传热学部分思考题汇总
（高等传热学）对流部分思考题参考答案
对流部分思考题参考答案
热动硕士1501 吕凯文
1、简述对流换热问题的各种求解方法。
答：对流换热问题的求解方法有：
（1）分析法，PDE ，B.L.PDE ，B.L.IDE 等；
（2）实验法，相似理论，量纲分析；
（3）比拟法，雷诺比拟，切尔顿－柯尔朋比拟，Plant Analogy, 卡门比拟；
（4）数值法，差分法，有限元法等。
第二种答案：
答：①数学解析法：理论求解或数值求解描述对流换热过程的微分方程组，得到精确解或相似解；②模拟实验法：根据相似理论，将描述对流换热过程的微分方程组通过数学、物理简化成准数方程的形式，然后根据实验确定准数方程的具体关系。
2、能量方程的五种表达形式；边界层微分方程的特点和前提条件。
答：能量方程的五种表达形式： ①总能形式的能量方程：W dxdydz q q q dxdydz D De s r +++∙-∇=*
)(τ
ρ ②热力学能形式的能量方程：
ηφτ
ρ+∙∇-++∙-∇=V P q q q D De s r ③焓形式的能量方程：i=e+P/ρ
ηφτ
τρ
++++∙-∇=D DP q q q D Di s r ④定压比热形式的能量方程：ηφτβτρ++++∙-∇=D DP T q q q D DT C s r p P T
)(1∂∂-=ρρβ体胀系数 ⑤定容比热形式的能量方程：ηφτρρ+∙∇∂∂-++∙-∇=V T P T q q q D DT C s r v
)( 边界层微分方程的特点：
前提条件：①流体为不可压缩的牛顿流体，稳定流动；②常物性，无内热源；③忽略由黏性摩擦而产生的耗散热。
传热学思考题及答案
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：n x t gradt q ∂∂-=λλ＝－，其中：gradt 为空间某点的温度梯度；n 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；q 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
y x q q ,及z q ，如何获得该点的 热密度
矢量？ 答：
k q j q i q q z y x ⋅+⋅+⋅=，其中k j i ,,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：)(01ττf t w =>时，
② 第二类边界条件：)()(
02τλτf x t
w =∂∂->时 ③ 第三类边界条件：)()(f w w t t h x t -=∂∂-λ
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。
《传热学》课后习题答案-第一章
传热学习题集
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：，其中，－热流密度；－导热系数；－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：，其中，－热流密度；－表面传热系数；
－固体表面温度；
－流体的温度。
③ 斯忒藩－玻耳兹曼定律：，其中，－热流密度；－斯忒藩－玻耳
兹曼常数；－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。而一旦壶内的水烧干后，
传热学课后答案(完整版)
绪论
思考题与习题（89P -）答案：
1．冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到： Q λ—— 与地面的导热量 f Q ——与空气的对流换热热量
注：若直接暴露于下可考虑辐射换热，否则可忽略不计。 2．略 3．略 4．略 5．略
6．夏季：在维持20℃的室，人体通过与空气的对流换热失去热量，但同时又与
外界和墙面通过辐射换热得到热量，最终的总失热量减少。（T T 〉外内）
冬季：在与夏季相似的条件下，一方面人体通过对流换热失去部分热量，另一方面又与外界和墙通过辐射换热失去部分热量，最终的总失热量增
加。（T T 〈外内）
挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热，减少了人体的失热量。
7．热对流不等于对流换热，对流换热 = 热对流 + 热传导 热对流为基本传热方式，对流换热为非基本传热方式 8．门窗、墙壁、楼板等等。以热传导和热对流的方式。
9．因、外两间为真空，故其间无导热和对流传热，热量仅能通过胆壁传到外界，
但夹层
两侧均镀锌，其间的系统辐射系数降低，故能较长时间地保持热水的温度。
当真空被破坏掉后，1、2两侧将存在对流换热，使其保温性能变得很差。 10．t R R A λλ= ⇒ 1t R R A λλ== 221
8.331012
m --=⨯
11．q t λ
σ
=
∆ const λ=→直线 const λ≠ 而为λλ=（t ）时→曲线
12、略
13．解：12
11t q h h σλ∆=
++＝
18(10)
45.9210.361
870.61124
--=++2W m
111()f w q h t t =-⇒ 11137.541817.5787w f q t t h =-
《传热学》复习
《传热学》复习
一、思考题
1、 试述导热系数、对流换热系数、传热系数的物理意义。
2、 试说明物体内的等温线为何不能相交？热流线能否相交？
3、 有一正圆台的四周绝热，顶面温度高于底面，试作出定性等温面与热流线。
4、 一条暴露在大气中的热管道与外界通过哪些方式进行传热？
5、 内径相同时，同种材料的厚壁管是否一定比薄壁管的热损失小？试举例说明。
6、 设冬天室内温度为1f T ，室外温度为2f T ，试针对下列情况画出从室内经砖墙到室外的
温度分布示意曲线：
（1） 室外平静无风；
（2） 室外挂大风，冷空气以较大流速吹过砖墙表面；
（3） 如果再考虑砖墙与周围环境之间的辐射换热，则温度分布将如何变动？为什
么？
7、 在夏天，室内保持20℃的室温，穿短裤、凉鞋和衬衫也感到舒服，而到冬天，室内保持
同样温度，这时人们穿厚的运动衫才能感到舒服。试说明原因。
8、 说明下列各式所描述的物理现象：
（1）02
=∇T ； （2）022=Φ+ dx
T d k ； （3）⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂=∂∂2222y T x T a t T 9、 试说明固体导热第三类边界条件式()w
f w n T k T T h ∂∂-=-中各项的含义，并说明在什么情况下，第三类边界条件可变为第一类边界条件。
10、 试述非稳态导热差分方程式的稳定性判据。
11、 试比较一维稳态导热和一维非稳态导热的差分方程式。非稳态导热和稳态导热的差
分方程式的求解有何区别？
12、 平板、圆管、圆球及翅片各在什么情况下可以按一维稳态导热计算？
13、 在推导圆筒壁稳定导热的计算式时作了哪些假设？为什么在运用傅里叶定律中不
传热学思考题汇总
4.不同温度的等温面(线)不能相交，热流 线能相交吗？热流线为什么与等温线垂 直？ 热流线垂直于等温线，不同温度的等温 线不能相交，热流线也不能相交。如热 流线不垂直于等温线，而等温线上必有 一热量分量。等温线上无温差，q=0， 只有热流线垂直于等温线才能使这个热 流分量为零。
1.非周期性的加热或冷却过程可以分为哪 两个阶段，它们各自有什么特征? 非周期性的加热或冷却过程可以分为初 始状况阶段和正规状况阶段。 前者的温度分布依然受着初始温度分布 的影响，也就是说热扰动还没有扩散到 整个系统，系统中仍然存在着初始状态， 此时的温度场必须用无穷级数加以描述； 而后者却是热扰动已经扩散到了整个系 统，系统中各个地方的温度都随时间变 化，此时温度分布可以用初等函数加以 描述（实际为无穷级数的第一项）。
5.我们把1表面辐射出去的辐射能投到2表 面上去的份额定义为表面1对表面2的角 系数，记为X1，2。 将从能量传递角度定义的角系数视为一 个纯几何量，只能在等强辐射表面之间 的能量传递中成立。
2.什么是温度场？什么是温度梯度？ 温度场是传热学研究的系统（物体）中 各个点上的温度的集合，也称为温度在 时间和空间上的分布。 温度梯度是温度场中任意点上的温度在 其法线方向上的变化率，它是一个矢量， 方向为该点的法线方向，其大小就是该 方向的变化率的绝对值。
3.导热系数和热扩散系数各自从什么地 方产生？它们各自反映了物质的什么特 性？并指出它们的差异？ 导热系数是从傅立叶定律定义出来的一 个物性量，它反映了物质的导热性能； 热扩散系数是从导热微分方程式从定义 出来的一个物性量，它反映了物质的热 量扩散性能，也就是热流在物体内的渗 透的快慢程度。两者的差异在于前者是 导热过程的静态特性量，而或者则是导 热过程的动态特性量，因而热扩散系数 反映的是非稳态导热过程的特征。
传热学课后答案【第五版】
绪论
思考题与习题（89P -）答案：
1． 冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到：
Q λ—— 与地面的导热量 f Q ——与空气的对流换热热量
注：若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热，否则可忽略不计。
6． 夏季：在维持20℃的室内，人体通过与空气的对流换热失去热量，但同时又与外界和
内墙面通过辐射换热得到热量，最终的总失热量减少。（T T 〉外内）
冬季：在与夏季相似的条件下，一方面人体通过对流换热失去部分热量，另一方面又与
外界和内墙通过辐射换热失去部分热量，最终的总失热量增加。（T T 〈外内）
挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热，减少了人体的失热量。
7．热对流不等于对流换热，对流换热 = 热对流 + 热传导 热对流为基本传热方式，对流换热为非基本传热方式 8．门窗、墙壁、楼板等等。以热传导和热对流的方式。
9．因内、外两间为真空，故其间无导热和对流传热，热量仅能通过胆壁传到外界，但夹层 两侧均镀锌，其间的系统辐射系数降低，故能较长时间地保持热水的温度。
当真空被破坏掉后，1、2两侧将存在对流换热，使其保温性能变得很差。 10．t R R A λλ= ⇒ 1
t R R A
λλ==
2218.331012m --=⨯ 11．q t λ
σ
=
∆ c o n s t λ=→
直线 c o n s t λ≠ 而为λλ=（t ）时→曲线
12. i R α 1R λ 3R λ 0R α 1f t −−
→ q
首先通过对流换热使炉子内壁温度升高，炉子内壁通过热传导，使内壁温度生高，内壁与空气夹层通过对流换热继续传递热量，空气夹层与外壁间再通过热传导，这样使热量通过空气夹层。（空气夹层的厚度对壁炉的保温性能有影响，影响a α的大小。） 13．已知：360mm σ=、0.61()
传热学思考题参考答案陶文铨第四版
传热学思考题参考答案
第一章：
1、用铝制水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍安然无恙。而一旦壶内的水烧干后水壶很快就被烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。
答：当壶内有水时，可以对壶底进展很好的冷却〔水对壶底的对流换热系数大〕，壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高；当没有水时，和壶底发生对流换热的是气体，因为气体发生对流换热的外表换热系数小，壶底的热量不能很快被传走，故此壶底升温很快，容易被烧坏。
2、什么是串联热阻叠加原那么，它在什么前提下成立？以固体中的导热为例，试讨论有哪些情况可能使热量传递方向上不同截面的热流量不相等。
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一样，那么各串联环节的总热阻等于各
串联环节热阻的和。例如：三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁，对于各个传热环节的传
热面积不相等，可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。
第二章：
1、扩展外表中的导热问题可以按一维问题处理的条件是什么有人认为,只要扩展外表细长,就可按一维问题处理,你同意这种观点吗
答：条件：〔1〕材料的导热系数，外表传热系数以及沿肋高方向的横截面积均各自为常数〔2〕肋片温度在垂直纸面方向〔即长度方向〕不发生变化，因此可取一个截面〔即单位长度〕来分析〔3〕外表上的换热热阻远远大于肋片中的导热热阻，因而在任一截面上肋片温度可认为是均匀的〔4〕肋片顶端可视为绝热。并不是扩展外表细长就可以按一维问题处理，必须满足上述四个假设才可视为一维问题。
2、肋片高度增加引起两种效果:肋效率下降及散热外表积增加。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，肋片导热热流量会下降，试分析该观点的正确性。
传热学思考题
第一张
在有空调的房间内，夏天和冬天的室温均在20C，夏天只需要穿衬衫，但冬天穿衬衫会感觉的冷，这是为什么
答：那么在恒定20度（室内空气温度）的房间内，人体表面通过对流换热的方式散热量（由牛顿冷却公式计算）在冬天和夏天是一样的。但是人体散热还有跟环境（在这里是室内墙壁）的辐射换热，应用大空间包小物体的简化模型可以计算，这个换热量与人体表面温度四次方和室内壁温四次方的差成正比，由于冬天比夏天室内壁温低，所以冬天人体辐射散热量大。综上分析，人体总的散热量冬天比夏天多，因此冬天要比夏天多穿。
热水瓶的保温原理是什么答：热水瓶胆用双层玻璃做成，两层玻璃都镀上了银，好像镜子一样，能把热射线反射回去，这就断绝了热辐射的通路。把热水瓶的两层玻璃之间抽成真空，就破坏了对流传导的条件。热水瓶盖选用不容易传热的软木塞，隔断了对流传热的通路。完善地把传热的三条道路都挡住了，热就可以长久地保留下来。
第二章
12，为什么导电性能好的金属导热性能也好
答：如果从原理上来解释的话，导电快的金属电子运动更频繁和自由，因此对于运动状态的传递也就快，也就是导热快。
15 冬天，经过白天太阳晒过的棉被，晚上盖起来感到很暖和，并且经过拍打以后效果更加明显。试解释原因。
答：晒过的被子比较蓬松，里面空隙比较大，所以空气较多，空气的导热系数比较低，所以该在身上热量不易散失
第三章
为什么冰箱要定期除霜
答：从电冰箱的工作原理来说，任何形式的制冷系统都有可能产生结霜现象。其主要因素在于冰箱内空气的湿度和食物的含水量。当箱内霜层很薄时，对蒸发器的传热影响不十分明显，但霜层逐渐增厚并使整个蒸发器被霜包住后，就会严重影响蒸发器的传热能力，使箱内温度降不下来。
《传热学》第五版复习资料--课后重点习题答案
西安建筑科技大学《传热学》第五版复习资料----课后重点习题答案
绪论
思考题与习题（89P -）答案：
1． 冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到：
Q λ—— 与地面的导热量 f Q ——与空气的对流换热热量
注：若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热，否则可忽略不计。
6．夏季：在维持20℃的室内，人体通过与空气的对流换热失去热量，但同时又与外界和内
墙面通过辐射换热得到热量，最终的总失热量减少。（T T 〉外内
） 冬季：在与夏季相似的条件下，一方面人体通过对流换热失去部分热量，另一方面又与
外界和内墙通过辐射换热失去部分热量，最终的总失热量增加。（T T 〈外内
） 挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热，减少了人体的失热量。
9．因内、外两间为真空，故其间无导热和对流传热，热量仅能通过胆壁传到外界，但夹层 两侧均镀锌，其间的系统辐射系数降低，故能较长时间地保持热水的温度。
当真空被破坏掉后，1、2两侧将存在对流换热，使其保温性能变得很差。 15．已知：50i d mm =、 2.5l m =、85f t =℃、2
73()
W
h m K =•、2
5110W
q m =
求：i w t 、φ
()i w f q h t h t t =∆=-
⇒i w f q
t t h =+
5110
8515573
=+=℃
0.05 2.551102006.7i Aq d lq W φππ===⨯⨯=
17．已知：2
24A m =、2
15000()
W
h m K =•、2285()
W
h m K =•、145t =℃
2500t =℃、'2
285()
传热学思考题题文全文
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第1章《绪论》思考题
1、一维大平壁稳态导热傅里叶定律的形式与牛顿冷却公式颇相似，那么为什么导热系数λ是物性，表面传热系数h却不
是物性？
2、导热傅里叶定律的写法（指负号）与问题中坐标的方位有没有什么关系？思考题 1.1附图中两种情形所对应的热流
方程是否相同？
3、试分析一只普通白炽灯泡点亮时的热量传递过程。
4、试分析一个灌满热水的暖水瓶的散热全过程中所有环节，应如何提高它的保温性能？
5、请说明“传热过程”和“复合换热过程”这两个概念的不同点和相同点？
6、对导热热流密度q和对对流换热时热流密度q的正负规定是否相同？为什么？
7、你能正确区别热量，热流量，热流密度（或称热流通量）几个不同称呼的准确含义吗？它们哪些是矢量？在针对控
制体积求和时，上述三个量是否处理方法相同？
8、把q写成Φ/A，需要附加什么条件，还是无条件？
9、你认为100 ℃的水和100 ℃的空气，哪个引起的烫伤更严重？为什么？
10、酷热的夏天，用打开冰箱门的方法能不能使室内温度有明显的下降？
11、热对流与对流换热有何根本的区别？
12、列举你所了解的生活中或工程领域中传热的若干应用实例，并分析他们的基本传热原理。
13、为什么针对控制容积和针对表面的能量平衡关系有根本的差别？
14、你认为传热学与热力学的研究对象和研究内容有什么相同和
不同？
15、三十多年以前，一名叫姆贝巴（Mpemba）的非洲学生曾经发现，同等条件下放在冰箱中的热冰琪淋汁反而比冷冰琪
淋汁先开始结冰。他请一位物理系的教授解释这个现象。教授作了实测：用直径45 mm，容积100 cm3的玻璃杯放入温度不同的水在冰箱中冻结。实验结果证明，在初始温度30℃～80℃范围内，温度越高，结冰越早。你对这个问题如何认识？
传热学课本思考题
第一章
思考题
1． P23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：4
T 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。
传热学课后答案(完整版)
绪论
思考题与习题（89P -）答案：
1．冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到： Q λ—— 与地面的导热量 f Q ——与空气的对流换热热量
注：若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热，否则可忽略不计。 2．略 3．略 4．略 5．略
6．夏季：在维持20℃的室内，人体通过与空气的对流换热失去热量，但同时又
与外界和内墙面通过辐射换热得到热量，最终的总失热量减少。
（T T 〉外内）
冬季：在与夏季相似的条件下，一方面人体通过对流换热失去部分热量，另
一方面又与外界和内墙通过辐射换热失去部分热量，最终的总失热量
增加。（T T 〈外内）
挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热，减少了人体的失热量。
7．热对流不等于对流换热，对流换热 = 热对流 + 热传导 热对流为基本传热方式，对流换热为非基本传热方式 8．门窗、墙壁、楼板等等。以热传导和热对流的方式。
9．因内、外两间为真空，故其间无导热和对流传热，热量仅能通过胆壁传到外
界，但夹层
两侧均镀锌，其间的系统辐射系数降低，故能较长时间地保持热水的温度。
当真空被破坏掉后，1、2两侧将存在对流换热，使其保温性能变得很差。 10．t R R A λλ= ⇒ 1t R R A λλ== 221
8.331012
m --=⨯
11．q t λ
σ
=
∆ const λ=→直线 const λ≠ 而为λλ=（t ）时→曲线
12、略
13．解：12
11t q h h σλ∆=
++＝
18(10)
45.9210.361
870.61124
--=++2W m
111()f w q h t t =-⇒ 11137.541817.5787
传热复习思考题
《传热学》期末复习思考题
1在一有空调的房间内，夏天和冬天的室温均控制在200
C ，但冬天得穿毛线衣，而夏天只需穿衬衣。这是为什么?
2 某双层壁中的稳态温度分布如下图所示，问哪一层材料的导热率大？哪一层材料的导热热阻大？
３某传热过程的温度分布曲线如下图所示，试分别画出其在下列情况下的温度分布曲线： 1)0/→λδ 2) h1∞→ 3) h2∞→ 4) h1∞→, h2∞→
４一碗稀饭放在盛有自来水的容器中冷却，为了使稀饭冷却得快一些，可用汤勺搅拌。试问，用汤勺搅动稀饭还是搅动容器中的自来水，稀饭冷却得快？为什么？
５试分析白炽灯泡向环境空间散热过程
６冬天，在同样的气温下，为什么有风时比无风时感到寒冷？
７如图所示的二维平板的导热系数λ为常数，试以图上图给出的条件写出各边界的边界条件。
８对于已知外表面温度为t w2的长实心圆柱，当需求解其温度分布时，另一边界条件怎样给出？
９试问：把初温相同，厚2δ的无限大平壁，横截面边长为2δ的正立方体，及半径为Ｒ（Ｒ＝δ）的圆柱体加热（或冷却）到中心面（线或点）为同一温度，哪一种物体所需时问最短？
10从热阻角度分析，为什么在表面传热系数小的一侧加肋片效果较好？为什么用导热率大的材料做肋片？
11为什么电厂发电机用氢气冷却比空气冷却效果好？为什么用水冷却比氢气冷却效果更好？
12为什么流动边界层与热边界层的厚度之比与普朗特数有关？
13同对流传热微分方程得h x ＝－0=∂∂∞-y y t
t tw λ，式中没有流速Ｖ，能否说h x 与Ｖ无关？
为什么？
14为什么冷凝器上要装抽气器将其中的不凝结气体抽出？
传热学知识点及思考题小结
传热学知识点及思考题小结
1.夏季在维持20℃的室内工作，穿单衣感到舒适，而冬季在保持22℃的室内工作时，却必须穿绒衣才觉得舒服。试从传热的观点分析原因。
【要点】首先，冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同。夏季室外温度比室内气温高，因此通过墙壁的热量传递方向是出室外传向室内。而冬季室外气温比室内低，通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同，夏季高而冬季低。因此，尽管冬季室内温度(22℃)比夏季略高(20℃)，但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。人体对冷感的感受主要是散热量，在冬季散热量大，因此要穿厚一些的绒衣。
2.工程中应用多孔性材料作保温隔热,使用时应注意什么问题?为什么?
【要点】保温材料应注意防潮。保温材料的一个共同特点是它们经常呈多孔状，或者具有纤维结构，其中的热量传递是导热、对流传热、热辐射三种传热机理联合作用的综合过程。如果保温材料受潮，水分将替代孔隙中的空气，这样不仅水分的导热系数高于空气，而且对流传热强度大幅度增加，这样材料保温性能会急剧下降。
3.在寒冷的北方地区，建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好？为什么？
【要点】采用空心砖较好，因为空心砖内部充满着空气，而空气的导热系数相对较小，热阻较大，空心砖导热性较之实心砖差，同一条件下空心砖的房间的散热量小保温性好。
4.工程中应用多孔性材料作保温隔热,使用时应注意什么问题?为什么?
【要点】保温材料应注意防潮。保温材料的一个共同特点是它们经常呈多孔状，或者具有纤维结构，其中的热量传递是导热、对流传热、热辐射三种传热机理联合作用的综合过程。如果保温材料受潮，水分将替代孔隙中的空气，这样不仅水分的导热系数高于空气，而且
传热学第四版习题答案(高教出版社)
当他回来时房间的温度近似为 32 ℃。 1-2 理发吹风器的结构示意图如附图所示，风道的流通面积 A2 = 60cm ，进入吹风 器的空气压力 p = 100kPa ，温度 t1 = 25 ℃。要求吹风器出口的空气温度 t2 = 47 ℃， 试 确定流过吹风器的空气的质量流量以及吹风器出口的空气平均速度。电加热器的 功率为 1500W。 解： 3 1-3 淋浴器的喷头正常工作时的供水量一般为每分钟 1000cm 。冷水通过电热器从 15 ℃被加热到 43 ℃。试问电热器的加热功率是多少？为了节省能源，有人提出可 以将用过后的热水（温度为 38 ℃）送入一个换热器去加热进入淋浴器的冷水。如 果该换热器能将冷水加热到 27 ℃，试计算采用余热回收换热器后洗澡 15min 可以 节省多少能源？ 解： 1-4 对于附图所示的两种水平夹层，试分析冷、热表面间热量交换的方式有何不 同？如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数，应采用哪一种布置？
t w －固体表面温度； t f －流体的温度。 q = −λ dt dt பைடு நூலகம் dx ，其中， －热流密度； λ －导热系数； dx －沿
② 牛顿冷却公式： q = h(t w − t f ) ，其中， q －热流密度； h －表面传热系数； ③ 斯忒藩－玻耳兹曼定律： q = σT ，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/(m2.K)； ③ 传热系数的单位是：W/(m2.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。而一旦壶 内的水烧干后，水壶很快就烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。 答： 当壶内有水时， 可以对壶底进行很好的冷却 （水对壶底的对流换热系数大） ， 壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高；当没有水时，和壶底发生对流 换热的是气体，因为气体发生对流换热的表面换热系数小，壶底的热量不能很 快被传走，故此壶底升温很快，容易被烧坏。 6． 用一只手握住盛有热水的杯子，另一只手用筷子快速搅拌热水，握杯子的 手会显著地感到热。试分析其原因。 答：当没有搅拌时，杯内的水的流速几乎为零，杯内的水和杯壁之间为自然对 流换热，自热对流换热的表面传热系数小，当快速搅拌时，杯内的水和杯壁之
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教材上的思考题
第8章 思考题
1．试说明热传导（导热）、热对流和热辐射三种热量传递基本方式之间的联系与区别。 区别：它们的传热机理不同。导热是由于分子、原子和电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，其本质是介质的微观粒子行为。热对流是由于流体的宏观运动，致使不同温度的流体相对位移而产生的热量传递现象，其本质是微观粒子或微团的行为。辐射是由于物体内部微观粒子的热运动而使物体向外发射辐射能的现象，其本质是电磁波，不需要直接接触并涉及能量形式的转换。 联系：经常同时发生。
2．试说明热对流与对流换热之间的联系与区别。
热对流是由于流体的宏观运动，致使不同温度的流体相对位移而产生的热量传递现象。对流换热是流体与固体表面之间由热对流和导热两种传热方式共同作用导致的传热结果。
3. 从传热的角度出发，采暖散热器和冷风机应放在什么高度最合适？
答：采暖器和冷风机主要通过对流传热的方式使周围空气变热和变冷，使人生活在合适的温度范围中，空气对流实在密度差的推动下流动，如采暖器放得太高，房间里上部空气被加热，但无法产生自然对流使下部空气也变热，这样人仍然生活在冷空气中。为使房间下部空气变热，使人感到舒适，应将采暖器放在下面，同样的道理，冷风机应放在略比人高的地方，天热时，人才能完全生活在冷空气中
4．在晴朗无风的夜晚，草地会披上一身白霜，可是气象台的天气报告却说清晨最低温度为2℃。试解释这种现象。但在阴天或有风的夜晚（其它条件不变），草地却不会披上白霜，为什么？
答：深秋草已枯萎，其热导率很小，草与地面可近似认为绝热。草接受空气的对流传热量，又以辐射的方式向天空传递热量，其热阻串联情况见右图。所以，草表面温度t gr 介于大气温度t f 和天空温度t sk 接近，t gr 较低，披上“白霜”。如有风，hc 增加，对流传热热阻R 1减小，使t gr 向t f 靠近，即t gr 升高，无霜。阴天，天空有云层，由于云层的遮热作用，使草对天空的辐射热阻R 2增加，t gr 向t f 靠近，无霜（或阴天，草直接对云层辐射，由于天空温度低可低达-40℃），而云层温度较高可达10℃左右，即t sk 在阴天较高，t gr 上升，不会结霜）。
5．在一有空调的房间内，夏天和冬天的室温均控制在20℃，但冬天得穿毛线衣，而夏天只需穿衬衫。这是为什么？
答：人体在房间里以对流传热和辐射传热的方式散失热量，有空调时室内t fi 不变，冬天和夏天人在室内对流散热不变。由于夏天室外温度0f t 比室内温度fi t 高，冬天0f t 比fi t 低，墙壁内温度分布不同，墙壁内表面温度wi t 在夏天和冬天不一样。显然，wi t 夏>wi t 冬
，这样人体与墙壁间的辐射传递的热量冬天比夏天多。在室温20℃的房间内，冬天人体向外散热比夏天多而感到冷，加强保温可使人体散热量减少，如夏天只穿衬衫，冬天加毛线衣，人就不会感到冷。
第十一章（基本概念较多，就交给你了！！）
第十二章
没找到现成的。。
找到的一些其他的思考题
第八章
1-1试列举生活中热传导、对流传热核辐射传热的事例。
1-2 冬天，上午晒被子，晚上睡觉为什么还感到暖和？
答：被子散热可是为无限大平面导热。晒被子使被子变得蓬松，含有更多的空气，而空气热导率较小，使被子的表现电导率变小。另外，被子晒后厚度增加。总之，被子晒后，其导热热阻δ/λA变大，人体热量不易向外散失，睡在被子里感到暖和（被子蓄热不必考虑：①被子蓄热不多；②上午晒被子，晚上蓄热早已散光）。
1-3通过实验测定夹层中流体的热导率时，应采用图1-6种哪个装置？为什么？
答：左边一种。这种装置热面在上，冷面在下，使流体对流传热减少到零，由这种装置测得的热导率不受对流传热的影响。如果采用右边一种装置，由于对流传热的影响而测得的热导率偏大。
1-4在思考题1-3中，流体为空气时热导率可用式（1-1）计算，式中Δt为热、冷面的温度差，δ为空气夹层的厚度，Φ为通过空气夹层的热流量，A为空气夹层的导热面积。实践证明，Δt不能太大，否则测得的热导率比真实热导率大。试分析其原因。
答：热面和冷面的传热热流量Φ=Φc+Φd+Φr=λΔtA/δ。由思考题1-3可见，左边一种装置虽然减少了对流传热的影响，但如Δt较大，辐射传热量Φr对测量气体热导率的影响却不能忽略，会影响热导率λ测定的准确性。这时，热传导率实质上是以导热和辐射传热两种方式传递热量形式的表现热导率λe。显然，λe>λ（其中λ为气体的真实热导率）。由于辐射传热量Φr正比于热面和冷面温度的四次方之差（T14-T24），只有在热面和冷面温度之差（t1-t2）较小时，辐射传热的影响才可忽略，Φ≈Φd=λΔtA/δ。
1-5从传热的角度出发，采暖散热器和冷风机应放在什么高度最合适？
答：采暖器和冷风机主要通过对流传热的方式使周围空气变热和变冷，使人生活在合适的温度范围中，空气对流实在密度差的推动下流动，如采暖器放得太高，房间里上部空气被加热，但无法产生自然对流使下部空气也变热，这样人仍然生活在冷空气中。为使房间下部空气变热，使人感到舒适，应将采暖器放在下面，同样的道理，冷风机应放在略比人高的地方，天热时，人才能完全生活在冷空气中。
1-6从表1-1对流传热系数的大致范围，你可以得出哪些规律性的结论？
答：从表1-1可看出如下规律：①空气的对流传热系数小于水的对流传热系数；②同一种流体，强迫对流传热系数大于自然对流传热系数；③同一种流体有变相时的对流传热系数大于无变相识的对流传热系数；④水变相时的对流传热系数大于有机介质相变对流传热系数。
1-7 多层热绝热有铝箱和玻璃纤维纸、玻璃布、尼龙网等依次包扎而成，并且整个系统处在高真空下。在20~300K 的温度下它的热导率可抵达（0.1~0.6）×10-4W/(m ·K )，试分析其原因。
答：由于系统处于高真空，导热和对流传热的作用减少到很小，多层铝箱间用热导率很小的玻璃纤维纸、玻璃布、尼龙网隔开，导热作用较小；铝箱的玻璃作用使辐射传热也很小（详见第八章）。这样，这个系统使三种传热方式传递的热流量都大大减少，所以其表现热导率就很小。
1-8 在晴朗无风的夜晚，草地会披上一身白霜，可是气象台的天气报告却说清晨最低温度为2℃。试解释这种现象。但在阴天或有风的夜晚（其它条件不变），草地却不会披上白霜，为什么？
答：深秋草已枯萎，其热导率很小，草与地面可近似认为绝热。草接受空气的对流传热量，又以辐射的方式向天空传递热量，其热阻串联情况见右图。所以，草表面温度t gr 介于大气温度t f 和天空温度t sk 接近，t gr 较低，披上“白霜”。如有风，hc 增加，对流传热热阻R 1减小，使t gr 向t f 靠近，即t gr 升高，无霜。阴天，天空有云层，由于云层的遮热作用，使草对天空的辐射热阻R 2增加，t gr 向t f 靠近，无霜（或阴天，草直接对云层辐射，由于天空温度低可低达-40℃），而云层温度较高可达10℃左右，即t sk 在阴天较高，t gr 上升，不会结霜）。
1-9 在一有空调的房间内，夏天和冬天的室温均控制在20℃，但冬天得穿毛线衣，而夏天只需穿衬衫。这是为什么？（提示：参考图1-8，先画出夏天和冬天墙壁传热的温度分布曲线，在解释这种现象。）
答：人体在房间里以对流传热和辐射传热的方式散失热量，有空调时室内t fi 不变，冬天和夏天人在室内对流散热不变。由于夏天室外温度0f t 比室内温度fi t 高，冬天0f t 比fi t 低，墙壁内温度分布不同，墙壁内表面温度wi t 在夏天和冬天不一样。显然，wi t 夏>wi t 冬
，这样人体与墙壁间的辐射传递的热量冬天比夏天多。在室温20℃的房间内，冬天人体向外散热比夏天多而感到冷，加强保温可使人体散热量减少，如夏天只穿衬衫，冬天加毛线衣，人就不会感到冷。
1-10 饱和水蒸气管道外包保温材料，试分析三种传热方式怎样组成由水蒸气经管道壁和 保温层到空气的传递过程，并画出热阻串并联图。
答：