传热学模拟试卷与答案汇编

《传热学》模拟 试卷

一、 单选题

1、一个表面的吸收比和( )无关。

a 投射表面温度

b 吸收表面温度

c 吸收表面面积

d 投射表面性质 2、在一维平板瞬态导热问题中，可采用近似拟合公式（即第一项近似解）进行计算的条件是（ ）。

a Fo<0.2

b Bi>0.1

c Bi<0.1

d Fo>0.2

3、 管内强迫层流充分发展段，如其他条件不变，半径增大时对流换热表面传

热系数会（ ）。

a 增大

b 不变

c 减小

d 先减后增

4、 通过无内热源、常物性、对称第一类边界条件的平壁非稳态导热正规状况

阶段，温度分布包括以下特性（ ）。

a 线性

b 仅是位置的函数

c 不再受边界条件的影响

d 仅与Fo 和x

δ

有关 5、 蒸汽含有不凝结气体时，凝结换热的效果会（ ）。

a 减弱

b 无影响

c 增强

d 可能增强，也可能减弱 6、 下面哪种方法能够减少蒸汽通道内热电偶测温误差（ ）。

a 热电偶靠近通道内壁

b 增加热节点黑度

c 减小气流流速

d 通道外保温 7、 通过圆筒壁的传热过程，传热面上的总热阻与（ ）无关。

a 两侧流体流速

b 计算基准面积

c 壁厚

d 固体壁物性

8、 一个温度为27 o C 的表面在红外线范围内可看作灰体，那么在8m λμ<的近

红外范围内当波长增加时，灰体的光谱辐射力会（ ）。 a 持续增加 b 持续减少 c 先增后减 d 先减后增 9、 是否可以通过安置肋片来强化换热，主要取决于（ ）。

a 肋片材料

b 对流传热系数

c Bi 准则

d 肋高 10、流体强迫外掠平板时，边界层厚度会（ ）。

a 一直增加

b 逐渐减小

c 先增后减

d 保持不变

二、名词解释

1 膜状凝结

2 傅立叶定律

3 强制对流

4 漫灰表面

5 格拉晓夫数Gr

三、简答题:

1、导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程，若平壁两侧都给定第二类边界条件，问能否唯一地确定平壁中的温度分布? 为什么?

2、如图所示，在一个稳态、二维导热的温度场中划分网格，水平节点之间的间距为Δx ，竖直节点之间的间距为Δy ，导热系数为λ，粗黑线为边界，边界为绝热边界，请写出节点1和2的用于数值计算的节点方程。

1

2

3

4

5

3、某流体横掠平板，其热扩散率为a ，运动粘度为ν，且a >ν，请画出流动边界层和温度边界层的发展规律，并说明为什么。

4、一换热器，重油从300℃冷却到180℃，而石油从20℃被加热到150℃，如换热器流动方式安排成(1)顺流；(2)逆流，问平均温差各为若干?

参考答案：

1、不会。因为稳态、无内热源的条件下，通过各个截面的热流量为常数，即只有一个边界条件。

2、节点1：02

x y t t 2y

x t t 1412=-+-∆∆λ∆∆λ

节点2：0x y

t t 2y x t t 2y

x t t 252321=-+-+-∆∆λ∆∆λ∆∆λ

3、热扩散率a 决定了温度边界层的发展状况，粘度决定了速度边界层的发展状

况。当a >ν时，表明温度边界层厚度将大于速度边界层厚度。 4、顺流时：C 30150180t C

28020300t o o =-==-="'∆∆平均温差：

C 9311130

280ln 30

280t o m .=-=

∆ 逆流时：C 16020180t C 150150300t o o =-==-="'∆∆平均温差：

C 154.94150

160ln 150

160t o m =-=

∆

四、计算题

1、如图所示，某管道由三个漫灰表面（宽度均为1米）组成，A 3表面绝热，其他两表面的参数如图所示。求（1）单位长度上表面A 1的净辐射热损失；（2）

绝热表面A 3的温度；（3）如果3ε的数值发生变化，是否会影响上面两个计算结果？

2、蒸汽在换热管外冷凝时的表面传热系数为h o =10000W/m 2k ，换热管的内外直径分别为25毫米和28毫米，管壁导热系数为110W/mK 。管内冷却水的质量流速为0.4kg/s 。求解（1）管内水对流换热的表面传热系数；（2）基于换热管外表面积的整体传热系数。已知：水：c p =4.18kJ/Kgk,24/106.9m s N ⋅⨯=-η,

K m W ⋅=/6.0λ, Pr=6.6；蒸汽汽化潜热h fg = 2.414x106 J/kg 。

参考答案： 1.解： (1)2

221

2321311211112

1211)/1/1(11A F A F A F A A E E q q b b εεεε-++++--=

-=-

F 12=F 13=F 23=0.5; A 1=A 2=A 3=1X1=1m 2

44841111067.510001067.51⨯=⨯⨯⨯==-T A E b σW W T A E b 136147001067.51484222=⨯⨯⨯==-σ

W q q 98745

.05

.01)5.0/15.0/1(5.0133.033.0113614

1067.51421=-++++--⨯=-=-

(2) 241111

11/3665333

.033

.0198741067.51m W A q E J b =--⨯=--=εε 22221

22/234885

.05.019874136141m W A q E J b =-+=-+=εε 23

22

313131/1/1F A J J F A J J -=- J 3=0.5(J 1+J 2) = 30070.5W/m 2

K J E T b 853)/()/(4/134/133===σσ

(3) 无影响