高等传热学考试范围(答案)
传热考试题及答案
传热考试题及答案一、选择题1. 热传导的三种基本方式是：A. 对流、辐射、传导B. 对流、辐射、对流C. 传导、对流、辐射D. 传导、辐射、对流答案：C2. 以下哪种材料的热导率最高？A. 木头B. 铜C. 橡胶D. 玻璃答案：B3. 热对流的驱动力是：A. 温度差B. 压力差C. 密度差D. 以上都是答案：D二、填空题4. 傅里叶定律表明，单位时间内通过单位面积的热量与温度梯度成正比，其比例常数为______。
答案：热导率5. 热辐射的强度与物体表面温度的四次方成正比，这一定律称为______。
答案：斯特藩-玻尔兹曼定律6. 热交换器中，流体的流动方式可以是______或______。
答案：并流逆流三、简答题7. 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振动和碰撞传递的过程，不需要物质的宏观运动。
8. 为什么说对流是流体中热量传递的主要方式？答案：对流是流体中热量传递的主要方式，因为它涉及到流体的宏观运动，能够快速有效地传递热量。
9. 辐射传热的特点是什么？答案：辐射传热不需要介质，可以在真空中进行，且其传递速度与光速相同。
四、计算题10. 已知一金属棒的热导率为200 W/m·K，棒的横截面积为0.01 m²，棒两端的温度差为100°C，求金属棒的热流量。
答案：热流量Q = k * A * ΔT / L = 200 W/m·K * 0.01 m² * 100°C = 2000 W11. 一个房间的表面温度为300K，周围环境的温度为290K，求房间的辐射热损失。
答案：热损失Q = σ * A * (T_room^4 - T_env^4)，其中σ为斯特藩-玻尔兹曼常数，A为房间表面积。
五、论述题12. 论述在不同工况下，热传导、对流和辐射在热交换过程中的作用和影响。
答案：在不同的工况下，热传导、对流和辐射在热交换过程中的作用和影响各不相同。
10高等传热学标准答案
2010高等传热学标准答案合肥工业大学机械与汽车工程学院研究生考试试卷课程名称高等传热学考试日期2011-12-30姓名年级班级学号得分--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------共 4 页第 1 页本试卷共5题，每题20分一、厚度为50mm的无限大平壁在稳态时壁内温度分布为t=100-10000x2，平壁材料的导热系数为40W/()，试计算：壁内单位体积内热源生成热；平壁中心面、两外表面的热流密度及这三个热流密度与内热源生成热之间的关系。
2?d2t?d????t??40??2?104?8?105W/m3 ?0求得?解：根据2??dxdx2??(2)q???dt??40??2?104x?8?105x dx??装订线平壁中心面：x=0，q=0；中心面是对称面；左外表面：x=-25mm，q=-2×104W/m2 右外表面：x=25mm, q=2×104W/m2 2d????t，所以q???dt???dx???x 因为：?2?dxdx0x二、用热电偶测量气流的温度，热电偶结点看成圆球，若气流和热电偶结点间的对流表面换热系数h=400W/m2K，定压比热容cp=400J/(),密度ρ=8500kg/m3 (1) 若时间常数为1s，求热电偶结点的直径；(2) 若将初始温度为25℃，时间常数为1s的热电偶放入200℃的气流中，热电偶结点温度达到199℃需要多少时间？(3) 若环境温度为25℃的大空间，热电偶结点的发射率为，忽略热电偶的导热损失，热电偶测得的气流温度为195℃，求气流的实际温度。
解：时间常数：4?cpV?cpR3?c????1hA3hh?4?R23h?c3?4 00?1R???? ?cp8500?400?cp?R3D?2 R???hA???exp???可得???0?cVp??????cpVhAln?8500?400?? 200??ln? ?03?40025?200 考虑到辐射影响，且结点表面积远小于周边环境的表面积，结点与环境间辐射换热：44?1??A?Ebw?Ebo???A?Tw?T0 ??结点与气流间对流换热：?2?hA?tf?tw? 稳态时二者相等：?A?Tw?T0?44??hA?tf?tw? tf?tw????Th4w?T04???10?8?273?195?4?? 273?25?4?200℃?195?400??三、某一矩形烟道，截面积800mm×700mm，烟道长20m，烟道内壁保持tw=70℃恒温，现有tf=230℃的烟气流过该烟道，质量流量为qm=/s，试计算烟气出口温度。
传热学试题A及答案
《传热学》、单项选择题(每小题2分，共20 分)1对于过热器中：高温烟气A. 复合换热、导热、对流换热C.对流换热、复合换热、导热2. 导温系数的物理意义是A. 表明材料导热能力的强弱C.反映材料传播温度变化的能力3•热传递的三种基本方式为A.导热、热对流和传热过热C. 导热、热对流和热辐射4. 对流换热系数为1000W/ (m2?K)、流密度为A.8 XI04 W/m24 2C. 7 >0 W/m5. 空间辐射热阻与__A .表面尺寸C •表面间的相对位置6. 当管长远大于管径时，A.横放时小C.与横竖放无关B. 导热、热对流和辐射换热D.导热、辐射换热和对流换热温度为77 C的水流经27 C的壁面, (B. 6 >104 W/m2D.5 >04 W/m2站点:专业年级:姓名:学号:闭卷7外壁7内壁7过热蒸汽的传热过程次序为(B.导热、对流换热、复合换热D.复合换热、对流换热、导热B.反映了材料的储热能力D.表明导热系数大的材料一定是导温系数大的材料无关。
其对流换热的热)B.表面粗糙度D .表面形状圆管横向布置时的管外膜状凝结换热系数与竖放时相比,B.横放时大D.无法比较二、填空题(每小题2分，共20分)7•炉墙内壁到外壁的热传递过程为 A.热对流C.复合换热8. 下述哪种气体可以看作热辐射透明体 A.二氧化碳C.水蒸汽 9. 下列哪种设备不属于间壁式换热器A.1-2型管壳式换热器？ C.套管式换热器 10•高温过热器常采用__ A •顺流C •逆流B.对流换热 D.导热(T B. D. =的气体)? 空气 二氧化硫气体 B. 2-4型管壳式换热器 D.回转式空气预热器布置方式。
B .顺流和逆流混合 D .顺流和交叉流混合中国矿业大学2006〜2007学年第一学期脱产班1. 已知一换热过程的温差为 100 C ，热流量为10kW ，则其热阻为 ______________2. ____________________________________________ 为了达到降低壁温的目的，肋片应装在 ____________________________________________ 一侧。
传热学专升本考试题(含参考答案)
传热学考试题（含参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、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、浮头式B、套管式C、固定管板式正确答案：A2、夹套式换热器的优点是( )。
A、传热系数大B、构造筒单，价格低廉，不占器内有效容积C、传热量小D、传热面积大正确答案：B3、换热器中换热管与管板不采用( )连接方式A、胀焊B、焊接C、胀接D、螺纹正确答案：D4、工业生产中，沸腾传热应设法保持在( )A、膜状沸腾区B、自然对流区C、核状沸腾区D、过渡区正确答案：C5、NPSHr表示离心泵( )。
A、吸入口管路进入泵进口处的最小流量B、不发生汽蚀时，泵进口处需要有超过汽化压力还有的富余能量C、吸入口管路可给予的泵进口处超过汽化压力的富余能量正确答案：B6、中压废热锅炉的蒸汽压力为( )A、4.0～10B、4.0～12MPaC、1.4～4.3D、1.4～3.9正确答案：D7、按照离心泵完好标准，轻石脑油返输用离心泵机械密封允许泄漏量( )。
A、允许每分钟10滴B、允许每分钟15滴C、允许每分钟5滴D、比液化气的允许泄漏量多5滴正确答案：A8、会引起列管式换热器冷物料出口温度下降的事故有 ( )A、正常操作时，冷物料进口管堵B、冷物料泵坏C、热物料泵坏D、热物料流量太大正确答案：C9、反应物流经床层时，单位质量催化剂在单位时间内所获得目的产物量称为( )A、催化剂选择性B、空速C、催化剂负荷D、催化剂空时收率正确答案：D10、关于采用贯通吹扫法进行工艺管道的吹扫时，下列说法正确的是( )A、先吹支管道，然后吹扫主管道B、先吹扫主管道，然后吹扫支管道C、使所有管道同时排放D、吹扫没有先后顺序正确答案：B11、总转化率的大小说明新鲜原料最终( )的高低.A、反应速度B、反应深度C、反应时间.正确答案：B12、下列不能用作工程塑料的是( )。
A、聚氯乙烯B、聚甲醛C、聚碳酸酯D、聚酰胺正确答案：A13、关于分离冷区的节能措施，下列说法错误的是( )A、加强保温、减少冷损失B、合理匹配热交换，尽量使冷热物料在高温差下换热，以提高换热效率C、采用高效填料塔提高塔分离效率D、充分回收火炬气正确答案：B14、碱洗塔水洗段的主要作用是( )A、洗涤裂解气中的苯B、涤裂解气中夹带的碱液C、洗涤裂解气中二氧化碳D、洗涤裂解气中的硫化氢正确答案：B15、下列哪个选项不是列管换热器的主要构成部件( )A、封头B、管束C、外壳D、蛇管正确答案：D16、在换热器的操作中，不需做的是( )A、定期更换两流体的流动途径B、定期分析流体的成分，以确定有无内漏C、投产时，先预热，后加热D、定期排放不凝性气体，定期清洗正确答案：A17、关于重大事故的处理原则，下列表述错误的是( )A、可以就地排放油和气体，防止发生着火爆炸等恶性事故B、不跑、冒、滴、漏，不超温、超压、窜压C、事故判断要及时准确、动作迅速，请示汇报要及时，相互联系要及时D、注意保护催化剂及设备正确答案：A18、在蒸气—空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的( )在工程上可行A、提高蒸气流速B、提高空气流速C、在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积D、采用过热蒸气以提高蒸气温度正确答案：B19、列管换热器中下列流体宜走壳程的是( )A、腐蚀性的流体B、不洁净或易结垢的流体C、被冷却的流体D、压力高的流体正确答案：C20、新氢中的惰性气体含量大小对加氢裂化过程( )A、不利B、无影响C、有利正确答案：A21、低温泵的气相平衡线的作用是防止泵的( )。
高等传热学
高等传热学问题及答案1. 简述三种基本传热方式的传热机理并用公式表达传热定律；传热问题的边界条件有哪两类？2. 有限元法求解传热问题的基本思想是什么？基本求解步骤有哪些？同有限差分方法相比其优点是什么？3. 什么是形函数？形函数的两个最基本特征是什么？4. 加权余量法是建立有限元代数方程的基本方法，请描述四种常见形式并用公式表达。
5. 特征伽辽金法（CG ）在处理对流换热问题时遇到什么困难？特征分离法（CBS ）处理对流换热问题的基本思想是什么？第一题：（1）热传导传热传导模式是因为从一个分子到另一个分子的能量交换，没有分子的实际运动，如果自由电子存在，也可能因为自由电子的运动。
因此，这种形式的热输送在很大程度上取决于介质的性质，如果存在温度差，热传导发生在固体，液体和气体。
书上补充：当两个物体有温差，或者物体内部有温度差时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物体微粒（分子，原子或自由电子）的热运动传递了热量。
（2）热对流()a w T T h q -=（牛顿冷却定律） 存在于液体和气体中的分子具有运动的自由，它们随身携带的能量（热量），从热区域移动到冷区域。
由于在液体或气体的宏观运动，热量传递从一个地区到另一个地方 ,加上流体内的热传导能量传递,称为对流换热。
对流可能是自然对流、强制对流，或混合对流。
百度补充：对流仅发生于流体中，它是指由于流体的宏观运动使流体各部分之间发生相对位移而导致的热量传递过程。
由于流体间各部分是相互接触的，除了流体的整体运动所带来的热对流之外，还伴生有由于流体的微观粒子运动造成的热传导。
在工程上，常见的是流体流经固体表面时的热量传递过程，称之为对流传热。
（3）辐射4w T q εσ= （ 斯蒂藩-玻耳兹曼定律）任何（所有）物体和任何（所有）温度都能产生热辐射。
（绝对零度以上）这是唯一一种发生热传递不需要介质的方式。
热辐射本质上是从物体的表面发射电磁波，由电磁波携带能量进行能量传输。
传热学试题库含参考答案
《传热学》试题库第一章概论一、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。
7．对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。
对流传热系数表示对流传热能力的大小。
8．辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。
辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。
9．复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。
复合传热系数表示复合传热能力的大小。
10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。
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。
（单位时间内所传递的热量，W，单位传热面上的热流量，W/m2）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。
（传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量，W／(m2·K)）5．导热系数的单位是；对流传热系数的单位是；传热系数的单位是。
上海理工大学高等传热学试题及答案
上海理工大学高等传热学试题及答案(总2页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1.试求出圆柱坐标系的尺度系数，并由此导出圆柱坐标系中的导热微分方程。
2 .一无限大平板，初始温度为T 0；τ>0时，在x = 0表面处绝热；在x =L 表面以对流方式向温度为t f 的流体换热。
试用分离变量法求出τ>0时平板的温度分布（常物性）。
（需求出特征函数、超越方程的具体形式，范数（模）可用积分形式表示）。
（15分）3.简述近似解析解——积分法中热层厚度δ的概念。
答：近似解析解：既有分析解的特征：得到的结果具有解析函数形式，又有近似解的特征：结果只能近似满足导热解问题。
在有限的时间内，边界温度的变化对于区域温度场的影响只是在某一有限的范围内，把这个有限的范围定义为热层厚度δ。
4.与单相固体导热相比，相变导热有什么特点答：相变导热包含了相变和导热两种物理过程。
相变导热的特点是1.固、液两相之间存在着 移动的交界面。
2.两相交界面有潜热的释放（或吸收）对流部分（所需量和符号自己设定）1 推导极坐标系下二维稳态导热微分方程。
2 已知绕流平板流动附面层微分方程为y uy u V x u u 22∂∂=∂∂+∂∂ν取相似变量为：x u y νη∞= x u f νψ∞=写出问题的数学模型并求问题的相似解。
3 已知绕流平板流动换热的附面层能量积分方程为：⎰=∞∂∂=-δ00)(y y ta dy t t u dx d当Pr<<1时，写出问题的数学模型并求问题的近似积分解及平均Nu （取三次多项式）。
4 写出常热流圆管内热充分发展流动和换热问题的数学模型并求出速度和温度分布及Nu x .O x辐射1．请推导出具有n个表面的净热流法壁面间辐射换热求解公式，并简要说明应用任一种数值方法的求解过程。
2．试推导介质辐射传递方程的微分形式和积分形式，要求表述出各个步骤和结果中各个相关量的含义。
高等传热学问答题答案
高等传热学问题及答案1.简述三种基本传热方式的传热机理并用公式表达传热定律；传热问题的边界条件有哪两类？2.有限元法求解传热问题的基本思想是什么？基本求解步骤有哪些？同有限差分方法相比其优点是什么？3.什么是形函数？形函数的两个最基本特征是什么？4.加权余量法是建立有限元代数方程的基本方法，请描述四种常见形式并用公式表达。
5.特征伽辽金法（CG）在处理对流换热问题时遇到什么困难？特征分离法（CBS）处理对流换热问题的基本思想是什么？1：热传导：热传导的发生有两种情况，一种是分子没有发生实际的运动，能量从一个分子传到了另一个分子；另一种是存在自由电子的运动。
热传导在很大程度上依赖于介质的性质，只要存在温度梯度它可以发生在固体、液体和气体中。
傅里叶定律：q x=−k dTdx热对流：液体或者气体中的自由分子会携带者能量从高温区域运动到低温区域，我们称这种由于液体或气体的宏观运动而引起的流体内部热量传递的现象叫热对量。
热对流包括自由对流、强迫对流和混合对流。
牛顿冷却定律：q=h（T w−T a）热辐射：所有的物体在任何温度下都会发生热辐射。
热辐射的本质是物体表面发射出的可以携带能量的电磁波，当这些电磁波碰到其他物体表面是，一部分发生了反射，一部分发生了透射，剩余的部分被吸收了。
热辐射不需要介质，因此在真空中也可以发生。
斯蒂芬-玻尔兹曼定律：q=εσT4（也叫做4次方定律）两类边界条件：①狄利克雷边界条件：给定边界的温度T=T0=C②纽曼边界条件：给定边界处的热流密度q=−k∂T∂n=h（T w−T a）或者是对流换热系数以及空气的温度-k∂T∂n2：思想：将连续体看做只是在节点处相连接的一组有限个单元的组合体，把节点温度作为基本未知量，然后用形函数和节点温度的线性组合来表示单元内任意一点的温度，建立求解节点温度的有限元方程，求解方程得出有限个离散点上的温度的近似解，并用这一近似解来代替实际物体内连续的温度分布，随着单元数目的增加，近似解就越接近于精确解。
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。
高等传热学复习题答案
高等传热学复习题答案1. 试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条件下，热量通过材料的传导过程。
其物理意义是热量的传递速率与温度梯度的负值成正比，且与材料的热导率有关。
数学表达式为：\( q = -k \frac{dT}{dx} \)，其中 \( q \) 表示热量传递速率，\( k \) 表示材料的热导率，\( \frac{dT}{dx} \) 表示温度梯度。
2. 什么是热对流？请简述热对流的两种主要类型。
热对流是指流体中热量的传递过程，它依赖于流体的宏观运动。
热对流的两种主要类型为自然对流和强制对流。
自然对流是由流体内部密度差异引起的，而强制对流则是由外部力（如风扇或泵）驱动的流体运动。
3. 简述辐射换热的基本原理。
辐射换热是指物体之间通过电磁波传递能量的过程。
它不需要任何介质，可以在真空中进行。
辐射换热的基本原理是物体根据其温度和表面特性发射和吸收辐射能。
斯特藩-玻尔兹曼定律和普朗克定律是描述辐射换热的基本定律。
4. 试分析在不同边界条件下，热传导问题的解法。
在不同的边界条件下，热传导问题的解法会有所不同。
例如，在狄利克雷边界条件下，物体表面的温度是已知的；在诺伊曼边界条件下，物体表面的热流密度是已知的；而在罗宾边界条件下，物体表面的热流密度与温度的函数关系是已知的。
对于这些不同的边界条件，可以采用分离变量法、有限差分法或有限元法等方法求解。
5. 描述在不同工况下，流体流动的类型及其特点。
流体流动的类型通常根据流动的雷诺数（Re）来分类。
当Re小于2300时，流动为层流，特点是流线平行，无涡旋；当Re大于4000时，流动为湍流，特点是流线混乱，存在涡旋。
在过渡流区域（2300 < Re < 4000），流动状态不稳定，可能同时存在层流和湍流的特点。
6. 试解释热辐射中的黑体、灰体和选择性辐射体的概念。
黑体是指能够吸收所有入射辐射的物体，其辐射能力与温度有关，遵循斯特藩-玻尔兹曼定律。
传热学专升本试题库(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、100mol苯胺在用浓硫酸进行焙烘磺化时，反应物中含88.2mol对氨基苯磺酸、1mol邻氨基苯磺酸、2mol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、HClB、KOC、NaOHD、P2O5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( )A、PVCB、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( )。
高等传热学考试范围(答案)
答：该换热器管内为水的对流换热，管外为空气的对流换热，主要热阻在管外空气侧，因而在管外加装肋片可强化传热。注意到钢的导热系数虽然小于铜的，但该换热器中管壁导热热阻不是传热过程的主要热阻，因而无需将钢管换成铜管。
1.强迫流动换热如何受热物性影响？
答：强迫对流换热与Re和Pr有关；加热与对流的粘性系数发生变化。
2.强化传热是否意味着增加换热量？工程上强化传热的收益和代价通常是指什么？
答：不一定，强化传热是指在一定条件（如一定的温差、体积、重量或泵功等）下增加所传递的热量。工程上的收益是减小换热器的体积节省材料和重量；提高现有换热器的换热量；减少换热器的阻力，以降低换热器的动力消耗等。代价是耗电，并因增大流速而耗功。
9.太阳能集热器吸热表面选用具有什么性质的材料为宜?为什么?
答：太阳能集热器是用来吸收太阳辐射能的，因而其表面应能最大限度地吸收投射来的太阳辐射能，同时又保证得到的热量尽少地散失，即表面尽可能少的向外辐射能。但太阳辐射是高温辐射，辐射能量主要集中于短波光谱(如可见光)，集热器本身是低温辐射，辐射能量主要集中于长波光谱范围(如红外线)。所以集热器表面应选择具备对短波吸收率很高，而对长波发射(吸收)率极低这样性质的材料。
如图所示，
稳态时屋射热量:
代入(1)中得:
采用试凑法，解得
答：沸腾是指在液体内部以产生气泡的形式进行的气化过程，就流体运动的动力而言，沸腾过程又有大容器沸腾，大容器沸腾时流体的运动是由于温差和气泡的扰动所引起的，沸腾换热会依次出现自然对流区、核态沸腾区、过度沸腾区和膜态沸腾区。当温度较低时（ ）壁面过热度小，壁面上没有气泡产生。当加热壁面的过热度 后，壁面上个别点（称为汽化核心）开始产生气泡，汽化核心的气泡彼此互不干扰。随着 进一步增加，汽化核心增加，气泡互相影响，并会合成气块及气柱。在这两个区中，气泡的扰动剧烈，传热系数和热流密度都急剧增大。进一步提高 ，传热规律出现异乎寻常的变化。这是因为气泡汇聚覆盖在加热面上，而蒸汽排除过程越趋恶化。这时热流密度达到最低，并且温度达到了过热度，是很不稳定的过程。
传热理论知识考核试题及答案
传热理论知识考核一、选择题1 .热流密度q与热流量的关系为（）（以下式子A为传热面积，λ为导热系数，h为对流传热系数）:q=φAq=φ∕A√q=λφq=hφ2 .在传热过程中，系统传热量与下列哪一个参数成反比？（）传热面积流体温差传热系数传热热阻V3 .在稳态传热过程中，传热温差一定，如果希望系统传热量增大，则不能采用下述哪种手段？（）增大系统热阻V增大传热面积增大传热系数增大对流传热系数4 .试判断下述几种传热过程中哪一种的传热系数最小（）从气体到气体传热V从气体到水传热从油到水传热从凝结水蒸气到水传热5 .太阳与地球间的热量传递属于下述哪种传热方式？（）导热热对流热辐射V以上几种都不是6 .常温下，下列物质中哪一种材料的导热系数较大？（）纯铜V碳钢不锈钢黄铜7 .下述哪一点不是热力设备与冷冻设备加保温材料的目的？（）防止热量（或冷量）损失提高热负荷V防止烫伤（或冻伤）保持流体温度8 .金属含有较多的杂质，则其导热系数将如何变化？（）变大变小√不变可能变大也可能变小9 .冬天用手分别触摸置于同一环境中的木块和铁块，感到铁块很凉，这是什么原因？（）因为铁块的温度比木地氐因为铁块摸上去比木块硬因为铁块的导热系数比木块小因为铁块的导热系数比木块大V10 .流体流过平板对流传热时，在下列边界层各区中，温度降主要发生在:（）主流区湍流边界层层流底层V缓冲区湍流核心区11 .空气自然对流传热系数与强迫对流时的对流传热系数相比：（）要小的多√要大得多十分接近不可比较12 .下述哪种手段对提高对流传热系数无效？（）提1⅝流速增大管径。
采用入口效应采用导热系数大的流体13 .从传热角度看，下面几种冷却方式中，哪种方式的冷却效果会最好？（）水冷氢冷气冷水沸腾冷却√14 .下列哪个不是影响对流传热的因素？（）流动状态tw（温差）E（黑度）。
换热面的几何形状15 .影响膜状换热系数的主要因素是（I蒸汽流速不凝结气体表面粗糙度A+BV16 .影响物体表面黑度的主要因素是：（）物质种类、表面温度、表面状况V表面温度、表面状况、辐射强度物质种类、表面温度、表面颜色表面颜色、表面温度、表面光洁度17 .由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是：（）热辐射V热对流导热都不是18 .将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是什么？（）减少导热减少对流传热减少对流与辐射传热减少导热与对流传热√19 .在保温瓶内胆上镀银的目的是什么？（）削弱导热传热削弱辐射传热V削弱对流传热同时削弱导热、对流与辐射传热20 .物体能够发射热辐射的最基本条件是下述哪一个？（）温度大于OKV具有传播介质真空状态表面较黑21 .强化传热时，增强传热过程中哪T则的传热系数最有效？（）热流体侧冷流体侧传热热阻大的一侧V传热热阻小的一侧22 .已知当温度为T时,耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力,则铝的黑度（）耐火砖的黑度。
高等传热习题答案全部
1-21）推导柱坐标系中的导热微分方程因为cos x r ϕ=，sin y r ϕ=，z z =所以有111cos sin 0x xx r y yx r z zx r ϕϕ⎧∂∂==⎪∂∂⎪⎪∂∂==⎨∂∂⎪⎪∂∂==⎪∂∂⎩ 222sin cos 0x xr x y yr x z zx ϕϕϕϕϕ⎧∂∂==-⎪∂∂⎪⎪∂∂==⎨∂∂⎪⎪∂∂==⎪∂∂⎩ 333001x xx z y yx z z zx z ⎧∂∂==⎪∂∂⎪⎪∂∂==⎨∂∂⎪⎪∂∂==⎪∂∂⎩ 由上面关系式我们可得11r H H ===(1.1)2H H r ϕ===(1.2)31z H H ==(1.3)由（1.1）、（1.2）、（1.3）得H r =32211V i i i i H t t q Hx H x =⎛⎫∂∂∇=+ ⎪∂∂⎝⎭∑ (1.4)把（1.1）、（1.2）、（1.3）代入式（1.4）中得柱坐标系中的导热微分方程22222211t t tt r r r r r zϕ∂∂∂∂⎛⎫∇=++ ⎪∂∂∂∂⎝⎭ (1.5)2）推导球坐标系中的导热微分方程因为sin cos x r θϕ=，sin sin y r θϕ=，cos z r θ=所以有111sin cos sin sin cos x xx r y yx r z zx r θϕθϕθ⎧∂∂==⎪∂∂⎪⎪∂∂==⎨∂∂⎪⎪∂∂==⎪∂∂⎩ 222c o s c o s c o s s i n sin x xr x y yr x z zr x θϕθθϕθθθ⎧∂∂==⎪∂∂⎪⎪∂∂==⎨∂∂⎪⎪∂∂==-⎪∂∂⎩ 222s i n s i n s i n c o s 0x xr x y yr x z zx θϕϕθϕϕϕ⎧∂∂==-⎪∂∂⎪⎪∂∂==⎨∂∂⎪⎪∂∂==⎪∂∂⎩ 由上面关系式我们可得11r H H === (1.6)2H H r θ===(1.7)3sin H H r ϕθ===(1.8)由（1.1）、（1.2）、（1.3）得2sin H r θ=把（1.6）、（1.7）、（1.8）代入式（1.4）中得球坐标系中的导热微分方程22222222111sin sin sin t t tt r r r r r r θθθθθϕ∂∂∂∂∂⎛⎫⎛⎫∇=++ ⎪ ⎪∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭ (1.9)1-4设,,r θϕ为导热系数主轴则sin rr tq r t q r t q r θθϕϕλλθλθϕ⎧∂=-⎪∂⎪∂⎪=-⎨∂⎪∂⎪=-⎪∂⎩(1.10)在非稳态导热微分方程中311i i i i H q q Hx H =⎛⎫∂∇=⎪∂⎝⎭∑ (1.11)其中球坐标系中11H =，2H r =，3sin H r θ=，2sin H r θ=，由（1.10），（1.11）得22222111sin sin sin r t t t q r r r r r r θϕλλθλθθθθϕϕ⎛⎫∂∂∂∂∂∂⎛⎫⎛⎫-∇=++ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭(1.12) 非稳态导热微分方程为V tcq q ρτ∂=-∇+∂ (1.13)将（1.12）代入（1.13）得各向异性介质在球坐标系中(),,r θϕ中的非稳态导热方程22222111sin sin sin r v t t t t cr q r r r r r θϕρλλθλτθθθθϕϕ⎛⎫∂∂∂∂∂∂∂⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭(1.14)1-5有题目中的给定的已知条件得sin cos sin sin cos xAch yAch zAsh ηθϕηηθϕηηθη⎧∂=⎪∂⎪⎪∂=⎨∂⎪⎪∂=⎪∂⎩c o s c o s c o s s i n s i n xA s hyA s h zA c hηθϕθηθϕθηθη⎧∂=⎪∂⎪∂⎪=⎨∂⎪∂⎪=-⎪∂⎩s i ns i n s i n c o s 0xAsh yAsh zηθϕϕηθϕϕϕ⎧∂=-⎪∂⎪⎪∂=⎨∂⎪⎪∂=⎪∂⎩由以上公式可得椭球坐标系的拉梅系数为sin H H H Ash ηθϕηθ⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩(1.15)()32222sin sin cos H A sh ch sh ηθηθηθ=+(1.16)把式（1.15）、（1.16）代入（1.4）中得()22222222222222211cot sin sin cos t t t t tt cth A sh A ch sh ηθηηθθηθϕηθηθ⎛⎫∂∂∂∂∂∇=++++⎪∂∂∂∂∂+⎝⎭(1.17)2-1首先对铝导线进行分析求出铝导线的温度场，这是一个一维稳态有内热源的问题 在圆柱坐标系中建立其导热微分方程得10v d dt r q λ⎛⎫⎪⎝⎭+= (2.1)其中λ按常物性处理解导热微分方程得212ln 4v q t r c r c λ=-++ (2.2)把边界条件带入上式求解两个常数0r =，0tr∂=∂求得10c =，所以（2.2）式变为224v qt r c λ=-+(2.3)r R =，w t t =求得224v w q c t R λ=+(2.4)铝导线内温度场为()224v w q t t R r λ=+- (2.5)铝导线单位长度发热量： 222l v I Q q R R ρππ==，所以224v I q Rρπ=横截面积2A R π=，所以0.977R mm ===， 1.954D mm =1R R =为裸线直径；2R 为塑胶线的外径对于裸线：()12l w f Q h t t R π=-(2.6)12lw f Q t t h R π=+(2.7)把（2.7）式带入（2.5）式得()2211124l v f Q qt t R r h R πλ=++-(2.8)把lQ 、vq 带入得（2.8）式得()22221232411124f I I t t R r h R R ρρπλπ=++- (2.9)对于塑胶线：21221122ln w fl D D h R t t Q πλπ-=+ (2.10)222111ln 22w f l D t t Q h R D ππλ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭(2.11)把lQ 代入得222122111ln 22w f D I t t R h R D ρπππλ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭(2.12)把（2.12）式带入（2.5）式得 ()2222121221111ln 224v f q D I t t R r R h R D ρπππλλ⎛⎫=+++- ⎪⎝⎭即()2222212412211111ln 224f D I I t t R r R h R D R ρρπππλλπ⎛⎫=+++- ⎪⎝⎭ (2.13)设导线内部0r =时温度为0t ，根据题目要求导线内部最高温度与环境温度的温差不得超过 80℃，即080f t t -=℃时通过导线的电流取到最大值。
传热学考试题及答案
传热学考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 热传导的三种基本方式是：A. 导热、对流、辐射B. 导热、对流、蒸发C. 导热、对流、相变D. 导热、对流、扩散答案：A2. 傅里叶定律描述的是：A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热扩散答案：A3. 以下哪种材料的导热系数通常最高？A. 空气B. 木材C. 铜D. 橡胶答案：C4. 热对流的驱动力是：A. 温度差B. 压力差C. 密度差D. 重力答案：A5. 黑体辐射定律是由哪位物理学家提出的？A. 普朗克B. 牛顿C. 爱因斯坦D. 波尔兹曼答案：A6. 辐射传热中，辐射强度与温度的四次方成正比，这是根据哪个定律得出的？A. 斯特藩-玻尔兹曼定律B. 维恩位移定律C. 普朗克定律D. 瑞利-金斯定律答案：A7. 以下哪种情况下，流体的对流换热系数会增大？A. 流体流速减慢B. 流体温度升高C. 流体粘度增大D. 流体流速加快答案：D8. 相变传热中，哪种物质的相变潜热最大？A. 水B. 冰C. 蒸汽D. 干冰答案：A9. 热传导方程中，温度随时间的变化率与什么成正比？A. 温度梯度B. 热流密度C. 热导率D. 热扩散率答案：D10. 热阻的概念是由哪位科学家提出的？A. 傅里叶B. 牛顿C. 欧姆D. 焦耳答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 热传导的基本定律是__________定律。
答案：傅里叶2. 热对流换热系数的单位是__________。
答案：W/(m²·K)3. 辐射传热中，黑体的辐射能力最强，其辐射强度与绝对温度的__________次方成正比。
答案：四4. 热传导过程中，热量传递的方向总是从__________向低温区域。
答案：高温区域5. 在热对流中，流体的流动状态可以分为层流和__________。
答案：湍流6. 热辐射不需要__________作为介质。
答案：物质7. 相变传热中，物质从液态变为气态的过程称为__________。
高等传热学复习题答案
2013年高等传热学复习题黄祯光 12S002002一、解释概念（数学表达式、物理含义）。
1、粘性耗散效应及耗散函数Φ：粘性应力做功将动能转化为热能的现象即为粘性耗散效应，将引起粘性耗散效应的流体应变关系定义为耗散函数Φ：22()()3j j i i j j i jx x x x υυυυ∂∂∂∂Φ=+-∂∂∂∂ 2、随动导数（物质导数、实体导数）：d d i ib b bv x ττ∂∂=+∂∂，表示的是固定流体质点的某一特性量变化率。
若b 代表流速v i ，则d d iv τ代表流体质点的真实加速度d d i i i i j j v v v a v x ττ∂∂==+∂∂，式中iv τ∂∂表示当地加速度，i j j v v x ∂∂表示对流加速度。
3、热边界层：固体壁面附近，在垂直于壁面方向上，存在很大的温度梯度，流体温度发生剧烈变化的薄层。
在热边界层内沿壁面法向导热是主要的传热方式，热边界层厚度δt <<L ，热边界层的流动状态对换热起着决定性作用。
层流热边界层内：沿壁面法向的热流传递方式主要是导热。
湍流边界层内：粘性底层靠导热，湍流核心区的脉动对流占主要地位。
4、热充分发展流：将热边界层汇合后的区域称为热充分发展流，此区域为无量纲温度分布不随主流方向(x 方向)发生变化，即截面内各点的温度保持按一定规律同步变化，流体与壁面的换热强度不变化。
5、雷诺应力：tij i j τρυυ''=-，表示因速度脉动而引起的动量传递（扩散性质），通常称为湍流附加应力或雷诺应力。
6、雷诺热流：t j p j q c T ρυ''=，表示因速度脉动与温度脉动所引起的x j 方向附加热流，称为湍流附加热流或雷诺热流。
7、湍流强度J ：湍流脉动速度与平均速度的比值，21211(')3j J v V ==，V u '，v '，w '是三个方向的脉动速度，当222u v w '''==时为各项同性湍流，否则为各向异性湍流。
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。
传热学题库及参考答案
传热学题库及参考答案1、原油中的硫化物在高温时能形成( )腐蚀介质。
A、RSB、SC、S-H2S-RSHD、H2S答案：C2、列管换热器的传热效率下降可能是由于( )A、壳体内不凝汽或冷凝液增多B、管束与折流伴的结构不合理C、壳体介质流动过快D、壳体和管束温差过大答案：A3、制冷分为四个过程，其中给深冷分离提供冷剂是在( )过程中。
A、压缩B、膨胀C、蒸发D、冷凝答案：C4、已知环氧乙烷合成反应器生产能力为144t/d，年工作时间8000h，按乙烯原料计算，生成环氧乙烷的选择性为71%，通入反应器的乙烯为43720kg/h （原子量:C-12，H-1，O-16），下列生产指标正确的是( )A、反应器年生产能力为48kt/a，乙烯转化率为12.3%B、反应器年生产能力为52.56kt/a，乙烯转化率为12.3%；C、反应器年生产能力为48kt/a，乙烯的转化率为8.73%D、反应器年生产能力为52.56kt/a，乙烯的转化率为8.73%答案：A5、套管换热器的换热方式为( )A、混合式B、间壁式C、蓄热式D、其他方式答案：B6、输送膏状物应选用( )A、往复泵B、压缩机C、齿轮泵D、离心泵答案：C7、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是( )A、管壁热阻；B、污垢热阻；C、管外对流传热热阻；D、管内对流传热热阻；答案：B8、裂解气深冷分离的主要依据是( )A、各烃的相对挥发度不同B、各烃分子结构的不同C、各烃分子量的大小D、各烃分子间作用力不同答案：A9、对于一级反应其半衰期与反应物的起始浓度( )A、成反比B、无关C、成正比D、不确定答案：B10、产生离心泵启动后不进水的原因是( )。
A、泵内发生汽蚀现象B、吸入管浸入深度不够C、填料压得过紧D、轴承润滑不良答案：B11、有机化合物及其水溶液作为载冷剂使用时的主要缺点是( )A、凝固温度较高B、腐蚀性强C、价格较高D、载热能力小答案：C12、乙烯工业上前加氢和后加氢是依( )为界划分的。
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1.强迫流动换热如何受热物性影响？答：强迫对流换热与Re和Pr有关；加热与对流的粘性系数发生变化。
2.强化传热是否意味着增加换热量？工程上强化传热的收益和代价通常是指什么？答：不一定，强化传热是指在一定条件（如一定的温差、体积、重量或泵功等）下增加所传递的热量。
工程上的收益是减小换热器的体积节省材料和重量；提高现有换热器的换热量；减少换热器的阻力，以降低换热器的动力消耗等。
代价是耗电，并因增大流速而耗功。
3.传热学和热力学中的热平衡概念有何区别？答：工程热力学是温度相同时，达到热平衡，而传热学微元体获得的能量等于内热源和进出微元体热量之和，内热源散热是有温差的。
4.表面辐射和气体辐射各有什么特点? 为什么对辐射板供冷房间，无需考虑气体辐射的影响，而发动机缸内传热气体辐射却成了主角？答：表面辐射具有方向性和选择性。
气体辐射的特点：1.气体的辐射和吸收具有明显的选择性。
2. 气体的辐射和吸收在整个气体容器中进行，强度逐渐减弱。
空气，氢，氧，氮等分子结构称的双原子分子，并无发射和吸收辐射能的能力，可认为是热辐射的透明体。
但是二氧化碳，水蒸气，二氧化硫，氯氟烃和含氯氟烃的三原子、多原子以及不对称的双原子气体（一氧化碳）却具有相当大的辐射本领。
房间是自然对流，气体主要是空气。
由于燃油，燃煤及然气的燃烧产物中通常包含有一定浓度的二氧化碳和水蒸气，所以发动机缸内要考虑。
5.有人在学完传热学后认为，换热量和热流密度两个概念实质内容并无差别，你的观点是？答：有差别。
热流密度是指通过单位面积的热流量。
而换热量跟面积有关。
6.管内层流换热强化和湍流换热强化有何实质性差异？为什么?答：层流边界层是强化管内中间近90%的部分，层流入口段的热边界层比较薄，局部表面传热系数比充分发展段高，且沿着主流方向逐渐降低。
如果边界层出现湍流，则因湍流的扰动与混合作用又会使局部表面传热系数有所提高，再逐渐向于一个定值。
而湍流是因为其推动力与梯度变化和温差有关，减薄粘性底层，所以强化壁面。
7.以强迫对流换热和自然对流换热为例，试谈谈你对传热、流动形态、结构三者之间的关联答：对流换热按流体流动原因分为强制对流换热和自然对流换热。
一般地说，强制对流的流速较自然对流高，因而对流换热系数也高。
例如空气自然对流换热系数约为5～25 W/（m2•℃），强制对流换热的结构影响了流体的流态、流速分布和温度分布，从而影响了对流换热的效果。
流体在管内强制流动与管外强制流动，由于换热表面不同，流体流动产生的边界层也不同，其换热规律和对流换热系数也不相同。
在自然对流中，流体的流动与换热表面之间的相对位置，对对流换热的影响较大，平板表面加热空气自然对流时，热面朝上气流扰动比较激烈，换热强度大；热面朝下时流动比较平静，换热强度较小。
8.我们经常用Q=hA·Δt.计算强迫对流换热、自然对流换热、沸腾和凝结换热，试问在各种情况下换热系数与温差的关联？答：强迫对流的换热系数与Re,Pr有关但与温差无关，自然对流与Gr的0.25次方有关联，即与温差有关，凝结换热换热系数是温差的-0.25次方。
9.试简述基尔霍夫定理的基本思想答：一、基尔霍夫第一定律：汇于节点的各支路电流的代数和等于零，用公式表示为：∑I=0又被称作基尔霍夫电流定律（KCL）。
二、基尔霍夫第二定律：沿任意回路环绕一周回到出发点，电动势的代数和等于回路各支路电阻（包括电源的内阻在内）和支路电流的乘积（即电压的代数和）。
用公式表示为：∑E=∑RI又被称作基尔霍夫电压定律(KVL)。
10.简述沸腾换热与汽泡动力学、汽化核心、过热度这些概念的关联答：沸腾是指在液体内部以产生气泡的形式进行的气化过程，就流体运动的动力而言，沸腾过程又有大容器沸腾，大容器沸腾时流体的运动是由于温差和气泡的扰动所引起的，沸腾换热会依次出现自然对流区、核态沸腾区、过度沸腾区和膜态沸腾区。
当温度较低时（C t 04<∆）壁面过热度小，壁面上没有气泡产生。
当加热壁面的过热度C t 04≥∆后，壁面上个别点（称为汽化核心）开始产生气泡，汽化核心的气泡彼此互不干扰。
随着t ∆进一步增加，汽化核心增加，气泡互相影响，并会合成气块及气柱。
在这两个区中，气泡的扰动剧烈，传热系数和热流密度都急剧增大。
进一步提高t ∆，传热规律出现异乎寻常的变化。
这是因为气泡汇聚覆盖在加热面上，而蒸汽排除过程越趋恶化。
这时热流密度达到最低，并且温度达到了过热度，是很不稳定的过程。
II.传热学与实际应用1.利用同一冰箱储存相同的物质时，试问结霜的冰箱耗电量大还是未结霜的冰箱耗电量大？答：当其它条件相同时，冰箱的结霜相当于在冰箱蒸发器和冰箱冷冻室（或冷藏室）之间增加了一个附加热阻，因此，要达到相同的制冷室温度，必然要求蒸发器处于更低的温度。
所以，结霜的冰箱耗电量更大。
2. 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摄氏度，试解释这种现象。
答：可从辐射换热以及热平衡温度的角度来分析，由于存在大气窗口（红外辐射能量透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口），因此地面可与温度很低的外太空可进行辐射热交换，这样就有可能使地面的热平衡温度低于空气温度3．请说明在换热设备中，水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响，如何防止。
当你设计一台换热器，如果预先考虑结垢的影响，换热器面积将会比理想情况大还是小?答：从传热系数或传热热阻角度分析。
在换热设备中，水垢、灰垢的存在将使系统中导热热阻大大增加，减小了传热系数，使换热性能恶化，同时还使换热面易于发生腐蚀，并减小了流体的流通截面，较厚的污垢将使流动阻力也增大。
此外，热流体侧壁面结垢，会使壁面温度降低，使换热效率下降，而冷流体侧壁面结垢，会导致壁温升高，对于换热管道，甚至造成爆管事故。
防止结垢的手段有定期排污、清洗、清灰，加强水处理，保证水质，采用除尘、吹灰设备等。
4. 一碗水放在空气中散热，其温度随时间的变化估计是何种趋势？为什么？答 ：一碗水放在空气中，将会与大气进行自然对流换热和辐射对流换热，开始温度下降较快，而后逐渐变慢，最后趋于环境温度。
5．为强化一台冷油器的传热，有人用提高冷却水流速的办法，但发现效果并不显著，试分析原因。
答：冷油器中由于油的粘度较大，对流换热表面传热系数较小，占整个传热过程中热阻的主要部分，而冷却水的对流换热热阻较小，不占主导地位，因而用提高水速的方法，只能减小不占主导地位的水侧热阻，故效果不显著。
6．有一台钢制换热器，热水在管内流动，加热管外空气。
有人提出，为提高加热效果，采用管外加装肋片并将钢管换成铜管。
请你评价这一方案的合理性。
答：该换热器管内为水的对流换热，管外为空气的对流换热，主要热阻在管外空气侧，因而在管外加装肋片可强化传热。
注意到钢的导热系数虽然小于铜的，但该换热器中管壁导热热阻不是传热过程的主要热阻，因而无需将钢管换成铜管。
7．干燥物料有很多种方式：比如热风干燥、微波干燥、红外干燥等，目前常用的是热风干燥，但热风干燥的缺点是耗能大、表面易起皮和开裂，试从传热传质的角度来分析这一现象答：热量从高温热源以各种方式传递给湿物料，使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间，从而在物料表面和内部出现湿含量的差别。
但是为了使内部湿量逐步往外走，就要加大能耗，使的表面温度更高，变干。
8. 有人存在这样的观点：由于工质冷凝和沸腾换热系数很高，因此无需进行沸腾和冷凝换热强化答：随着工业的发展，特别是高热负荷的出现，相变传热（沸腾和凝结）的强化日益受到重视并在工业上得到越来越多的应用。
一般认为凝结换热系数很高，可以不必采用强化措施。
但对氟里昂蒸汽或有机蒸汽而言，氟利昂是低沸点工质，潜热很小，沸腾换热系数和它们的凝结换热系数比水蒸气小的多。
9. 太阳能集热器吸热表面选用具有什么性质的材料为宜? 为什么?答：太阳能集热器是用来吸收太阳辐射能的，因而其表面应能最大限度地吸收投射来的太阳辐射能，同时又保证得到的热量尽少地散失，即表面尽可能少的向外辐射能。
但太阳辐射是高温辐射，辐射能量主要集中于短波光谱(如可见光)，集热器本身是低温辐射，辐射能量主要集中于长波光谱范围(如红外线)。
所以集热器表面应选择具备对短波吸收率很高，而对长波发射(吸收)率极低这样性质的材料。
10.为什么锅炉中高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式？答:因为在一定的进出口温度条件下，逆流的平均温差最大，顺流的平均温差最小，即采用逆流方式有利于设备的经济运行。
但逆流式换热器也有缺点，其热流体和冷流体的最高温度集中在换热器的同一端，使得该处的壁温较高，即这一端金属材料要承受的温度高于顺流型换热器，不利于设备的安全运行。
所以高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式，即在烟温较高区域采用顺流布置，在烟温较低区域采用逆流布置。
1. 有一台1-2型管壳式换热器（壳侧1程，管侧2程）用来冷却11号润滑油。
冷却水在管内流动，t C t C 222050'",,=︒=︒流量为3kg/s ；可认为管壳式换热器是一种交叉流换热，热油的进出口温度为：C m W k C t C t ︒=︒=︒=2"1 1/350,60,100。
试计算：①油的流量；②所传递的热量；③所需的传热面积。
解: (1) 油的流量:查得润滑油及水的比热分别为：c1=2148 J/kg ℃；c2=4174 J/kg ℃则: G G c t c t kg s 122211341745020214810060437==⨯⨯-⨯-=∆∆()().(/)(2) 所传递的热量:)(66.375)2050(41743222kW t c G =-⨯⨯=∆=Φ (3) 所需的传热面积:t t t C l=-=-=︒12602040"' t t t C r =-=-=︒121005050'" ∆t t t t t C m l r l r =-=-=︒l n l n .40504050448由图10-23： P t t t t R t t t t PR R =--=--==--=--==⨯===22121122502010020037510060502013331333037505111333075"''''""'.....//..查得： ψ=0.9∆tm=44.8×0.9=40.32 ℃2. 压力为1.5×105Pa 的无油饱和水蒸汽在卧式壳管式冷凝器的壳侧凝结。
经过处理的循环水在外径为20mm 、厚为1mm 的黄铜管内流过，流速为1.4m/s ，其温度由进口出处的56℃升高到出口处的94℃。