传热学思考题集锦
传热学 第一章 思考题和习题
思 考 题1-1 试列举生活中热传导、对流传热和辐射传热的事例。
1-2 冬天，上午晒被子，晚上睡觉为什么还会感到暖和？1-3 通过实验测定夹层中流体的导热率时，应采用图1-6中哪一种装置？为什么？1-4 在思考题1-3中，流体为空气时导热率可用式（1-1）计算，式中t ∆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，t ∆不能太大，否则测得的热导率比真实的热导率大。
试分析其原因。
1-5 从传热的角度出发、采暖散热器的冷风机应放在什么高度最合适？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？1-7 多层热绝缘由铝箔和玻璃纤维纸、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20～300 K 的温度下它的热导率可低达)K m /(W 10)6.0(0.14⋅×−～,试分析其原因。
1-8 在深秋晴朗无风的夜晚，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（其他条件不变），草地却不会披上白霜，为什么？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，再解释这种现象。
） 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热过程，并画出热阻串并联图。
1-11 在思考题1-10中，管道外壁的温度近似等于饱和水蒸气的温度。
试用热阻分析解释这一现象。
1-12 某双层壁中的稳态温度分布如图1-7所示，问哪一层材料的热导率大？哪一层材料的导热热阻大？ 1-13 某传热过程的温度分布曲线如图1-8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）∞→ h 1；（3）∞→ h 2；（4）；∞→ h 1，∞→ h 2。
传热学思考题
传热学思考题(总8页) --本页仅作预览文档封面，使用时请删除本页--第一张在有空调的房间内，夏天和冬天的室温均在20℃，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。
第四章冬天，72℃的铁和600℃的木材摸上去的感觉是一样的，为什么答：因为人手感觉到的冷暖实质是热量传递的快慢，而铁的导温系数远远大于木头的导温系数。
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200C ，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 tt 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？15表面发射率是物体表面的特性参数，表面吸收比是否也是物理表面的特性参数呢？为什么？16从减少冷藏车里冷量损失，试分析冷藏车外壳的油漆是深一点还是浅一点好？17已知在短波(m μλ1<)范围内，木板和铝板的光谱吸收比分别为2,1αλαλ，且21αλαλ<。
在长波范围内则相反。
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 tw =∂∂->时 ③ 第三类边界条件：)()(f w w t t h x t -=∂∂-λ5 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。
6 发生在一个短圆柱中的导热问题，在下列哪些情形下可以按一维问题来处理？答：当采用圆柱坐标系，沿半径方向的导热就可以按一维问题来处理。
8 扩展表面中的导热问题可以按一维问题来处理的条件是什么？有人认为，只要扩展表面细长，就可按一维问题来处理，你同意这种观点吗？答：只要满足等截面的直肋，就可按一维问题来处理。
传热学第二章思考题
第二章思考题1、什么是傅里叶导热定律？它的意义是什么？傅里叶定律：在任意时刻，各向同性连续介质内任意位置处的热流密度在数值上与该点的温度梯度的大小成正比，方向相反。
意义：它揭示了导热热流与局部温度梯度之间的内在关系，是试验定律。
2、傅里叶定律中并没有出现时间，能否用来计算非稳态导热过程中的导热量？可以用来计算非稳态导热过程中的导热量3、试举例说明影响导热系数的因素有哪些？物性参数，与物质的几何形状，质量体积等因素无关主要取决于物质的种类、结构、密度、温度、压力和含湿量等有些材料，如木材、结构体、胶合板等还与方向有关(各向异性材料)有关4、什么是保温材料？选择和安装保温材料是应注意哪些问题？习惯上吧导热系数较小的材料称为保温材料(又称隔热材料或绝热材料)。
保温材料要注意防潮、防水。
5、推导导热微分方程式时依据的原理和定律是什么？依据：能量守恒定律和导热定律6、说明直角坐标系下的导热微分方程的适用条件。
某均质、各向同性物体内发生着导热过程，内部有强度为Φ的均匀内热源。
7.具体导热问题完整的数学描述应包括哪些内容？答：（1）导热微分方程()λφρτ•+∂∂+∂∂+∂∂=∂∂222222ztytxtct【直角坐标系】（2）单值性条件8.何谓导热问题的单值性条件？它包括哪些内容？答：（1）单值性条件：对问题予以描述的说明或限定性条件（2）内容①几何条件：规定了导热物体的几何形状和尺寸。
②物理条件：说明了导热物体的物理特征，如物体的热物性参数的大小及其随其他参数（如温度）的变化规律，是否有内热源，其大小和分布情况。
③初始条件：时间条件，给出了过程开始时刻物体内的分布状况。
④边界条件：规定了物体在边界上与外界环境之间在换热上的联系或相互作用。
9.试分别用数学语言及传热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。
规定了导热物体在边界上的温度，即()ττ,,,|,0zyxftw=>（2）第二类边界条件。
传热学思考题汇总
2.定向辐射强度定义为，单位时间在某 方向上单位可见辐射面积（实际辐射面 在该方向的投影面积）向该方向上单位 立体角内辐射出去的一切波长范围内的 能量。 满足兰贝特定律的辐射表面是漫反射和 漫发射的表面，简称漫射表面。 如，相对于光线的粗糙表面、黑体表面 和红外辐射范围的不光滑的实际物体表 面都可以近似认为是漫射表面。
v~ x
由动量方程可知：
u u u u u ＋ 2 x x
即 所以
பைடு நூலகம்
x u
2
1 ~ x u x Re x
1.物体表面的黑度被定义为物体表面的辐射力 与其同温度下黑体辐射的辐射力之比，它与物 体的种类、表面特征及表面温度相关。 物体表面的吸收率是表面对投入辐射的吸收份 额，它不仅与物体的种类、表面特征和温度相 关，而且与投入辐射的能量随波长的分布相关， 也就是与投入辐射的发射体的种类、温度和表 面特征相关。 比较两者的相关因素不难看出它们之间的区别， 概括地说黑度是物体表面自身的属性，而吸收 率确不仅与自身有关情况有关还与外界辐射的 情况紧密相连。
1.热量传递有哪三种基本方式？它们传递 热量的机理任何？自然界是否存在单一 的热量传递方式？试举例说明。 热传导 ―― 是借助于物质的微观粒子运 动而实现的热量传递过程； 热对流 ―― 是借助于流场中流体的宏观 位移而实现的热量传递过程； 热辐射 ―― 是借助于电磁波而实现的热 量传递过程； 自然界存在单一的热量传递方式，如真 空中进行的热辐射和固态物质中的热传 导。
3. 流体流过平板会在垂直流动方向上产生速度 边界层和热边界层（如果流体与壁面存在温 差），要使边界层的厚度远小于流动方向上平 板长度的条件是什么？而速度边界层和热边界 层的相对厚度又与什么因素相关？ 要使边界层为一个相对的薄层，必须流体黏性 小、流速较大和平板有有一定的大小，综合起 来就是Re足够大。 热边界层和速度边界层的相对厚度是与流体的 热量扩散性能和动量扩散性能相对大小密切相 关的，也就是与Pr准则有关。
传热学思考题题文全文
传热学思考题题文全文第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？16、一位家庭主妇告诉她的工程师丈夫说，站在打开门的冰箱前会感觉很冷。
丈夫说不可能，理由是冰箱内没有风扇，不会将冷风吹到她的身上。
你觉得是妻子说得对，还是丈夫说得对？17、夏季会议室中的空调把室温定在24℃，同一个房间在冬天供暖季内将室温也调到24℃。
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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：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。
传热练习思考题-2013
传热学复习练习题一、 概念题1、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？2、分别写出N u 、R e 、P r 、B i 数的表达式，并说明其物理意义。
3、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？4、气体的热边界层与流动边界层的相对大小？6、影响强制对流换热的表面换热系数的因素有哪些？7、灰体的含义？8、何谓非稳态导热的正规阶段？写出其主要特点。
9、辐射换热中两表面间的平均角系数的物理含义？10、由导热微分方程可知，非稳态导热只与热扩散率有关，而与导热系数无关。
你认为对吗？二、计算题1、室内一根水平放置的无限长的蒸汽管道， 其保温层外径d=583 mm ，外表面实测平均温度及空气温度分别为 ，此时空气与管道外表面间的自然对流换热的表面传热系数h=3.42 W /(m 2 K), 墙壁的温度近似取为室内空气的温度，保温层外表面的发射率 问：（1） 此管道外壁的换热必须考虑哪些热量传递方式；（2）计算每米长度管道外壁的总散热量。
2、空气以10m/s 速度外掠0.8m 长的平板，C t f 080=,C t w 030=，计算该平板在临界雷诺数c e R 下的c h 、全板平均表面传热系数以及换热量。
（层流时平板表面局部努塞尔数3/12/1332.0r e x P R Nu =，紊流时平板表面局部努塞尔数3/15/40296.0r e x P R Nu =，板宽为1m ，已知5105⨯=c e R ，定性温度C t m 055=时的物性参数为：)/(1087.22K m W ⋅⨯=-λ，s m /1046.1826-⨯=ν，697.0=r P ）C t C t f w 23,48==9.0=ε。
传热学部分思考题完整版
传热学部分思考题Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】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。
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：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。
传热学思考题
fairytale²º¹º传热学简答题终极PK—-2010.12。
26一．导热1.（06年一。
3/05年一。
3）热电偶的时间常数问题。
①影响因素：热电偶的几何参数（V/A），物理性质（ρ、c),换热条件（h）。
②对换热条件的要求：尽可能减小体面比V/A,同时在满足集中参数法条件（Bi≦0。
1）下尽可能强化对流换热（增大h）.2.（03年一.5）对非稳态导热而言，导热微分方程中只出现热扩散系数a。
那是否可以认为,非稳态导热只与热扩散系数a有关，而与导热系数λ无关?答：由于描述一个导热问题的完整数学描写不仅包括控制方程，还包括定解条件。
所以虽然非稳态导热的控制方程只与热扩散系数a有关,但边界条件中却有可能包括导热系数λ（如第二或第三边界条件）.因此上述观点不对。
二．对流1。
（10年一.7）有人说对流换热的强度从本质上决定于导热过程，请解释这种说法是否正确，并从对流换热强化方法上至少举出两种强化方法来佐证你的看法。
答：这种说法是对的，因为对流传热是由流体宏观运动所造成的热量转移以及贴壁处流体中分子导热所产生的热量传递联合作用的结果,对流传热量就等于贴壁流体层的导热量（不考虑辐射）。
比如对于单相对流传热，通过减薄边界层来强化换热就是为了减小流体的导热热阻。
对于相变对流传热，通过减薄或破坏液膜也是为了减小液膜的导热热阻。
2.（06年一。
7）影响外掠管束对流换热表面传热系数h的因素.答：①管子排数n。
②管间距s1/d，s2/d。
③管束排列方式（叉排还是顺排）。
④流体流动方向与管束轴向夹角θ。
⑤流体的物性。
⑥流体的流速u。
3.（04年一.10）在稳定膜态沸腾过程中，为什么换热系数随Δt增加而迅速上升?答:因为此时Δt〉200℃,在加热表面上形成了稳定的蒸汽膜层，产生的蒸汽有规则地排离膜层，再加上此时壁面温度远高于液体饱和温度，汽膜内有不能忽略的辐射传热,所以换热强度又进一步提高，换热系数随Δt增加而迅速上升。
《传热学》2版 辅导资料 思考题参考答案
回答：导热系数等于常数的一维导热方程是（3-1-15），于是温度梯度可以写作(dt/dr) =c/r。可见，温度梯度与径向坐标成反比，即半径小的圆筒壁内侧的温度梯度一定大于外侧的温度梯度。所以附图(b)是正确的。
回答：非稳态导热问题遵循两个基本规律，一个是能量守恒定律，一个是傅里叶定律。在对物体内的任意微元体积做热平衡分析时，切记傅里叶定律中的热流密度和温度梯度均代表瞬时值，傅里叶定律的规律仍成立。
3．应用傅里叶定律时有哪些限制？
回答：限制条件是：（1）纯导热物体（非纯导热物体以当量或表观导热系数描述之）；（2）各向同性（各向异性物体须在导热主轴坐标系中运用傅里叶定律）；（3）非超短时间、超大热流密度或超低温度的导热问题。
3．凸状轴呈对称图形，如果侧面绝热且导热系数为常数，其一维稳态温度分布呈什么？
回答：在一维、稳态、无内热源且常物性条件下，热流量为常数，即A(x)dt/dx=常数。这表明导热的截面积A与温度梯度成反比。只有在等截面情况下，温度梯度才是常量。
回答：导热系数随温度变化时，函数关系一般是写作=0（1＋b t）的形式。但是一般来说0却并不代表0℃时该材料的导热系数。参见附图，这是因为0实际上是该式适用温度区间内近似线性关系的延长线与纵轴的交点。它一般不会正好与=f（t）曲线在0℃时的数值相等。
写为=0＋bt时，0未变，而b相当于原式中的0b。
8．已知某个确定的热流场q=f(x, y)，能否由此唯一地确定物体的温度场？或者还需要补充什么条件？反过来，从温度场能否唯一地确定热流场？
回答：导热问题中若全部边界条件都是第二类（包括绝热），将无法唯一地得到温度场的确定解。而对给定的温度场，却可以根据傅里叶定律唯一地确定热流场。因为一个物体若均匀地提升相同温度，其热流场将不会发生任何改变。即一个热流场可以对应无穷多个温度场。所以，导热问题必须至少具有一个温度参考点，才能唯一地确定其解。
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：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/；② 表面传热系数的单位是：W/；③ 传热系数的单位是：W/。
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。
传热学课堂课后思考题
1、人体为恒温体。
若房间里气体的温度在夏天和冬天都保持20℃，那么在冬天与夏天、人在房间里所穿的衣服能否一样？为什么？2、夏天人在同样温度（如：25℃）的空气和水中的感觉不一样。
为什么？3、北方寒冷地区，建筑房屋都是双层玻璃，以利于保温。
如何解释其道理？越厚越好？4、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5、保温瓶保温原理第2章1、肋片高度增加引起两种效果：肋效率下降及散热表面积增加。
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，肋片导热热流量反而会下降。
试分析这一观点的正确性。
第3章1、集中参数法的优势和适用条件？如何选择特征尺寸2、物体加热或冷却过程根据温度变化分为几个阶段？各有哪些特点？3、在用热电偶测定气流的非稳态温度场时,怎么才能改善热电偶的温度响应特性?4、试说明Bi数和Fo数表达式与物理意义。
1、向前差分, 先后差分, 中心差分的概念.2、导热问题进行有限差分数值计算的基本思想与步骤。
3、热平衡法建立节点温度离散方程的基本思想。
第5章1、边界层理论主要内容；流动与热边界层的概念2、公式（5-2a ）在边界上垂直壁面的热量传递完全依靠导热，那么在对流换热中，流体的流动起什么作用？x w x x y t t h ,⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-=∂∂λ3、物理现象相似的条件第6章1、管内强化换热的措施1.膜状凝结和珠状凝结的概念？膜状凝结时热量传递过程的主要阻力在什么地方？2.从换热表面的结构而言，强化凝结换热的基本思想是什么?强化沸腾换热的基本思想是什么？第8章1、什么是黑体, 灰体? 实际物体在什么样的条件下可以看成是灰体?2、物体的吸收率、反射率、穿透率是怎样定义的?3、试解释夏天人们喜欢穿白色或浅色的衣服的理由？第9章1、角系数有哪些特性?2、为什么计算一个表面与外界之间的净辐射换热量时要采用封闭腔的模型?3、辐射换热的强化和削弱方法？什么是遮热板?试举出几个应用遮热板的例子。
传热学思考题
fairytale²º¹º传热学简答题终极PK——2010.12.26一．导热1.（06年一.3/05年一.3）热电偶的时间常数问题。
①影响因素：热电偶的几何参数（V/A），物理性质（ρ、c），换热条件（h）。
②对换热条件的要求：尽可能减小体面比V/A，同时在满足集中参数法条件（Bi≦0.1）下尽可能强化对流换热（增大h）。
2.（03年一.5）对非稳态导热而言，导热微分方程中只出现热扩散系数a。
那是否可以认为，非稳态导热只与热扩散系数a有关，而与导热系数λ无关？答：由于描述一个导热问题的完整数学描写不仅包括控制方程，还包括定解条件。
所以虽然非稳态导热的控制方程只与热扩散系数a有关，但边界条件中却有可能包括导热系数λ（如第二或第三边界条件）。
因此上述观点不对。
二．对流1.（10年一.7）有人说对流换热的强度从本质上决定于导热过程，请解释这种说法是否正确，并从对流换热强化方法上至少举出两种强化方法来佐证你的看法。
答：这种说法是对的，因为对流传热是由流体宏观运动所造成的热量转移以及贴壁处流体中分子导热所产生的热量传递联合作用的结果，对流传热量就等于贴壁流体层的导热量（不考虑辐射）。
比如对于单相对流传热，通过减薄边界层来强化换热就是为了减小流体的导热热阻。
对于相变对流传热，通过减薄或破坏液膜也是为了减小液膜的导热热阻。
2.（06年一.7）影响外掠管束对流换热表面传热系数h的因素。
答：①管子排数n。
②管间距s1/d,s2/d。
③管束排列方式（叉排还是顺排）。
④流体流动方向与管束轴向夹角θ。
⑤流体的物性。
⑥流体的流速u。
3.（04年一.10）在稳定膜态沸腾过程中，为什么换热系数随Δt增加而迅速上升？答：因为此时Δt>200℃，在加热表面上形成了稳定的蒸汽膜层，产生的蒸汽有规则地排离膜层，再加上此时壁面温度远高于液体饱和温度，汽膜内有不能忽略的辐射传热，所以换热强度又进一步提高，换热系数随Δt增加而迅速上升。
传热学思考题集锦
传热学思考题集锦1、烧开水时，为什么一旦水烧干了，铝壶就很容易烧坏？答：水侧沸腾的表面传热系数远大于火焰侧沸腾的表面传热系数。
未干燥时，釜底更接近水温，因此不会达到铝的熔点。
2、同样是25°c的房子，为什么夏天可以穿衬衫，而冬天却要穿毛衣？答案：墙壁内侧温度夏天比冬天高。
所以，人体向外辐射的能量冬天比夏天多，而自然对流和辐射换热处于同一数量级。
3.在电影《泰坦尼克号》中，为什么杰克冻死了，而罗斯没有？答案：一般来说，在相同温度和压力状态下，水的换热能力比空气强，所以jack身体散热比rose快。
（物性的影响）4.1999年9月5日中央电视台的“科技博览会”指出，铁在72℃和600℃时的木头摸上去的感觉是一样的，您知道为什么吗？答案：人手感觉到的冷暖实际上是热量传递的快慢，而铁的导（吸）热系数远大于木头的。
5.摩托车手的膝盖需要特殊绝缘。
你知道为什么吗？答案：因为膝盖处的热边界层很薄（相当于外掠物体的前驻点），换热能力较强，该处与空气的换热量较大。
6.在冬天，透过玻璃晒太阳感觉更暖和。
为什么？答案：普通玻璃对太阳辐射的光几乎完全穿透，而对常温下室内物体的红外辐射能量被阻挡在房间内，这一现象类似于“温室效应”。
7.在北方，在深秋或初冬的清晨，为什么树叶总是在面向空间的一侧结冰？答：与背向太空的一面相比，背向太空的一面必须向温度非常低的空间辐射更多的热量，使其表面温度更低，因此更容易结霜。
8、室温下呈黑色的铁棒在炉中加热时，颜色渐呈暗红、红、橙黄，您知道为什么第1页答：随着铁棒加热和温度升高，辐射能量最大的波长向短波方向移动，即经历了从远红外、近红外到可见光的区域，因此呈现上述颜色变化。
9.冬天，被子被晒伤后会被拍打。
为什么感觉这么暖和？答案：被晒过的棉被，轻轻拍打后，大量的空气进入棉絮空间，空气在狭小的棉絮空间内自然对流不容易展开，由于空气的导热系数很低，故能起到很好的保温作用。
10.为什么大耳朵的人更容易冻伤？答案：耳朵的散热可看成是一维肋片导热，耳朵大的人沿肋高的方向热阻较小，耳朵温度更容易接近于周围环境的温度。
传热学思考题
传热学思考题1. 热量传递的三种基本方式。
热量传递的三种基本方式：导热(热传导)、热对流和热辐射。
2.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。
3．傅立叶定律的基本表达式。
4.导热系数物质的重要热物性参数，只与物质本身性质有关，与过程无关。
表征物质导热能力大小。
实验测定影响导热系数的因素：物质的种类、温度、湿度、压力、密度等，但主要影响因素是物质的种类和温度。
许多工程材料λ与t 的关系可表示为： 0(1)bt λλ=+4.为什么隔热保温材料一般为多孔材料？是否孔隙越大越好？为什么隔热保温材料要防潮？(1)空隙中充有空气,空气导热系数小,因此保温性好;(2)空隙太大,会形成自然对流换热,辐射的影响也会增强,因此并非空隙越大越好。
(3)由于水分的渗入，替代了相当一部分空气，而且更主要的是水分将从高温区向低温区迁移而传递热量。
因此，湿材料的导热系数比干材料和水都要大。
所以，建筑物的围护结构，特别是冷、热设备的保温层，都应采取防潮措施。
5.热扩散率的概念。
热扩散率（用a 表示）反映了导热过程中材料的导热能力与沿途物质储热能力之间的关系。
热扩散率表征物体被加热或冷却时，物体内各部分温度趋向于均匀一致的能力。
在同样加热条件下，物体的热扩散率越大，物体内部各处的温度差别越小。
热扩散率反应导热过程动态特性，是研究不稳态导热的重要物理量。
6．导热问题的完整数学描述。
完整数学描述：导热微分方程 + 单值性条件7.导热问题的边界条件。
边界条件说明导热体边界上过程进行的特点反映过程与周围环境相互作用的条件（１）第一类边界条件：已知任一瞬间导热体边界上温度值；（2）第二类边界条件：已知物体边界上热流密度的分布及变化规律，第二类边界条件相当于已知任何时刻物体边界面法向的温度梯度值；（3）第三类边界条件：当物体壁面与流体相接触进行对流换热时，已知任一时刻边界面周围流体的温度和表面传热系数。
8.由第三类边界条件下通过平壁的一维稳态导热量关系式，分析为了增加传热量，可以采取哪些措施?[]() W w f ΦhA t t =-[]2m W )( f w t t h AΦq -==q gradtλ=-⋅第三类边界条件下通过平壁的一维稳态导热量关系式：为了增加传热量，可以采取哪些措施?（1）增加温差（t f1 - t f2），但受工艺条件限制（2）减小热阻：a) 金属壁一般很薄(δ 很小)、导热系数很大，故导热热阻一般可忽略 b) 增大h 1、h 2，但提高h 1、h 2并非任意的c) 增大换热面积 A 也能增加传热量在一些换热设备中，在换热面上加装肋片是增大换热量的重要手段。
传热学第二章思考题
传热学第二章思考题第二章思考题1、什么是傅里叶导热定律？它的意义是什么？傅里叶定律：在任意时刻，各向同性连续介质内任意位置处的热流密度在数值上与该点的温度梯度的大小成正比，方向相反。
意义：它揭示了导热热流与局部温度梯度之间的内在关系，是试验定律。
2、傅里叶定律中并没有出现时间，能否用来计算非稳态导热过程中的导热量？可以用来计算非稳态导热过程中的导热量3、试举例说明影响导热系数的因素有哪些？物性参数，与物质的几何形状，质量体积等因素无关主要取决于物质的种类、结构、密度、温度、压力和含湿量等有些材料，如木材、结构体、胶合板等还与方向有关(各向异性材料)有关4、什么是保温材料？选择和安装保温材料是应注意哪些问题？习惯上吧导热系数较小的材料称为保温材料(又称隔热材料或绝热材料)。
保温材料要注意防潮、防水。
5、推导导热微分方程式时依据的原理和定律是什么？依据：能量守恒定律和导热定律6、说明直角坐标系下的导热微分方程的适用条件。
某均质、各向同性物体内发生着导热过程，内部有强度为Φ的均匀内热源。
7.具体导热问题完整的数学描述应包括哪些内容？答：（1）导热微分方程()λφρτ+++=222222ztytxtct【直角坐标系】（2）单值性条件8.何谓导热问题的单值性条件？它包括哪些内容？答：（1）单值性条件：对问题予以描述的说明或限定性条件（2）内容①几何条件：规定了导热物体的几何形状和尺寸。
②物理条件：说明了导热物体的物理特征，如物体的热物性参数的大小及其随其他参数（如温度）的变化规律，是否有内热源，其大小和分布情况。
③初始条件：时间条件，给出了过程开始时刻物体内的分布状况。
④边界条件：规定了物体在边界上与外界环境之间在换热上的联系或相互作用。
9.试分别用数学语言及传热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。
规定了导热物体在边界上的温度，即()ττ,,,|,0zyxftw=>（2）第二类边界条件。
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1、烧开水时，为什么一旦水烧干了，铝壶就很容易烧坏？
答案：水侧沸腾的表面传热系数远大于火焰侧的表面传热系数，没烧干时，壶底更接近于水的温度，所以不会达到铝的熔点。
2、同样是25°C的房子，为什么夏天可以穿衬衫，而冬天却要穿毛衣？
答案：墙壁内侧温度夏天比冬天高。
所以，人体向外辐射的能量冬天比夏天多，而自然对流和辐射换热处于同一数量级。
3、电影《泰坦尼克号》里，为什么Jack冻死了，而Rose没有？
答案：一般来说，在相同温度和压力状态下，水的换热能力比空气强，所以Jack 身体散热比Rose快。
（物性的影响）
4、中央电视台1999年9月5日的《科技博览》指出：72°C的铁和600°C
的木头摸上去的感觉是一样的，您知道为什么吗？
答案：人手感觉到的冷暖实际上是热量传递的快慢，而铁的导（吸）热系数远大于木头的。
5、摩托车手的膝盖需要特别的保温,你知道为什么吗?
答案：因为膝盖处的热边界层很薄（相当于外掠物体的前驻点），换热能力较强，该处与空气的换热量较大。
6、冬天，隔着玻璃晒太阳感觉更暖和，为什么？
答案：普通玻璃对太阳辐射的光几乎完全穿透，而对常温下室内物体的红外辐射能量被阻挡在房间内，这一现象类似于“温室效应”。
7、北方,深秋或者初冬季节的清晨，为什么树叶总是在朝向太空的一面结霜？
答案：因为与背向太空的一面相比，树叶朝向太空的一面须向温度很低的太空辐射更多的热量，使其表面温度更低，所以更易结霜。
8、室温下呈黑色的铁棒在炉中加热时，颜色渐呈暗红、红、橙黄，您知道为
什么吗？
答案：随着铁棒加热，温度升高，其辐射能量最大的波长向短波方向移动，即经历了由远红外线、近红外线到可见光的区域，因此呈现了上述颜色变化。
9、冬天,棉被经过晒后拍打,为什么感觉特别暖和?
答案：被晒过的棉被，轻轻拍打后，大量的空气进入棉絮空间，空气在狭小的棉絮空间内自然对流不容易展开，由于空气的导热系数很低，故能起到很好的保温作用。
10、为什么耳朵大的人更容易生冻疮?
答案：耳朵的散热可看成是一维肋片导热，耳朵大的人沿肋高的方向热阻较小，耳朵温度更容易接近于周围环境的温度。
11、大电流电线外所包的绝缘层，是否不利于电线散热？
答案：家用电线的直径一般都小于20mm，在一般情况下，小于其临界绝缘直径，此时在电线外加绝缘层，不仅起到了电绝缘的作用，而且有利于电线散热。
12、用纸可以烧开水，你相信吗？
答案：水侧的热阻远小于加热侧的热阻，纸的温度更接近于水的温度，所以不会达到纸的着火点。
13、冬天，屋顶积雪有助于房屋保温，您知道为什么吗？
答案：在相同的室内外温度下，屋顶积雪相当于增加了一层热阻，从而使散热量降低。
13、人造地球卫星返回地球时，为什么会被烧毁？
答案：卫星返回地球时，以极高的速度穿过大气层，由于与空气的摩擦产生大量的热量，而使表面温度急剧上升，因此会被烧毁。
15、海水的颜色为什么总是蓝色的？
答案：这是由于海水的非灰性质引起的，海水对不同波长的可见光的吸收率不同，对蓝色波长附近的射线的吸收少，反射多，所以程蓝色。
16、地面上按自然对流设计的换热装置，在太空中还能正常工作吗？
答案：因为自然对流换热必须在有重力的条件下才能进行，到了太空中，完全处于失重状态，因而该装置在太空中无法工作。
17、火星与地球离太阳的距离相当，为什么与地球相比火星上的昼夜温差却大的多？
答案：地球表面的大气层起到了温室作用，而火星表面没有大气层，因此，地球上的昼夜温差变化相对于火星来说要小得多。
18、为什么要及时清除冰箱内的结霜，否则耗电量就会增加？
答案：冰箱结霜相当于在冷流体（制冷剂）和热流体（空气）的传热过程的串联环节中增加了一个热阻，因此，要保证冰箱内达到相同的温度，在结霜情况下必然要降低制冷剂的蒸发温度，这是以增加压缩机的功耗为代价的。
19、置于室外的冷库应该是什么颜色（深或浅）的比较好？
答案：使用浅色好。
太阳辐射的能量主要位于可见光范围内，普通物体的辐射能量主要位于红外区域。
冷库外壳的作用主要是保温，防止热量进入，因此，冷库外壳用浅颜色好。
20、改变暖气中的水流速度是否可以改变显著地增强换热？
答案：暖气内是水的强制对流换热，外部是空气的自然对流散热，空气侧的表面对流换热系数远小于水侧的，热阻主要集中在空气侧，因而通过改变水速（减小水侧的对流换热热阻）对传热量的变化影响不大。
21、住新房和旧房的感觉一样么？
答案：水的导热系数远大于空气的，新房的墙壁含水较多，所以住新房的感觉较冷。
22、两滴完全相同的水珠分别落在120摄氏度和400摄氏度的铁板上，哪一滴先汽化掉？
答案：落在120摄氏度铁板上水先汽化掉，因为水珠在120摄氏度铁板上的沸腾换热是核态沸腾，换热强烈。
而水珠在400摄氏度的铁板上的沸腾换热是膜态沸腾，换热较弱。
23、家用“热得快”上为什么必须要及时清除水垢？
答案：水垢的存在相当于在传热过程中串联增加了一个热阻，如果不清除水垢，要达到相同的加热效果（使水烧开），必然增加耗电量。
24、冬天的晴天，白天与晚上的空气温度相同，为什么白天热而晚上却冷些？
答案：主要由于白天有来自于太阳的辐射能量，而晚上还需向温度更低的太空辐射能量。
温度为140℃，总质量流量为3.5kg/s的热油被分配到两台换热器中加热冷水。
进口温度为25℃，质量流量为2kg/s的冷水串联流过二台换热器，最后被热油加热到75℃，第一台为逆流换热器，其将热油冷却到90℃，并在第一台换热器后引出质量流量为0.8kg/s，温度为50℃的水作其他使用。
第二台为顺流式，试求二台换热器的面积和第二台换热器的出口油温。
已知：水的比热容
C p=4174 (J/kg.K)，油的比热容为C p=2100 (J/kg.K)，两台换热器的总换热系数K均为400(W/m2.K)。