传热学对流换热的练习题
传热学试题(附答案)
传热学试题（附答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、在选择离心通风机时根据( )A、实际风量、实际风压B、实际风量、标准风压C、标准风量、实际风压D、标准风量、标准风压正确答案：B2、与平推流反应器比较，进行同样的反应过程，全混流反应器所需要的有效体积要( )A、大B、无法确定C、相同D、小正确答案：A3、某单程列管式换热器，水走管程呈湍流流动，为满足扩大生产需要，保持水的进口温度不变的条件下，将用水量增大一倍，则水的对流传热膜系数为改变前的( )A、1.149倍B、2倍C、不变D、1.74倍正确答案：D4、氯乙烯聚合只能通过( )A、阳离子聚合B、配位聚合C、自由基聚合D、阴离子聚合正确答案：C5、用离心泵向高压容器输送液体，现将高压容器改为常压容器，其它条件不变，则该泵输送液体流量( )，轴功率（）。
A、不确定、不变B、增加、增加C、减小D、增加正确答案：B6、列管换热器中下列流体宜走壳程的是( )A、腐蚀性的流体B、压力高的流体C、被冷却的流体D、不洁净或易结垢的流体正确答案：C7、某并流操作的间壁式换热气中，热流体的进出口温度为90℃和50℃，冷流体的进出口温度为20℃和40℃，此时传热平均温度差△tm=( )。
A、40℃B、30.8℃C、39.2℃正确答案：B8、工业上甲醇氧化生产甲醛所用的反应器为( )A、釜式反应器B、具换热式固定床反应器C、流化床反应器D、绝热式固定床反应器正确答案：D9、离心泵最常用的调节方法是 ( )A、安装回流支路，改变循环量的大小B、改变出口管路中阀门开度C、改变吸入管路中阀门开度D、车削离心泵的叶轮正确答案：B10、当壳体和管速之间温度大于50℃时，考虑热补偿，列管换热器应选用( )A、固定管板式B、套管式C、浮头式正确答案：C11、下面关于裂解气分离流程说法正确的是( )A、一套乙烯装置分离收率和分离流程顺序关系很大，顺序分离流程和前脱乙烷流程、前脱丙烷流程相比乙烯收率最高。
《传热学》习题课(对流换热部分)
6
3.3426 106
w
0.04 3.3426 0.9
10 5.4
1
0.698 3
19.6 10 6
1.2
50
21.564 Pa
第五章 对尹流华换杰热专—用习题
5-10．两无限大平板之间的流体，由于上板 运动而引起的层流粘性流动，文献中常称库 埃特流。若不计流体中由于粘性而引起的机 械能的转换。试求解流体的速度与温度分布。 上板温度为tw2，下板温度为tw1。
第六章 单相对流传热的实验关联 式—尹复华习杰题专用
1. 什么叫做两个同类的物理现象相似？相 似的物理现象有什么共性？怎样才能做到两 个物理现象相似？
答：如果两个同类的物理现象，在相应时刻与 相应地点上与现象有关的物理量一一对应成比 例，则称此两物理现象彼此相似。 共性：同名相似特征数相等，单值性条件相似。 在两个同类物理现象的初始条件、边界条件、 几何条件和物理条件相似时，可做到两个物理 现象相似。
u21 p x(y2H)yuH Hy
第五章 对尹流华换杰热专—用习题
速度和温度分布
积分简化能量方程可得：
tf3xyf4x
代入上下面的温度边界条件得：
t
tw2
tw1tw2 H
y
第五章 对尹流华换杰热专—用习题
5-14 实验测得一置于水中的平板某点的切应 力为1.5Pa，如果水温与平板温度分别为15℃ 与60℃，试计算当地的局部热流密度。
第五章 对尹流华换杰热专—用习题
速度和温度分布
由于两板无限大，稳态情况下压力沿x方向的变化 率为常数，积分简化动量方程可得：
u y 1 p x y f1 x u 2 1 p x y 2 f1 x y f2 x
（完整版）传热学试题库含参考答案
（完整版）传热学试题库含参考答案《传热学》试题库第⼀早⼀、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。
数表⽰复合传热能⼒的⼤⼩。
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。
传热学试卷及答案6套
传热学试卷1一、填空题（每小题2分，共16分）1、导温系数a表征了物体的能力；流体粘度ν和a的比值组成的无量纲数是。
2、强化遮热板作用的方法是和。
3、研究对流换热的一种方法是比拟法，它是指通过研究传递和传递之间的共性，以建立表面传热系数与阻力系数相互关系的方法。
4、第一类边界条件是。
5、若炉膛内的火焰温度在1400℃，则炉膛火焰中最大光谱辐射能量所对应的波长约为。
6、一台换热器，冷流体的入口温度为20℃, 出口温度为50℃，热流体入口温度为100℃, 出口温度为60℃，则该换热器的效能为。
7、当1Pr>时，热边界层的厚度流动边界层的厚度。
8、一个含有内热源的大平板，其导热系数为()K/50，测得在稳定情况下，其内部温度分布mW⋅为：2=，则平板内的内热源生成率为t-250050x3W。
/m二、单项选择题（每小题2分，共16分）1、下列表述正确的是。
A、对漫射表面，光谱吸收比等于光谱发射率B、吸收比等于发射率C、定向辐射强度与空气方向无关2、绝大多数情况下强制对流时的表面传热系数自然对流的表面传热系数。
A、小于B、等于C、大于D、无法比较3、下列材料表面的法向黑度为最小。
A、水B、镀锌的铁皮C、各种颜色油漆D、磨光的铬4、在其他条件相同的情况下，下列物质的导热能力最差。
A 、合金钢B 、空气C 、水D 、油5、格拉晓夫准则Gr 越大，则表征 。
A 、浮升力越大B 、粘性力越大C 、惯性力越大D 、动量越大6、当量直径P Ad e 4 中P 表示 。
A 、长度B 、宽度C 、润湿周长 D 、周长7、表面辐射热阻与 无关。
A 、表面粗糙度B 、表面温度C 、表面积D 、角系数8、水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取 。
A 、圆筒的长度B 、圆筒外径C 、圆筒内径D 、圆筒壁厚度三、简答与分析题（每小题5分，共20分）1、当采用肋片增强传热时，应把肋片加装在哪一侧？为什么？2、当大气中三原子气体比例增加时，会出现所谓大气温室效应，试说明其原因？3、什么是沸腾换热的临界热流密度？为什么有些换热设备需在加热热流密度低于临界热流密度状态下工作？4、图1示出了常物性、有均匀内热源∙Φ、二维稳态导热问题局部边界区域的网格配置，试用热平衡法建立节点0的有限差分方程式（不需要整理）。
公用设备工程师-专业基础(暖通空调、动力)-传热学-2.5对流换热分析
公用设备工程师-专业基础（暖通空调、动力）-传热学-2.5对流换热分析[单选题]1.流体外掠平板形成边界层，下列关于边界层厚度及流动状态表述中，不正确的说法是()。
[2012年真题（江南博哥）]A.边界层内可以依次出现层流和湍流B.随着板长度增加，边界层厚度趋于定值C.边界层厚度与来流速度及板面粗糙度有关D.当流动长度较大时，边界层内可以出现湍流正确答案：B参考解析：如图2-5-1所示，流动边界层是指从流体所接触的壁面上流体运动速度为零，到接近流体主流速度的这一流体层。
因边界层内流体流动状态不同而有层流边界层和紊流边界层，由层流边界层发展到旺盛的紊流边界层是逐渐过渡的，这一区域称为过渡区（或过渡流）。
边界层厚度与来流速度及板面粗糙度有关。
当板长有一定的长度时，边界层在前半段为层流，后半段由层流转化为湍流，因此，边界层内可以依次出现层流和湍流。
如果板长增加，边界层厚度会随着板长的增加而增加。
图2-5-1 流体外掠平板边界层[单选题]3.在对流传热过程中随着流体黏度的增大，其对对流传热过程的影响的正确说法为()。
[2019年真题]A.对传热和流动无影响B.雷诺数Re减小，努谢尔特Nu数保持不变C.层流时，表面阻力系数增大，对流传热系数下降D.普朗特数Pr增大，对流传热系数定增大正确答案：C参考解析：A项，黏度对传热和流动有影响。
B项，黏度增大，雷诺数减小，对流传热系数h减小，努谢尔特Nu数减小。
D项，黏度增大，普朗特数Pr增大，对流传热系数减小。
[单选题]4.当管内进行单项受迫湍流换热，流体被加热，采用Nu＝0.023Re0.8Pr0.4进行计算，则换热系数h与Re、Pr和各参数（管径d、导热率λ、黏度μ、流速u及比热容cp）间的关系正确表述为()。
[2016年真题]A.u增大，则h增大B.Re增大，则h减小C.λ或ρ或c p增大，则h不变D.d增大，则h增大正确答案：A参考解析：将努谢尔准则数Nu＝hl/λ，雷诺数Re＝ul/υ，普朗特准则数Pr＝υ/a带入Nu＝0.023Re0.8Pr0.4中，可得换热系数h＝（u0.8，λ0.6，cp0.4，ρ0.8，d －0.2），所以换热系数h与管径d成反比，与流速u、雷诺数Re、导热率λ、密度ρ、比热容c p成正比。
对流换热部分习题
对于液态金属，Pr很小，速度边界层厚度与温度边
界层厚度相比，速度边界层厚度远远小于温度边界
厚度，在边界层内 2t
可忽略。
x2
2t y 2
，因而能量方程中
2t x2
不
因此，对流换热边界层微分方程组不适用于粘度大 的油和Pr数很小的液态金属。
例二：对管内强制对流换热，为何采用短管 和弯管可以强化流体的换热？
解：杰克在海水里身体与海水间由于自然对 流交换热量，而罗丝在筏上其身体与空气之 间产生自然对流。在其他条件相同时，水的 自然对流强度要远大于空气，因此杰克身体 由于自然对流散失能量的速度比罗丝快得多。 因此杰克被冻死而罗丝却幸免于难。
例七：一帮情况下粘度大的流体其Pr数也较 大。由对流换热的实验关联式Nu=CRemPrn 可知（m>0,n>0），Pr数越大，Nu数也越大， 从而h也越大。即粘度大的流体其表面传热系 数也越高。这与经验得出的结论相反，为什 么？
跳至稳定膜态沸腾
线，使壁面温度 qmax
烧毁点
飞升，导致设备
烧毁。
4个不同的区域 1、单相自然对流区域。此时Δt<4℃。在加热表面上没有气泡产生。
2、核态沸腾区域。此时4℃<Δt<25℃，在加热表面上产生气泡，换热 温差小，且产生气泡的速度小于气泡脱离加热表面的速度，气泡的剧烈 扰动使表面传热系数和热流密度都急剧增大，汽化核心对换热起决定性 作用，一般工业应用都设计在这一范围。
解：竖壁倾斜后，使液膜顺壁面流动的力不再是重
力而是重力的一个分量，液膜流动变慢，液膜加厚，
从而热阻增加，表面传热系数减小。另外，从表面
1
传热系数公式
h 1.13gllrtsl中2tl3w的 4g亦要换成
传热学考试题(附参考答案)
传热学考试题（附参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、在蒸汽冷凝传热中，不凝气体的存在对α的影响是（）A、无法判断B、会使α大大降低C、会使a大大升高D、对。
无影响正确答案：B2、氨合成塔一般是由内件和外筒两部分组成，其主要目的是（）A、防止腐蚀B、便于制造C、有利于反应D、便于维修正确答案：A3、安装在管路中的阀门（）A、不必考虑流体方向B、不必考虑操作时的方便C、需考虑流体方向D、不必考虑维修时的方便正确答案：C4、对流传热速率等于系数X推动力，其中推动力是（）A、两流体的速度差B、同一流体的温度差C、两流体的温度差D、流体温度和壁温度差正确答案：D5、与液体相比，输送相同质量流量的气体，气体输送机械的（）A、结构设计更简单B、压头相应也更高C、体积较小D、效率更高正确答案：B6、氯丁橡胶的单体是（）oA、3-氯丁二烯B、三氯乙烯C^氯乙烯D、2-氯丁二烯正确答案：D7、以下是内插物管换热器使用较广泛的管内插件。
（）A、金属丝网B、环C、螺旋线D、麻花铁正确答案：D8、某并流操作的间壁式换热气中，热流体的进出口温度为90°C和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和40℃,此时传热平均温度差Atm二（）。
A、39.2℃B、30.8℃C、40℃正确答案：B9、各种类型反应器采用的传热装置中，描述错误的是（）A、鼓泡塔反应器中进行的放热应，必需设置如夹套、蛇管、列管式冷却器等塔内换B、间歇操作反应釜的传热装置主要是夹套和蛇管，大型反应釜传热要求较高时，可在釜内安装列管式换热器C、对外换热式固定床反应器的传热装置主要是列管式结构D、同样反应所需的换热装置，传热温差相同时•，流化床所需换热装置的换热面积一定小于固定床换热器正确答案：A10、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（）。
A、汽化现象B、气浮现象C、气缚现象D、汽蚀现象正确答案：C11、一套管换热器，环隙为120℃蒸汽冷凝，管内空气从20℃被加热到50℃,则管壁温度应接近于（）A、35℃B、77.5℃C、120℃D、50℃正确答案：C12、有一换热设备，准备在其外面包以两层保温材料.要达到良好的保温效果，应将导热系数较小的保温包在（）层.A、外层Bs外层或内层C、内层正确答案：C13、离心泵内导轮的作用是（）A、转变能量形式B、改变叶轮转向C、增加转速D、密封正确答案：A14、下列脱硫剂对二氧化碳吸附能力较强的是（）A、甲基二乙醉胺B、二乙醇胺C、二异丙醇胺D、一乙醇胺正确答案：A15、离心泵的调节阀（）A、只能安装在进口管路上B、只能安装在旁路上C、安装在进口管路或出口管路上均可D、只能安装在出口管路上正确答案：D16、翅片管换热器的翅片应安装在（）A、α大的一侧B、a小的一侧C、管外D、管内正确答案：B17、在同样的反应条件和要求下，为了更加经济的选择反应器，通常选择（）A、平推流反应器B、不能确定C、间歇反应器D、全混釜正确答案：A18、当换热器中冷热流体的进出口温度一定时，（）的说法是错误的。
(完整版)流体力学与传热学试题及答案
流体力学与传热学试题及参考答案一、填空题：（每空1分）1、对流传热总是概括地着眼于壁面和流体主体之间的热传递，也就是将边界层的 和边界层外的 合并考虑，并命名为给热。
答案：热传导；对流传热2、在工程计算中，对两侧温度分别为t1,t2的固体，通常采用平均导热系数进行热传导计算。
平均导热系数的两种表示方法是 或 。
答案；221λλλ+=-；221t t +=-λ3、图3-2表示固定管板式换热器的两块管板。
由图可知，此换热器为 管程，管程流体的走向为 或 。
1 2 3图3-2 3-18 附图答案：4；2→4 →1→5→3；3→5→1→4→24、黑体的表面温度从300℃升至600℃，其辐射能力增大到原来的 倍. 答案: 5.39分析: 斯蒂芬-波尔兹曼定律表明黑体的辐射能力与绝对温度的4次方成正比, 而非摄氏温度,即4273300273600⎪⎭⎫⎝⎛++=5.39。
5、3-24 用0.1Mpa 的饱和水蒸气在套管换热器中加热空气。
空气走管内，由20℃升至60℃，则管内壁的温度约为 。
答案：100℃6、热油和水在一套管换热器中换热，水由20℃升至75℃。
若冷流体为最小值流体，传热效率0.65，则油的入口温度为 。
答案：104℃ 分析： ε=2020751--T =0.65 ∴1T =104℃1 2 37、因次分析法的基础是 ，又称因次的和谐性。
答案：因次的一致性8、粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的_____________。
答案：剪应力9、如果管内流体流量增大1倍以后，仍处于滞流状态，则流动阻力增大到原来的 倍。
答案：210、在滞流区，若总流量不变，规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的 倍。
答案：411、流体沿壁面流动时，在边界层内垂直于流动方向上存在着显著的_______________，即使____________很小，____________仍然很大，不容忽视。
答案：速度梯度；粘度；内摩擦应力 12、雷诺数的物理意义实际上就是与阻力有关的两个作用力的比值，即流体流动时的______ 与__ ____ 之比。
热传导和传热的实际应用练习题
热传导和传热的实际应用练习题传热是热力学中一个重要的概念，它描述了热能在物体之间的转移过程。
传热有三种主要的方式：热传导、对流传热和辐射传热。
在日常生活和工程实践中，我们经常遇到与传热相关的问题。
以下是一些实际应用练习题，旨在巩固和深化对热传导和传热的理解。
1. 热传导问题1.1 一块长方形金属板的两侧温度分别为100°C和20°C，板的宽度为0.1m，厚度为0.02m。
已知该金属板的导热系数为50 W/(m·K)，求金属板上某一点的热传导速率。
解答：根据热传导定律，热传导速率Q与导热系数λ、温度差ΔT 以及传热面积A的乘积成正比，即Q = λ·A·ΔT。
由题意可知，ΔT = 100°C - 20°C = 80°C，A = 0.1m × 0.02m = 0.002m²。
代入已知数据，可得热传导速率Q = 50 W/(m·K) × 0.002m² × 80°C = 8 W。
1.2 一根长为1m，直径为0.02m的铜棒的两端分别与100°C和20°C的热源接触，已知铜的导热系数为400 W/(m·K)，求铜棒上某一点的热传导速率。
解答：对于圆柱体，热传导速率的计算式为Q = λ·A·ΔT/Δx，其中A为圆柱体的横截面积，Δx为热传导的距离。
由题意可知，A = πr² = π(0.01m)²，ΔT = 100°C - 20°C = 80°C。
根据题意条件，Δx可以取1m。
代入已知数据，可得热传导速率Q = 400 W/(m·K) × π(0.01m)² × 80°C / 1m = 0.08 π W。
2. 传热方式问题2.1 一瓶装有热茶的杯子放在室内，茶的温度为70°C，室内温度为25°C。
传热学习题及答案
传热学习题及答案在传热学的学习中，理解并掌握传热的基本方式和计算方法是非常重要的。
传热学是研究热量传递规律的科学，它包括导热、对流和辐射三种基本方式。
以下是一些传热的习题及答案，供学习参考。
习题1：导热问题某固体材料的导热系数为50 W/(m·K)，其厚度为2厘米，两侧温差为10摄氏度。
求通过该材料的热流量。
答案：首先计算单位面积的热流量（Q）：\[ Q = \frac{\Delta T}{d} \times k \]其中，\(\Delta T\) 是温差，\(d\) 是材料的厚度，\(k\) 是导热系数。
代入数值：\[ Q = \frac{10^\circ C}{0.02m} \times 50 W/(m\cdot K) = 2500 W/m^2 \]习题2：对流换热问题一个散热器的表面温度为80摄氏度，周围空气温度为20摄氏度，散热器的对流换热系数为10 W/(m²·K)。
如果散热器的面积为1平方米，求散热器的散热量。
答案：散热器的散热量（Q）可以通过以下公式计算：\[ Q = h \times A \times \Delta T \]其中，\(h\) 是对流换热系数，\(A\) 是散热器的面积，\(\Delta T\) 是温差。
代入数值：\[ Q = 10 W/(m^2\cdot K) \times 1 m^2 \times (80^\circ C -20^\circ C) = 600 W \]习题3：辐射换热问题一个表面温度为500摄氏度的黑体，其辐射面积为0.5平方米。
求其单位时间内辐射出的热量。
答案：黑体的辐射热量（Q）可以通过斯特藩-玻尔兹曼定律计算：\[ Q = \sigma \times A \times T^4 \]其中，\(\sigma\) 是斯特藩-玻尔兹曼常数（约为5.67 × 10⁻⁸W/(m²·K⁴)），\(A\) 是辐射面积，\(T\) 是绝对温度（开尔文）。
《传热学》试题及参考答案
《传热学》习题答案一、单选题1.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（C）。
A.粗管和细管的换热系数相同B.粗管内的换热系数大C.细管内的换热系数大D.无法比较2.一般而言，金属比非金属（介电体）的导热系数值是（A）A.较高的B.较低的C.相等的D.接近的3.强化流体在管内对流换热的措施有（A）。
A.在管内加内插物B.加大管内流体流速C.增大管径D.把圆管换成椭圆管4.当通过固体壁面传热时，采用加肋增强传热，说法正确的是（A）。
A.在流体表面传热系数小的一侧加肋，传热效果好B.在流体表面传热系数大的一侧加肋，传热效果好C. 在两侧都加肋，传热效果好 D.在两侧任何一侧加肋，传热效果一样好5.热传递的三种基本方式为（C）A.导热、热对流和传热过热B.导热、热对流和辐射换热C.导热、热对流和热辐射D.导热、辐射换热和对流换热6.按照导热机理，水在（C）状态下的导热系数最小。
A.冰B.液态水C.水蒸气D.冰水混合物7.无限空间自然对流，在常壁温或常热流边界条件下，当流态达到旺盛紊流时，沿程表面传热系数将（B）。
A.增大B.不变C.减小D.开始减小，而后增大8.当导热过程在两个直接接触的固体表面之间进行，为了减少接触热阻，下列做法错误的是（C）。
A.降低接触表面的粗糙度B.增大接触面上的挤压压力C.在接触表面之间衬以导热系数大且硬度大的材料D.在接触表面之间涂上一层导热系数大的油脂9.在稳态导热中,决定物体内温度分布的是（B）。
A.导温系数B.导热系数C.传热系数D.密度10.下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响?（C）。
A.雷诺数B.雷利数C.普朗特数D.努谢尔特数11.在（C）条件下，热边界层厚度与流动边界层厚度是相等的。
A.Pr<1B.Pr>1C.Pr=1D.不确定12.下列材料中导热系数最大的是（A）。
A.纯铜B.纯铁C.黄铜D.天然金刚石13.灰体表面热阻与（A）有关。
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。
换热器传热学试题答案
换热器传热学试题答案一、填空题1. 换热器中传热的基本方式有________、________和________。
2. 热传导的定律是________，其数学表达式为________。
3. 对流传热的基本原理是________作用下的热量传递。
4. 在换热器设计中，常用的传热系数关联式是________。
5. 影响传热效果的主要因素包括________、________、________和________。
二、选择题1. 换热器中，提高传热效率最有效的方法是________。
A. 增加传热面积B. 提高流体流速C. 改变流体性质D. 改变传热介质2. 以下哪种流体的对流传热效果最好？A. 水B. 空气C. 油D. 气体3. 热辐射的传热方式不依赖于________。
A. 温度差B. 介质C. 表面积D. 以上都不是4. 在换热器的操作中，防止结垢的目的是为了________。
A. 减少维护成本B. 保证传热效率C. 延长设备寿命D. 以上都是5. 以下哪个参数不是计算换热器传热量所必需的？A. 流体的热容B. 流体的密度C. 传热温差D. 传热系数三、计算题1. 某换热器使用水作为热媒，水从20℃升温到80℃，流体的热容为4.18 kJ/(kg·K)，质量流率为2 kg/s，求换热器每小时传递的热量。
2. 一块金属板的热导率为0.15 W/(m·K)，板厚为25 mm，两侧温差为100 K，求单位时间内通过1 m²面积的热量。
3. 一台空气-水换热器，空气侧的对流传热系数为20 W/(m²·K)，水侧的对流传热系数为1000 W/(m²·K)，空气从25℃升温到50℃，水从80℃降温到60℃，若换热器面积为2 m²，求达到热平衡时的传热量。
四、简答题1. 请简述换热器的工作原理及其在工业生产中的应用。
2. 描述对流换热与导热换热的区别，并举例说明各自的应用场景。
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。
高等传热学对流练习题
hx
=
qw Tw − Tb
=
35 17b
Nux
=
hx
( 4b )
=
140 17
=
8.235
5. Pr 1，常物性不可压缩流体的惯性力相对很小，可以忽略不计。若采用无量纲坐标
=
y x
Grx 4
14
Pr
，
f
=
4(Grx Pr
4)1
4
a
，
=
T Tw
− T − T
证明：描述该流体竖壁自然对流边界层流动和换热的常微分方程为：
qw = const ，求热充分发展时壁面 Nu。
解：由于对称性，取两平板中心线为 x 轴，垂直平板方向为 y 轴。对于充分发展的均匀热流边界条件问题，
轴向导热为零， T x
=
dTb dx
= const
， 2T x2
= 0 。可得能量方程和边界条件为：
能量方程：
T 2T u x = cp y2
边界条件：
3
4
y
2
b
−
1 8
y b
2
−
5
8
由面平均概念得：
b
b
udy udy
ub =
−b b
dy
=
−b
2b
−b
b
Tb =
uTdy
−b b
udy
=
1 2bub
b
uTdy
−b
−b
将 u、T 代入上式：
Tb
=
1 2bub
b −b
3 2 ub
1 −
y b
2
Tw
传热学基础试题及答案
传热学基础试题及答案1.对于燃气加热炉，传热过程次序为复合换热、导热、对流换热。
2.温度对辐射换热的影响大于对流换热的影响。
3.27℃的壁面上，温度为77℃的水流经过的对流换热的热流密度为7×104W/m2.4.在无内热源、物性为常数且温度只沿径向变化的一维圆筒壁的导热问题中，稳态时dt/drr=r2，dt/dr=r=r2均成立。
5.黑体的有效辐射等于其本身辐射，而灰体的有效辐射大于等于其本身辐射。
6.由四个平面组成的四边形长通道，已知角系数X1，2=0.4,X1，4=0.25，则X1，3为0.35.7.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了自然对流换热的变化规律。
8.当采用加肋片的方法增强传热时，将肋片加在换热系数较大一侧会最有效。
9.某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温，为了达到较好的保温效果，应将导热系数较大的材料放在内层。
10.削弱传热的方法是采用导热系数较小的材料使导热热阻增加。
11.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是热辐射。
12.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了自然对流换热的变化规律。
13.判断管内紊流强制对流是否需要进行入口效应修正的依据是 l/d<50.14.属于削弱传热的方法是采用导热系数较小的材料使导热热阻增加。
15.冷热流体的温度给定，换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度增加。
16.将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是减少导热和对流与辐射换热。
17.属于物性参数的是导热系数。
18.对数平均温差约为150°C。
19.X1,3为0.35.20.辐射力为1417.5W/m2，表面氧化后，黑度变为0.9，辐射力将减小。
21.在稳态导热中，决定物体内温度分布的是导热系数。
22.XXX特数反映了流体物性对对流换热的影响。
23.单位面积的导热热阻单位为K·m2/W。
24.绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数大于自然对流。
25.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5000 W/m2.26.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，则细管内的对流换热系数大。
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h 189.1 0.6415/ 0.02 6064W /(m2 K )
水被冷却时：
Nu f 0.023 39506 3.925 164.9
0.8 0.3
h 164.9 0.6415/ 0.02 5289W /(m K )
2
h加热 h冷却
6064 3.9250.4 1.147 实际上即为 0.3 5289 3.925
因此选用希德-台特公式：
3
.8 1/ 3 0.14 Nu f 0.027 Re 0 Pr ( / ) 0f f f w
，
30℃时水的物性查表得： ρ=995.7kg/m
2 c 4.174 kJ /( kg K ) ， 61.8 10 W /(m k ) p 6 Pr 5.42 801.5 10 kg /(m s)，
分析： 1.根据整个风道的能量平衡得到
q mc p (Tm, L Tm,o )
q 0.05kg / s 1010 J / kg K (77 103)C
q 1313W
2.从热阻回路可以推出x＝L处的热流密度表达式
q ( L)
" s
1/ hx ( L) (1/ ho )
解：（1）这是一个空气自然对流流过水平横管的换热问题，特征尺寸为管外径d。
170 20 tm 95， / m 2 , c p 1.009kJ /( kg K ), 3.17 102W /( m K ), 22.615 106 m 2 / s, Pr 0.689 g td 3 9.81 (170 20) 0.153 7 Grm 3.314 10 2 (20 273) (22.615 10 6 ) 2
Nu1 Nu2
L2 1 1 3.93 h1 h2 195 36.99W / m2 K 8 2.59 L1 2
2 L1 15.06 u2 u1 8 6.03 20.85m / s 34.85 1 L2
• 解： • 假定：1.定稳状态条件；2.常物性；3.具有 理想气体的性质；4.忽略动能和位能的变化； 5.忽略风道壁面的热阻；6.风管的外表面上 的对流系数是均匀的。
查表得：物性参数
。
空气 Tm 363K : C p 1010 J / kg K
T
m, L
350 K : k 0.030W / m K , 208 107 N s / m 2 , Pr 0.70
水被加热时，近壁处粘性降低， 使对流换热系数比冷却情况下高。
• 例4. 空气以4m/s的流速横掠直径60mm、 长为2m的热圆柱体。如果空气温度为30℃， 圆柱体表面温度恒为50℃，试计算圆柱体 的散热量。
• 解：这是一个空气横掠单管的对流换热问 题，c，n根据雷诺数Rem确定。
t tw 30 50 定性温度t m 40, 2 2 定性温度下空气的物性： 1.128kg / m3，c p 1.005kJ （ / kg K），
80℃时，
w 355.1106 kg /( m s) 0.2 1.776(m / s ) 2 995.7 ( / 4) 0.012 ud 995.7 1.777 0.012 Re 26476.2 f uf 801.5 106 0.14 6 801.5 10 0.8 1/ 3 183.6 Nu f 0.027 (26476.2) 5.42 6 355.110
• 例1．在一台缩小成为实物1/8的模型中，用 20℃的空气来模拟实物中平均温度为200℃ 空气的加热过程。实物中空气的平均流速 为6.03m/s，问模型中的流速应为若干？若 模型中的平均表面传热系数为195 W/(m· K)， 求相应实物中的值。在这一实验中，模型 与实物中流体的Pr数并不严格相等，你认 为这样的模化实验有无实用价值？
查表得c 0.53, n 1/ 4
4 7 1/ 4 Num 0.53(Gr Pr)1/ 0.53 (2.283 10 ) 36.64 m
3.17 102 c Nu 36.64 7.74 d 0.15 ql d c (tw t f ) 0.15 7.74 (170 20) 547(W / m)
0.7
183.6 0.618 / 0.012 9455.4(W /(m 2 k ))
qm c p (t f tf )
1.11
所以L=0.281/1.11=0.253（m） 管长应为0.253m。
• 例3. 水以1.2m/s的平均流速流过内径20mm 的长直管。（1）管子壁温为75℃，水从 20℃加热到70℃；（2）管子壁温为15℃， 水从70℃冷却到20℃。试计算两种情形下 的表面传热系数，并讨论造成差别的原因。
TS , L
304.5W / m2 77C 11.6W / m2 K
Tm, L T
其中
hx ( L)
是x＝L处内部的对流换热系数，因此知道了雷诺数就可求得内部的对流系数。
4m 4 0.05kg / s Re D 20404 7 2 D 0.15m 208 10 N s / m
因此流动是湍流。另外利用
L D (5/ 0.15) 33.3
• 所以，该水平蒸汽管道的自然对流换热系 数为7.74，单位管长的散热量为547W/m， 若这是一条3.5m高的竖直管道，则自然对 流换热系数为6.0，单位管长的散热量为 424.1 W/m，由此可见，水平横管的自然对 流散热较强。
• 例6. 热空气以质量流率通过不隔热的直径 D＝0.15m的钢皮风道，该风道通过房间内 布置管道的狭小空间。热空气进入风道时 温度为103℃，经过距离L=5m之后，冷却 到温度为77℃，在风道外表面和温度为的 冷的环境空气之间的换热系数假定是恒定 值，。 • 计算整个长度L上的风道的散热损失（W） • 确定x＝L处的热流密度及风道表面温度。
1/3 Num 0.193Rem 0.618 Prm 0.193 (14150.9)0.618 (0.699)1/3 62.936
Num c 62.936 0.0276 / 0.06 28.95(W /(m2 K )) d
cdl(t w t ) 28.95 0.06 2 (50 30) 218.3(W )
• 解：应使模型与实物中的Re数相等。 20℃与200℃的空气运动粘性系数各位ν＝ 15.06×10-6㎡/s及ν＝34.85×10-6㎡/s，由Re 数相等得 。 u1 L1 u2 L2 1 2 实物中的流体Pr数与模型中的Pr数虽不严格相 等，但十分接近，这样的模化试验是有试用意 义的。由 相似的性质得 。
假定x＝L处充分开展的条件是合理的。利用n＝0.3
hx ( L) D NuD 0.023Re D 4 5 Pr 0.3 k
NuD 0.023(20404)4 5 (0.70)0.3 57.9
k 0.030W / m K hx ( L) NuD 57.9 11.6W / m 2 K D 0.15
（2）如果是一根竖管，由于管径较大，可按竖板处理。特征尺寸为管长。
g tL3 9.81 (170 20) 3.52 11 Grm 4.21 10 2 (20 273) (22.615 10 6 ) 2
(Gr Pr) m 4.211011 0.689 2.9 1011 , 查表得c 0.1, n 1/ 3
所以
(77 0)C 2 q ( L) 304.5 W / m 2 1 16 1 6.0 m K / W
" s
再回到热阻回路，还可得
在这种情况下
q
" s
Tm, L Ts , L 1/ hx ( L)
TS , L
" qs ( L) Tm, L hx ( L)
圆柱体的散热量为218.3W。
• 例5. 设有一条未加保温的水平蒸汽管道，外径为 150mm，输送170℃的饱和蒸汽，管子周围的空 气温度为20℃，求： • 水平蒸汽管道管壁的自然对流换热系数和单位管 长的自然对流散热量。 • 如果这是一根垂直安装的蒸汽管道，长度为3.5m， 则管壁的自然对流换热系数和单位管长的自然对 流散热量又为多少？ • （注意：此题仅考虑对流部分，不计辐射部分）
(Gr Pr) m 3.314 107 0.689 2.283 107 , 查表得c 0.53, n 1/ 4
4 7 1/ 4 Num 0.53(Gr Pr)1/ 0.53 (2.283 10 ) 36.64 m
3.17 102 c Nu 36.64 7.74 d 0.15
• 例2．流量为0.2kg/s的冷却水，在内径为 12mm的铜制冷凝器中流过，水的进口温度 为27℃，出口温度为33℃，管壁温度维持 在80℃，试问管长应为多少？
解：这是一个水在管内强制对立的换热问题/
定性温度
27 33 tf 30 2 2 t 80 30 50 30 t f t f
3 11 1/ 3 Num 0.1(Gr Pr)1/ 661.97 m 0.1 (2.9 10 )
3.17 102 c Nu 661.97 6 d 3.5 ql d c (tw t f ) 0.15 6 (170 20) 424.1(W / m)
解：
25 65 tf 45C 2