热学复习题

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。

2．定性地分析固体导热系数和温度变化的关系3．什么是直肋的最佳形状与已知形状后的最佳尺寸？4．评述确定非稳态导热属于“薄”与“厚”的判据。

5．用“薄”壁方法分析用热电偶测量流体温度如何提高精确度。

6．半无限大固体表面温度周期性波动时，说明其温度传播的衰减性及延迟性。

7．固体表面辐射率有那几种？说明其相互关系。

8．角系数相对性成立的前提条件是什么？9．强化表面辐射的方法有哪些？10．燃用气、液、固体燃料时火焰辐射特性。

11．试述强化气体辐射的各种方法。

12．固体表面反射率有哪几种？13．说明相似理论在对流换热分析中的应用。

14．简述对流换热问题的各种求解方法。

15．试述凹陷形空穴强化沸腾传热的原理。

16．试述通道内层流流动时强化对流换热的各种方法。

17．试述通道内紊流流动时强化对流换热的各种方法。

18．层流流动时，不同通道截面形式（A，B）在给出Nu A、Nu B、f A、f B时比较其换热及流动性能。

参考书：1．E．R．G．埃克特，R。

M。

德雷克著，航青译，传热与传质分析，科学出版社，1983年2．屠传经等编，热传导，高等教育出版社，19923．王启杰，对流传热传质分析，西安交通大学出版社，19914．梅飞鸣，王兴安编，辐射传热，高等教育出版社，19891．屠传经等编著，高温传热学，浙江大学出版社，19972．杨世铭，陶文铨等编著，传热学（第三版），高等教育出版社。

高等传热学复习题(2010)1.试述求解导热问题的各种方法和傅立叶定律的适用条件。

2.有内热源稳态导热有什么特点，你能举例说明吗？3.什么是直肋的最佳形状与已知形状后的最佳尺寸？4.试简述非稳态导热的特点，试分析物体形状对温度变化率的影响规律。

5.用“薄”壁方法分析用热电偶测量流体温度如何提高精确度。

6.半无限大固体表面温度周期性波动时，说明其温度传播的衰减性及延迟性。

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4）两侧为相同的第一类边界条件,求 t 的分布。
5）两侧为不同的第一类边界条件,求 t 的分布。
5. 厚为 L、导热系数 =1.5W/(m K)的浇注混凝土墙，两边保持温度为 20℃，由于混凝土
的固化，单位体积释放 100W/m2 的化学热能。若要求浇注时墙内任意处每米墙厚的温度
梯度不大于 50℃，墙的最大厚度是多少？
6. 敷设肋片就一定能强化传热? 增加散热量满足的条件?
解：敷设肋片时:
Φ
不敷设肋片时:
Φnf hA0
Φ
Φnf
Φ Φnf

hU

m h
Φ

A0m
A0
sh(mH ) ch(mH )
sh(mH ) h ch(mH ) h
hA0
sh(mH ) h m ch(mH ) ch(mH ) h m sh(mH )
13. 直径为 0.3cm 的水银球温度计，测量炉子温度。已知炉子的比热率为 200K/h，温度计与空气的表面传热系数 h=10W/(m2 K) ,求温度计最大滞后温度。
14. 一直径 4cm 的铝制小球形仪器放在宇宙空间（宇宙空间可视为 0K 的黑体），初始温度 30℃，球的温度降低到 40K 时，该仪器实效。试写出该问题的完整数学描述，若小球的
22. 流体横掠平板，设速度场分布满足以下三个条件：
（1）
y
0，u
0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
；（2） y
请列出动量方程，并求解给出 δ(x) 的表达式。
，u

u
y ；（3）
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。

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( )。

高等传热学复习题-2014

高等传热学复习题1. 太空飞行物伸出的细长散热棒，以辐射方式与外部进行换热，棒长L 、截面积A 、截面周长U 、导热系数λ、发射率ε、棒根部温度t 0 ，外部空间为绝对黑体，写出该问题的完整数学描述。

2. 半径为R 的实心球，初时温度为t 0，突然放入t f 冷水中，已知球的物性λ、c 、ρ及表面传热系数h ，写出球冷却的完整数学描述。

3. 直径为d 、单位长度电阻为R 、发射率为ε的金属棒，初始时与温度为T ∞的环境处于热平衡状态，后通过电流I ，已知棒与环境的表面传热系数为h 。

试导出通电流期间金属棒温度随时间变化的规律，并写出处于新的热平衡状态的条件。

（不用求解）4. 大平板：δ,Φ1）已知两侧为对称第三类边界条件,h ,f t 求t 的分布；2）一侧为第三类边界条件,h ,f t 另一侧绝热, 求t 的分布。

3）一侧为第一类边界条件，另一侧为绝热，,求t 的分布。

4）两侧为相同的第一类边界条件,求t 的分布。

5）两侧为不同的第一类边界条件,求t 的分布。

5. 厚为L 、导热系数λ =1.5W/(m K)的浇注混凝土墙，两边保持温度为20℃，由于混凝土的固化，单位体积释放100W/m 2的化学热能。

若要求浇注时墙内任意处每米墙厚的温度梯度不大于50℃，墙的最大厚度是多少？6. 半径为R 的实心圆柱体，内热源强度Φv 为常量。

求第三类边界(,h ,f t )下圆柱体内的温度分布及最大温差max t ∆。

7. 半径为R 的实心导线，导线的电阻率为ρ，导线通过电流I 而发热，导线的导热系数λ为常数。

求：1) 内热源强度Φv ；2）第一类边界下导线内的温度分布及最大温差max t ∆。

8. 直径为3.2mm 的导线，长为30mm ，两端电压为10V ，表面温度为93℃,电阻律为70μΩcm ，导热系数为22.5W/（m.K ），求导线中轴线上的温度。

9. 一根半径为r 的发热长细圆杆，单位体积发热量为q v ，导热系数为λ，细杆侧面和右端面与温度为t f 的流体对流换热，表面传热系数为h ，左端面热流密度q 已知，如附图所示。

高等传热学复习题参考答案

高等传热学复习题答案10、燃用气、液、固体燃料时火焰辐射特性。

答：燃料的燃烧反应属于比较剧烈的化学反应。

由于燃烧温度较高，而且燃料的化学成分一般都比较复杂，所以燃烧反应的过程是非常复杂的过程，一般的燃料燃烧时火焰的主要成分还有CO2、H2O、N2、O2等，有的火焰中还有大量的固体粒子。

火焰中还存在大量的中间参悟。

在不同的工况下，可能有不同的中间产物和燃烧产物。

火焰的辐射光谱是火焰中的各种因素作用的结果。

燃烧中间产物或燃烧产物受火焰加热，要对外进行热辐射。

在火焰的高温环境下，固体粒子的辐射光谱多为热辐射的连续光谱，而气体分子的发射光谱多为分段的发射或选择性吸收。

此外，还有各物质的特征光谱对火焰的辐射的影响。

在工业火焰的温度水平下，氧、氢等结构对称的双原子分子没有发射和吸收辐射的能力，它们对于火焰光谱的影响比较小。

而CO2和H2O等结构不对称的分子以及固体粒子对火焰光谱的影响起主导作用。

在火焰中大量的中间产物虽然存在时间很短，但对火焰辐射光谱也有一定的影响。

（该答案仅供参考）11、试述强化气体辐射的各种方法。

答：气体辐射的特点有：①不同种类的气体的辐射和吸收能力各不相同；②气体辐射对波长具有强烈的选择性；③气体的辐射和吸收是在整个容积中进行的，辐射到气体层界面上的辐射能在辐射行程中被吸收减弱，减弱的程度取决于辐射强度及途中所遇到的分子数目。

气体的辐射和吸收是气层厚度L、气体的温度T和分压p（密度）的函数，。

由贝尔定律可知，单色辐射在吸收性介质中传播时其强度按指数递减。

由上述可知，强化气体辐射的方法有：提高气体的温度；减小气体层的厚度，；选择三原子、多原子及结构不对称的双原子气体；减小气体的分压。

（该答案仅供参考）12、固体表面反射率有哪几种？答：被表面反射的能量与投射到表面的能量之比定义为表面反射率。

固体表面反射率有：①双向单色反射率；②单色定向-半球反射率；③单色半球-定向发射率。

13、说明相似理论在对流换热分析中的应用。

高等传热复习重点

高等传热学（对流－相变部分）复习题一、解释概念(数学表达式、物理含义)粘性耗散效应及耗散函数Φ；随动导数τD Db ；热边界层；热充分发展流；雷诺热流t j q ；雷诺应力,t i j τ；湍流强度J ；湍动能K ；湍流耗散项ε；湍流热扩散系数a t ；湍流动量扩散系数t ν；滞止温度、滞止焓；高速流边界层绝热壁面温度；蒸汽干度、截面含汽率；沸腾起始点、临界点。

各向异性介质导热系数,i j λ;非傅里叶效应。

二、论述问题与数学描述1. 阐述雷诺输运定理，并写出其数学公式；2. 一般形式的Navier-Stokes 方程的适用条件？3. 边界层的几何特征及其动量和热量传递的特征？4. 常物性、不可压缩牛顿流体绕流等温平壁的层流边界层对流换热数学描述。

5. 阐述层流边界层对流换热的特点，并指出其微分方程的数学和物理性质与一般微分方程相比发生了哪些变化？6. 简述定热流、定壁温下管内层流热起始段、充分发展流的流动与换热特点。

7. 论述层流边界层相似解法的基本思想、存在相似解的条件及相似变量一般形式。

8. 试论湍流的基本结构及产生原因，并列举几个导致湍流的因素；9. 简述湍流边界层的结构特点，并写出冯·卡门的三层结构模型和通用速度分布。

10. 论述K ε-模型的基本思想，并简要导出用K ε、表达的νt 计算关系。

11. 试说明自然对流产生的条件及Boussinesq 假设。

12. 试说明过热液体中汽化成核机制与加热壁面汽化成核机制的异同。

13. 试说明均温过热液体中气泡成长的过程机制与特点。

14. 试说明核态池沸腾过程中热量传递的主要途径。

15. 解释流动沸腾中的环状流与反环状流的流型成因与传热特点。

16. 试说明如何表示各向异性介质的导热系数.三、推导分析1. 圆管内层流热充分发展段的局部换热系数t tan cons x =α，且当t tan cons q w =时有0x)r ,x (T 22=∂∂； 2. 简述普朗特混合长模型的基本思想，并推导出湍流热扩散系数的表达式dyu d L 2t a =。

传热学期末考试题及答案

传热学期末考试题及答案一、选择题（每题4分，共20分）1. 热量传递的基本方式有哪几种？A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. A、B、C答案：D2. 以下哪种材料的导热系数最低？A. 铜B. 铝C. 木材D. 玻璃答案：C3. 根据牛顿冷却定律，物体表面温度与周围环境温度之差越大，冷却速率：A. 越快B. 越慢C. 无关D. 先快后慢答案：A4. 以下哪种情况下的热辐射是黑体辐射？A. 表面是完美反射体B. 表面是完美吸收体C. 表面是透明体D. 表面是半透明体答案：B5. 传热的基本方程式是：A. Q = mcΔTB. Q = kA(ΔT/L)C. Q = hA(ΔT)D. Q = mcΔP答案：B二、填空题（每题5分，共20分）1. 在稳态导热中，热流密度与温度梯度的比值称为_______。

答案：导热系数2. 热对流的驱动力是_______。

答案：温度差3. 根据斯特藩-玻尔兹曼定律，黑体辐射的总辐射功率与其绝对温度的四次方成正比，其比例系数为_______。

答案：斯特藩-玻尔兹曼常数4. 热交换器中，流体的流动方式有并流、逆流和_______。

答案：交叉流三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述热传导的基本原理。

答案：热传导是指热量通过物质内部分子、原子或自由电子的碰撞和振动传递的过程，不需要物质的宏观位移。

2. 描述热对流与热传导在传热过程中的主要区别。

答案：热对流是指流体内部温度不同的各部分之间发生相对运动时，热量伴随流体的宏观位移而传递的过程。

热传导则不涉及流体的宏观位移，仅通过分子间的相互作用进行热量传递。

3. 什么是热辐射？它与热传导和热对流有何不同？答案：热辐射是物体因温度而发射电磁波的过程，不需要介质即可传递热量。

与热传导和热对流不同，热辐射可以在真空中进行。

四、计算题（每题15分，共30分）1. 一个长为2米的铜棒，其横截面积为0.01平方米，两端温度分别为100°C和20°C。

传热学试题库(含参考答案)

传热学试题库（含参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、蒸汽中若含有不凝结气体，将（）凝结换热效果A、大大增强B、大大减弱C、可能减弱也可能增强D、不影响正确答案：B2、离心泵操作中，能导致泵出口压力过高的原因是（）A、排出管路堵塞B、冷却水不足C、润滑油不足D、密封损坏正确答案：A3、离心泵启动稳定后先打开（）。

A、放空阀B、旁路阀C、进水阀D、出水阀正确答案：D4、IoOn1O1苯胺在用浓硫酸进行焙烘磺化时，反应物中含88.2mo1对氨基苯磺酸、ImO1邻氨基苯磺酸、2mo1苯胺，另有一定数量的焦油物，则以苯胺计的对氨基苯磺酸的理论收率是（）A、90.00%B、88%C、98%D、86.40%正确答案：B5、套管换热器的换热方式为（）A、间壁式B、混合式C、蓄热式D、其他方式正确答案：A6、总传热系数与下列哪个因素无关（）A、传热问壁壁厚B、传热面积C、流体流动状态D、污垢热阻正确答案：B7、节流阀利用的是（）原理来制冷的。

A、能量守恒B、焦耳-汤姆逊效应C、物质守恒D^热量平衡正确答案：B8、为防止急冷水系统腐蚀，通常在急冷水中注入（）A、HC1B、KOC、NaOHD、P205正确答案：C9、低温乙烯泵的泵出口最小流量止回阀在（）打开。

A、泵出口流量小于额定流量的10%B、泵出口流量超过额定流量的10%C、泵出口流量小于额定流量的25%D、泵出口流量超过额定流量的25%正确答案：C10、在测定离心泵性能时，若将压强表装在调节阀后面，则压强表读数将随流量增大而：（）A、减小B、增大C^先增大，后减小D、基本不变正确答案：B11、以乙烯为原料经催化剂催化聚合而得的一种热聚性化合物是（）B、PPC、PD、P正确答案：C12、氯乙烯聚合只能通过（）A、配位聚合B、阴离子聚合C、阳离子聚合D、自由基聚合正确答案：D13、套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸气，如果蒸汽压力一定,空气进口温度一定，当空气流量增加时传热系数K应（）A、增大B、无法判断C、基本不变D、减小正确答案：A14、通常对气固相放热催化反应而言，下列四种类型的反应器中相对采用较少的类型是（）。

传热学试题及答案

传热学试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 下列哪种物质的导热系数最大？A. 空气B. 铜C. 水D. 玻璃答案：B2. 热传导的三种基本方式是？A. 对流、辐射、传导B. 对流、传导、扩散C. 传导、对流、扩散D. 传导、对流、辐射答案：D3. 傅里叶定律描述的是哪种传热方式？A. 对流B. 辐射C. 传导D. 扩散答案：C4. 黑体辐射的特点是？A. 只吸收不辐射B. 只辐射不吸收C. 吸收和辐射能力最强D. 吸收和辐射能力最弱答案：C5. 热对流与流体的哪种性质有关？A. 密度B. 粘度C. 比热容D. 导热系数答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 热传导的微观机制主要是通过______传递。

答案：分子振动2. 根据牛顿冷却定律，物体温度下降的速率与物体温度与周围环境温度之差成正比，其比例常数称为______。

答案：冷却系数3. 辐射传热中，物体的辐射能力与其表面的______有关。

答案：黑度4. 热对流中，流体的流动状态可以分为层流和______。

答案：湍流5. 热传导的基本定律是______定律。

答案：傅里叶三、简答题（每题5分，共20分）1. 请简述热传导的基本原理。

答案：热传导是热量通过物体内部分子、原子或电子的振动和碰撞传递的过程，不需要介质，是分子内部能量的传递。

2. 什么是热对流？请举例说明。

答案：热对流是指由于流体的宏观运动导致热量的传递，例如加热器加热水时，水的上下对流使得整个容器的水温度升高。

3. 黑体辐射的定律是什么？答案：黑体辐射定律，也称为普朗克定律，指出在任何温度下，黑体的辐射强度与其温度的四次方成正比。

4. 为什么说热辐射是远距离传热的主要方式？答案：热辐射不需要介质，可以在真空中传播，因此是远距离传热的主要方式，如太阳辐射到地球。

四、计算题（每题10分，共20分）1. 假设一个铜块的厚度为5cm，两侧温差为100℃，铜的导热系数为400W/m·K，试计算该铜块的热传导率。

传热学试题及答案

传热学试题及答案一、选择题1. 热传导的基本定律是什么？A. 牛顿冷却定律B. 傅里叶定律C. 斯托克斯定律D. 普朗克辐射定律答案：B2. 以下哪个不是热传导的边界条件？A. 狄利克雷边界条件B. 诺伊曼边界条件C. 罗宾边界条件D. 牛顿第二定律答案：D3. 根据傅里叶定律，热量的传递速率与温度梯度成正比，这个比例系数被称为：A. 热导率B. 比热容C. 热扩散率D. 热膨胀系数答案：A二、填空题4. 热传导方程是描述______在物体内部传递的偏微分方程。

答案：热量5. 热对流是指由于______引起的热量传递过程。

答案：流体运动6. 辐射传热不依赖于______的存在。

答案：介质三、简答题7. 简述热传导、热对流和热辐射三种传热方式的区别。

答案：热传导是通过物体内部分子振动和自由电子运动传递热量的过程，不需要流体介质；热对流是通过流体的宏观运动传递热量的过程，需要流体介质；热辐射是通过电磁波传递热量的过程，不依赖于介质，可以在真空中进行。

四、计算题8. 一个长方体金属块，其尺寸为L×W×H，热导率为k，初始温度为T0。

若金属块的一侧表面被加热至温度T1，求经过时间t后，该表面中心点的温度。

答案：根据傅里叶定律和热传导方程，经过时间t后，金属块表面中心点的温度可以通过以下公式计算：\[ T(x, y, z, t) = T0 + \frac{(T1 - T0)}{2} \cdot\text{erfc}\left(\frac{x}{2\sqrt{k\alpha t}}\right) \] 其中，α是热扩散率，erfc是互补误差函数。

五、论述题9. 论述在不同工况下，热交换器的传热效率如何受到影响，并提出提高热交换器传热效率的方法。

答案：热交换器的传热效率受多种因素影响，包括流体的流速、温度差、流体的物性参数、热交换器的结构和材料等。

提高热交换器传热效率的方法包括增加流体的流速、增大温度差、选择具有高热导率的材料、优化热交换器的结构设计等。

传热学复习题及其答案

传热学复习题及其答案传热学是研究热量传递规律的学科，它在工程实践中有着广泛的应用。

以下是一些传热学的复习题及其答案，供学习者参考。

# 一、选择题1. 传热的基本方式有哪三种？- A. 对流- B. 辐射- C. 导热- D. 所有选项都是答案：D2. 傅里叶定律描述的是哪种传热方式？- A. 对流- B. 辐射- C. 导热- D. 都不是答案：C# 二、填空题1. 导热系数是描述材料______能力的物理量。

答案：导热2. 对流换热的特点是热量通过______来传递。

答案：流体的宏观运动# 三、简答题1. 请简述牛顿冷却定律的内容。

答案：牛顿冷却定律指出，物体表面与周围环境之间的热交换速率与它们之间的温差成正比。

2. 什么是黑体辐射定律？其数学表达式是什么？答案：黑体辐射定律描述了理想化的物体（黑体）在不同温度下发出的辐射能量与波长的关系。

其数学表达式为：E(λ,T) = (2πhc^2) / (λ^5) * 1 / (e^(hc/(λkT)) - 1)，其中E(λ,T)是波长为λ在温度T下的辐射强度，h是普朗克常数，c是光速，k是玻尔兹曼常数。

# 四、计算题1. 假设有一厚度为0.05m的墙体，其导热系数为0.6 W/m·K，两侧温差为10°C。

求墙体的热流量。

答案：根据傅里叶定律，热流量Q = k * A * ΔT / d，其中A是面积，ΔT是温差，d是厚度。

假设面积A足够大，可以忽略不计，那么Q = 0.6 * 10 / 0.05 = 120 W。

2. 已知一物体表面温度为300 K，环境温度为20°C，求该物体表面与环境之间的热交换速率，假设对流换热系数为10 W/m²·K。

答案：热交换速率Q = h * A * ΔT，其中h是对流换热系数，A是物体表面积，ΔT是温差。

假设A足够大，可以忽略不计，那么Q = 10 * (300 - 273) = 270 W。

高等传热学复习题答案

高等传热学复习题答案一、选择题1. 传热的基本方式包括：A. 导热B. 对流C. 辐射D. 所有以上答案：D2. 稳态导热与非稳态导热的区别在于：A. 温度随时间变化B. 温度不随时间变化C. 热量传递方向D. 热量传递速率答案：A3. 傅里叶定律描述的是：A. 导热现象B. 对流现象C. 辐射现象D. 热传导与热对流的关系答案：A4. 牛顿冷却定律适用于：A. 固体导热B. 流体对流C. 辐射传热D. 非稳态导热答案：D5. 黑体辐射定律中，辐射强度与温度的关系是：A. 线性关系B. 对数关系C. 指数关系D. 幂次关系答案：D二、简答题1. 解释什么是热传导和热对流，并简述它们的主要区别。

热传导是指热量通过物体内部分子振动和自由电子运动传递的过程，是一种分子内部的能量传递方式，不需要物质的宏观流动。

热对流则是由于流体中温度差异引起的密度差异，导致流体发生宏观流动，从而实现热量的传递。

主要区别在于热传导不涉及物质的宏观运动，而热对流则需要。

2. 描述傅里叶定律的物理意义及其数学表达式。

傅里叶定律描述了在稳态导热条件下，单位时间内通过单位面积的热量与温度梯度成正比的关系。

其数学表达式为：\[ q = -k\frac{dT}{dx} \]，其中 \( q \) 是热流密度，\( k \) 是材料的热导率，\( \frac{dT}{dx} \) 是温度梯度。

三、计算题1. 一个长为L的长直金属棒，其两端温度分别为T1和T2，金属棒的热导率为k。

求棒中任意位置x处的温度。

根据傅里叶定律，可以列出稳态导热方程：\[ -k\frac{d^2T}{dx^2} = 0 \]，解得：\[ T(x) = Ax + B \]，其中A和B是常数。

根据边界条件 \( T(0) = T1 \) 和 \( T(L) = T2 \)，可以得到：\[ T(x) = T1 + \frac{T2 - T1}{L}x \]2. 一个封闭房间内的空气温度为Ta，房间外的墙面温度为Tw。

传热学基础试题及答案

传热学基础试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 热传导的三种基本方式是什么？A. 热对流、热辐射、热传导B. 热传导、热对流、热交换C. 热传导、热对流、热辐射D. 热传导、热交换、热辐射答案：C2. 傅里叶定律描述的是哪种热传递方式？A. 热对流B. 热辐射C. 热传导D. 热交换答案：C3. 以下哪种材料的导热系数通常最高？A. 空气B. 水C. 铜D. 橡胶答案：C4. 热对流的强度与流体的什么性质有关？A. 密度B. 粘度C. 比热容D. 流速答案：B5. 黑体辐射定律中，物体的辐射能力与什么成正比？A. 温度B. 表面积C. 材料种类D. 表面颜色答案：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 热传导的基本定律是______定律。

答案：傅里叶2. 热对流的驱动力是______。

答案：温度差3. 热辐射不需要______介质。

答案：任何4. 热交换器中，流体的流动方式通常包括并流、逆流和______。

答案：交叉流5. 热辐射的强度与物体的______成正比。

答案：绝对温度的四次方三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述热传导的基本原理。

答案：热传导是热量通过物质内部分子、原子或电子的振动和碰撞传递的过程，从高温区域传递到低温区域。

2. 热对流与热传导的主要区别是什么？答案：热对流是流体内部由于温度差引起的流体运动导致的热量传递，而热传导是热量通过物质内部分子、原子或电子的振动和碰撞传递的过程。

3. 什么是黑体？黑体辐射的特点是什么？答案：黑体是指能够完全吸收所有入射辐射的物体，其表面温度决定了辐射的强度和波长分布。

黑体辐射的特点是辐射强度与物体的绝对温度的四次方成正比，并且辐射的波长分布只与物体的温度有关。

4. 热交换器的效率如何影响其性能？答案：热交换器的效率决定了热量从热流体传递到冷流体的能力。

效率越高，热量传递越有效，热交换器的性能越好。

四、计算题（每题15分，共30分）1. 假设有一长方体材料，其尺寸为L=2m，W=1m，H=0.5m，材料的导热系数k=200W/m·K，材料两侧的温度差ΔT=50K。

高等传热学复习题

⾼等传热学复习题⾼等传热学复习题1. 太空飞⾏物伸出的细长散热棒，以辐射⽅式与外部进⾏换热，棒长L 、截⾯积A 、截⾯周长U 、导热系数λ、发射率ε、棒根部温度t 0 ，外部空间为绝对⿊体，写出该问题的完整数学描述。

2. 半径为R 的实⼼球，初时温度为t 0，突然放⼊t f 冷⽔中，已知球的物性λ、c 、ρ及表⾯传热系数h ，写出球冷却的完整数学描述。

3. 直径为d 、单位长度电阻为R 、发射率为ε的⾦属棒，初始时与温度为T ∞的环境处于热平衡状态，后通过电流I ，已知棒与环境的表⾯传热系数为h 。

试导出通电流期间⾦属棒温度随时间变化的规律，并写出处于新的热平衡状态的条件。

（不⽤求解）4. ⼤平板：δ,Φ1）已知两侧为对称第三类边界条件,h ,f t 求t 的分布；2）⼀侧为第三类边界条件,h ,f t 另⼀侧绝热, 求t 的分布。

3）⼀侧为第⼀类边界条件，另⼀侧为绝热，,求t 的分布。

4）两侧为相同的第⼀类边界条件,求t 的分布。

5）两侧为不同的第⼀类边界条件,求t 的分布。

5. 厚为L 、导热系数λ =1.5W/(m K)的浇注混凝⼟墙，两边保持温度为20℃，由于混凝⼟的固化，单位体积释放100W/m 2的化学热能。

若要求浇注时墙内任意处每⽶墙厚的温度梯度不⼤于50℃，墙的最⼤厚度是多少？6. 敷设肋⽚就⼀定能强化传热? 增加散热量满⾜的条件?解：敷设肋⽚时: ()0sh()ch()ch()sh()mH h m mH ΦmH h m mH λλ+=+不敷设肋⽚时:0nf ΦhA θ= ()()00sh()ch()ch()sh()nf mH h m mH A m mH h m mH ΦΦhA λλθλθ++= ()sh()ch()ch()sh()nf mH h m mH Φm Φh mH h m mH λλλ+=+ th()11th()nf m mH Φhh ΦmH m λλ+=+ 1>=< >1 增强换热；=1 不增强不减弱；<1 减弱换热。

高等传热试题精选

一、简答1 简述用分离变量法和Green 函数法求解导热问题的基本思想和适用条件。

（1）分离变量法：其基本思路是将包含有n 个自变量的导热偏微分方程分离成n 个常微分方程，并在分离过程中引进n-1个分离常数；求解此n 个常微分方程，得到n 个解即分离解；然后根据线性叠加原理，用全部分离解构成原导热问题的完全解；最后确定出叠加过程中引入的未知系数，得到问题的最终解。

分离变量法适用于线性齐次的导热问题（无内热源、齐次边界条件）。

（2）Green 函数法：其基本思路是将由内热源、边界的热作用和初始温度分布对最终温度分布的总用看做热源的作用，进而将时间上持续的热源看成是许多前后相继的瞬时热源，把连续分布在空间中的热源看成是在空间中依次排列着的许多点热源，并把瞬时点热源产生的温度场称之为热源函数即Green 函数；最后将所有瞬时点热源产生的温度场相互叠加即数学上的积分就得到导热问题的最终解。

Green 函数法可以求解带有随时间变化的热源项且具有非齐次边界条件的导热问题。

2判断观点“因为对流换热的强度只取决于贴壁处流体的温度梯度，所以流体的速度场不会影响换热的强度”的正确性，并说明理由。

并简述采用分析解法或数值解法在或得某一对流换热问题中流体的温度场后，如何确定壁面处的局部表面传热系数。

上述观点是错误的。

对流换热强度与贴壁处的温度梯度有关，但流体的温度梯度和流体流动的流态及流速的大小分布都有关系。

一般紊流的表面换热系数要大于流体层流时的表面换热系数。

从随流换热的能量方程2222y t t t t ta u x y xυτ⎡⎤∂∂∂∂∂=++⎢⎥∂∂∂∂∂⎣⎦＋中可以看到速度的大小分布直接影响到流体温度场的分布，进而影响到对流换热强度。

以对流换热表面的发现方向为y 轴，并以垂直于y 轴且与平面相切的直线为x 轴，则壁面处的热流密度可分别按导热的傅里叶定律以及对流换热的牛顿冷却公式写出如下式：,0,,,()w xy x w x x w x tq y q h t t λ=∞⎧∂=-⎪∂⎨⎪=-⎩其中：x h 为壁面x 处的局部表面传热系数，,w x t 为x 处的固体壁面温度，若假定,w x w t t >，则可推导出局部表面的传热系数为,0,x w x y xth t t yλ∞=∂=--∂。

传热学实验试题及答案高中

传热学实验试题及答案高中一、选择题（每题2分，共10分）1. 传热的基本方式有哪些？A. 导热、对流、辐射B. 导热、对流、蒸发C. 导热、对流、扩散D. 蒸发、对流、辐射2. 以下哪个不是影响导热速率的因素？A. 材料的导热系数B. 温度差C. 材料的厚度D. 材料的颜色3. 对流换热的特点是什么？A. 只发生在固体内部B. 只发生在液体和气体中C. 需要流体的流动D. 与流体的流动无关4. 辐射换热的特点是？A. 需要介质B. 与温度无关C. 可以在真空中进行D. 只发生在固体表面5. 以下哪个公式用于计算稳态导热的热流量？A. Q = h * A * ΔTB. Q = k * A * ΔT / dC. Q = c * ρ * ΔTD. Q = m * L * ΔT / t答案：1-5 A B C C B二、填空题（每空1分，共10分）1. 导热的基本定律是________，表达式为Q = k * A * ΔT / d。

2. 当流体的流动状态发生变化时，换热方式可能由________转变为对流换热。

3. 辐射换热不需要介质，可以在________中进行。

4. 影响对流换热的因素包括流体的________、________和流速。

5. 稳态导热条件下，物体内部某点的温度随时间________。

答案：1. 傅里叶定律 2. 导热 3. 真空 4. 温度、压力 5. 不变三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述导热、对流和辐射三种传热方式的区别。

2. 描述稳态导热和非稳态导热的特点。

3. 解释为什么说辐射换热是所有物体都具有的自然现象。

4. 举例说明在日常生活中如何应用对流换热的原理。

答案：1. 导热是热量通过物体内部分子振动和自由电子运动传递的过程，主要发生在固体中；对流是流体中温度不同的各部分之间通过宏观位移传递热量的过程，主要发生在液体和气体中；辐射是物体因温度产生的电磁波向外传递热量的过程，可以在真空中进行，所有物体都具有辐射能力。