传热学习题
传热学复习题及参考答案
传热学复习题及参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、( )用于表示油品的物理性质和热力学性质。
A、粘度B、密度C、特性因数正确答案：C2、化工生产中在一定温度下的有腐蚀性液体的输送中，主要用不锈钢管、( )管等。
A、石墨B、玻璃C、塑料D、碳钢正确答案：C3、蛇管式换热器的优点是( )。
A、传热膜系数大B、平均传热温度差大C、传热速率大D、传热速率变化不大正确答案：A4、离心清水泵的叶轮型式应该为( )。
A、开式B、闭式C、半开式正确答案：B5、为防止反应釜中的物料被氧化，可采用以下措施( )A、将反应釜的物料装满B、向反应釜通空气C、向反应釜通N2气或水蒸汽D、对反应釜抽真空正确答案：C6、利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。
要求热流体的温度Tl、T2及流量W1不变。
今因冷却水进口温度tl增高，为保证完成生产任务，提高冷却水的流量W2，其结果( )A、Q增大，△tm下降B、Q不变，△tm下降，K增大C、Q不变，K增大，△tm不确定D、K增大，△tm不变正确答案：B7、下列不属于乙烯装置生产特点的是( )A、高温高压、低温低压B、连续性不强C、易燃、易爆、有毒、有害D、生产过程复杂，工艺条件多变正确答案：B8、被称为“塑料王”的材料名称是( )。
A、聚乙烯B、聚丙烯C、聚四氟乙烯D、聚酰胺-6正确答案：C9、当化学反应的热效应较小，反应过程对温度要求较宽，反应过程要求单程转化率较低时，可采用( )反应器A、自热式固定床反应器B、换热式固定床反应器C、单段绝热式固定床反应器D、多段绝热式固定床反应器正确答案：C10、列管式换热器一般不采用多壳程结构，而采用( )以强化传热效果A、波纹板B、折流挡板C、隔板D、翅片板正确答案：B11、多级离心泵比单级离心泵( )A、扬程低B、扬程高C、流量小D、流量大正确答案：B12、阻聚剂的作用过程是( )A、分散B、吸附C、吸收D、分离正确答案：A13、两种流体的对流传热膜系数分别为αl和α2，当α1《α2时，欲提高传热系数，关键在于提高( )的值才有明显的效果A、α2B、αlC、αl和α2D、与两者无关正确答案：B14、离心泵轴封的作用是： ( )A、减少高压液体漏入排出管B、减少高压液体漏回泵的吸入口C、减少高压液体漏出泵外D、减少高压液体漏回吸入管正确答案：C15、某化学反应温度每升高10℃反应速度增加3倍，当温度升高40℃时，反应速度共增( )A、27B、12C、81正确答案：C16、安装在管路中的阀门( )A、不必考虑流体方向B、不必考虑维修时的方便C、需考虑流体方向D、不必考虑操作时的方便正确答案：C17、化工生产操作不包括( )。
传热学考试习题及答案
解：本题的解题关键是求出炉墙内外串联热阻和18只螺栓并联电阻
已 知 炉 墙 内 表 面 温 度 Twi 920 K , 炉 外ห้องสมุดไป่ตู้空 气 温 度 T f 300 K
2 1 1 d 2 1 8 1 .9 1 0 2 5 .1 1 0 3 m 2 4 4 内 外 层 炉 墙 的 表 面 积 A q 1 A l 1 5 .1 1 0 3 0 .9 9 4 9 m 2
1 8只 螺 栓 的 总 面 积 Al 1 8
2 i o 7 .5 0 .6 4 1 0 1 8只 螺 栓 的 热 阻 Rl 0 .4 1 K / W 3 l Al 3 9 5 .1 1 0
7 .5 1 0 2 0 .6 4 1 0 2 i o 内 外 层 炉 墙 的 热 阻 Rq 0 .9 9 4 9 i A q o A q 1 .1 39 0 .0 7 K / W Rl Ri 0 .4 1 0 .0 0 7 内 外 层 炉 墙 和 1 8只 螺 栓 的 并 联 热 阻 R1 0 .0 6 9 K / W R l R i 0 .4 1 0 .0 0 7 1 1 炉 外 的 对 流 换 热 热 阻 R2 0 .0 1 5 K / W hA 68 1 总 热 阻 R R 1 R 2 0 .0 6 9 0 .0 1 5 0 .0 8 5 K / W t Twi T f 920 300 2 热流密度q 7 2 9 4W / m A RA RA 0 .0 8 5 1
• 例1. 某锅炉炉墙，内层是厚为7.5㎝、λ ＝1.10W/（m·K）的耐火砖，外层是厚 0.64㎝、λ ＝39W/（m·K）的钢板，且在 每平方米的炉墙表面上有18只直径为1.9㎝ 的螺栓[λ =39 W/（m·K）]。假定炉墙内、 外表面温度均匀，内表面温度为920K，炉 外是300K的空气，炉墙外表面的表面传热 系数为68W/（㎡·K），求炉墙的总热阻＆ 热流密度。
传热学习题答案(DOC)
传热学习题答案1-9 一砖墙的表面积为122m ，厚为260mm ，平均导热系数为1.5W/（m.K ）。
设面向室内的表面温度为25℃，而外表面温度为-5℃，试确定次砖墙向外界散失的热量。
解：根据傅立叶定律有：WtA9.207626.05)(25125.1=--⨯⨯=∆=Φδλ1-11 夏天，阳光照耀在一厚度为40mm 的用层压板制成的木门外表面上，用热流计测得木门内表面热流密度为15W/m 2。
外变面温度为40℃，内表面温度为30℃。
试估算此木门在厚度方向上的导热系数。
解：δλtq ∆=，)./(06.0304004.015K m W t q =-⨯=∆=δλ1-12 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中，得到下列数据：管壁平均温度t w =69℃，空气温度t f =20℃，管子外径 d=14mm ，加热段长 80mm ，输入加热段的功率8.5w ，如果全部热量通过对流换热传给空气，试问此时的对流换热表面传热系数多大？ 解：根据牛顿冷却公式()f w t t rlh q -=π2所以()f w t t d qh -=π＝49.33W/(m 2.k) 1-14 一长宽各为10mm 的等温集成电路芯片安装在一块地板上，温度为20℃的空气在风扇作用下冷却芯片。
芯片最高允许温度为85℃，芯片与冷却气流间的表面传热系数为175 W/(m 2.K)。
试确定在不考虑辐射时芯片最大允许功率时多少？芯片顶面高出底板的高度为1mm 。
解：()()[]⨯⨯⨯+⨯⨯=∆=Φ001.001.0401.001.0./1752max K m W t hA (85℃-20℃) ＝1.5925W1-15 用均匀的绕在圆管外表面上的电阻带作加热元件，以进行管内流体对流换热的实验，如附图所示。
用功率表测得外表面加热的热流密度为3500W/2m ；用热电偶测得某一截面上的空气温度为45℃，内管壁温度为80℃。
设热量沿径向传递，外表面绝热良好，试计算所讨论截面上的局部表面传热系数。
传热学计算题
1、用简捷方法确定附图中的角系数X 12。
2、一直径为4cm 的小铜球，初始温度为500℃，突然放置于10℃的空气中，假设铜球表面与周围环境的对流换热系数为30W/(m 2.K)，试计算铜球冷却到200℃所需要的时间。
已知铜球的比热c p =0.377KJ/(Kg.K)，ρ=8440Kg/m 3，λ=109W/(m.K)。
3、水以1.5m /s 的速度流过内径为25mm 的加热管。
管的内壁温度保持100℃，水的进口温度为15℃。
若要使水的出口温度达到85℃，求单位管长换热量（不考虑修正）。
已知50℃的水λf =0.648 W/(m.K)，νf =0.566×10-6m 2/s ，Pr =3.54解答1、（1）11,21,222,11==X X A X A ，则5.02/4221,2122,1===R R X A A X ππ （2）同上125.02/44/221,2122,1===R R X A A X ππ 2、首先检验是否可以采用集总参数法。
()M A V h Bi v 1.000183.01093/02.030/<=⨯==λ（其中M=1/3） 可以采用集总参数法，)/1(1014.143/02.0437*******.0430433s V c hA P -⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=ππρ ()τ⨯⨯-=--=---∞∞401014.14ex p 1050010200t t t t 可得：hour s 186.0670==τ3、定性温度50285152=+=+=out in f t t t （℃） 446101074.610556.0025.05.1Re >⨯=⨯⨯==-f f v ud 流动为紊流。
3.278Pr Re 023.04.08.0==f f Nu则单位管长换热量()()28311501007213025.014.3=-⨯⨯⨯=-=f w l t t dh q π（W/m ）。
传热学习题——精选推荐
传热学习题传热学课习题第1章习题4. 面积为l m2、厚度为25mm的聚氨酯泡沫塑料平板，其两表面的温差为5℃，导热系数为0.032W/(m·K)，试计算单位时间通过该平板的热量。
8. 面积为3×4m2的一面墙壁，表面温度维持60℃，环境空气温度维持20℃，空气与壁面的对流换热系数为10W/(m2·K)，试计算这面墙壁的散热量。
9. 一块黑度为0.8的钢板，温度为27℃，试计算单位面积上每小时内钢板所发射的辐射能。
10. 冬季室内空气温度tf1=20℃，室外空气温温度tf2=-25℃。
室内、外空气对墙壁的对流换热系数分别为?1=10 W/(m2·K)和?2= 20 W/(m2·K)，墙壁厚度为?= 360mm，导热系数?=0.5W/(m·K)，其面积F=15m2。
试计算通过墙壁的热量损失。
第2章习题4. 试用傅里叶定律直接积分的方法，求平壁、长圆筒壁及球壁稳态导热下的热流量表达式及各壁内的温度分布。
5. 一铝板将热水和冷水隔开，铝板两侧面的温度分别维持90℃和70℃不变，板厚10mm，并可认为是无限大平壁。
0℃时铝板的导热系数λ=35.5 W/(m·K)，100℃时λ=34.3 W/(m·K)，并假定在此温度范围内导热系数是温度的线性函数。
试计算热流密度，板两侧的温度为50℃和30℃时，热流密度是否有变化？6. 厚度为20mm的平面墙的导热系数为1.3 W/(m·K)。
为使通过该墙的热流密度q不超过1830W/m2，在外侧敷一层导热系数为0.25 W/(m·K)的保温材料。
当复合壁的内、外壁温度分别为1300℃和50℃时，试确定保温层的厚度。
9. 某大平壁厚为25mm，面积为0.1m2，一侧面温度保持38℃，另一侧面保持94℃。
通过材料的热流量为1 kW时，材料中心面的温度为60℃。
试求出材料的导热系数随温度变化的线性函数关系式。
传热学习题(含参考答案)
传热学习题（含参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、某厂已用一换热器使得烟道气能加热水产生饱和蒸汽。
为强化传热过程，可采取的措施中( )是最有效，最实用的A、提高水的流速B、在水侧加翅片C、换一台传热面积更大的设备D、提高烟道气流速正确答案：D2、分子筛对不同分子的吸附能力，下列说法正确的是( )A、分子越大越容易吸附B、分子极性越弱越容易吸附C、分子越小越容易吸附D、分子不饱和度越高越容易吸附正确答案：D3、生物化工的优点有( )。
A、选择性强，三废少B、前三项都是C、能耗低，效率高D、反应条件温和正确答案：B4、有一种30℃流体需加热到80℃，下列三种热流体的热量都能满足要求，应选( )有利于节能A、150℃的热流体B、200℃的蒸汽C、300℃的蒸汽D、400℃的蒸汽正确答案：A5、下列物质不是三大合成材料的是( )。
A、塑料B、尼龙C、橡胶D、纤维正确答案：B6、若固体壁为金属材料，当壁厚很薄时，器壁两侧流体的对流传热膜系数相差悬殊，则要求提高传热系数以加快传热速率时，必须设法提高( )的膜系数才能见效A、无法判断B、两侧C、最大D、最小正确答案：D7、下列阀门中，( )不是自动作用阀。
A、闸阀B、止回阀C、疏水阀D、安全阀正确答案：A8、对于反应级数n大于零的反应，为了降低反应器体积，选用( )A、全混流反应器接平推流反应器B、全混流反应器C、循环操作的平推流反应器D、平推流反应器正确答案：D9、当提高反应温度时，聚合釜压力会( )。
A、不变B、增加至10kg/cm2C、降低D、提高正确答案：D10、安全阀应铅直地安装在( )A、容器与管道之间B、气相界面位置上C、管道接头前D、容器的高压进口管道上正确答案：B11、环氧乙烷水合生产乙二醇常用下列哪种形式的反应器 ( )A、管式C、固定床D、鼓泡塔正确答案：A12、为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是( )A、表面光滑，颜色较浅B、上述三种情况效果都一样C、表面粗糙，颜色较浅D、表面粗糙，颜色较深正确答案：A13、离心泵设置的进水阀应该是( )。
【最全】的传热学复习题及其答案【考研、末考必备】
【最全】的传热学复习题及其答案【考研、末考必备】传热学复习题及其答案（Ⅰ部分）⼀、概念题1、试分析室内暖⽓⽚的散热过程，各个环节有哪些热量传递⽅式？以暖⽓⽚管内⾛热⽔为例。
答：有以下换热环节及传热⽅式：（1）由热⽔到暖⽓⽚管道内壁，热传递⽅式为强制对流换热；（2）由暖⽓⽚管道内壁到外壁，热传递⽅式为固体导热；（3）由暖⽓⽚管道外壁到室内空⽓，热传递⽅式有⾃然对流换热和辐射换热。
2、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？答：有以下换热环节及传热⽅式：（1）室内空⽓到墙体内壁，热传递⽅式为⾃然对流换热和辐射换热；（2）墙的内壁到外壁，热传递⽅式为固体导热；（3）墙的外壁到室外空⽓，热传递⽅式有对流换热和辐射换热。
3、何谓⾮稳态导热的正规阶段？写出其主要特点。
答：物体在加热或冷却过程中，物体内各处温度随时间的变化率具有⼀定的规律，物体初始温度分布的影响逐渐消失，这个阶段称为⾮稳态导热的正规阶段。
4、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。
答：（1）努塞尔(Nusselt)数，λlh Nu =，它表⽰表⾯上⽆量纲温度梯度的⼤⼩。
（2）雷诺(Reynolds)数，νlu ∞=Re ，它表⽰惯性⼒和粘性⼒的相对⼤⼩。
（3）普朗特数，aν=Pr ，它表⽰动量扩散厚度和能量扩散厚度的相对⼤⼩。
（4）毕渥数，λlh B i =，它表⽰导热体内部热阻与外部热阻的相对⼤⼩。
5、竖壁倾斜后其凝结换热表⾯传热系数是增加还是减⼩？为什么？。
答：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部分，液膜流动变慢，从⽽热阻增加，表⾯传热系数减⼩。
另外，从表⾯传热系数公式知，公式中的g 亦要换成θsin g ，从⽽h 减⼩。
6、按照导热机理，⽔的⽓、液、固三种状态中那种状态的导热系数最⼤？答：根据导热机理可知，固体导热系数⼤于液体导热系数；液体导热系数⼤于⽓体导热系数。
(整理)传热学习题
2-3有一厚为20mm 的平板墙，导热系数为1.3)./(K m W 。
为使每平方米墙的热损失不超过1500W,在外表面上覆盖了一层导热系数为0.12)./(K m W 的保温材料。
已知复合壁两侧的温度分别为750℃及55℃，试确定此时保温层的厚度。
解：依据题意，有150012.03.1020.0557502221121≤+-=+-=δλδλδt t q ，解得：m 05375.02≥δ2-10某些寒冷地区采用三层玻璃的窗户，如附图所示。
已知玻璃厚δg =3㎜，空气夹层宽δair =6㎜，玻璃的导热系数λg =0.8W/（m ·K ）。
玻璃面向室内的表面温度t i =15℃，面向室外的表面温度t o =-10℃，试计算通过三层玻璃窗导热的热流密度。
解：2-14 外径为100mm 的蒸气管道，覆盖密度为203/m kg 的超细玻璃棉毡保温。
已知蒸气管道外壁温度为400℃，希望保温层外表面温度不超过50℃。
且每米长管道上散热量小于163W ，试确定所需的保温层厚度。
解：保温材料的平均温度为t=225250400=+℃由附录7查得导热系数为)./(08475.00023.0033.0K m W t =+=λ()21212lnt t l d d -Φ=πλ代入数据得到 2d ＝0.314mm所以mm d d 107212=-=δ3－9 一热电偶的A cv /ρ之值为2.094)/(2K m KJ ⋅，初始温度为200C ，后将其置于3200C 的气流中。
试计算在气流与热电偶之间的表面传热系数为58)/(2k m W ⋅的两种情况下，热电偶的时间常数并画出两种情况下热电偶读数的过余温度随时间变化的曲线。
解：由hA cvc ρτ=当)/(582K m W h ⋅=时，s c 036.0=τ 当)/(1162K m W h ⋅=时，s c018.0=τ3－28 一块后300mm 的板块钢坯（含碳近似为0.5％）的初温为200C ，送于温度为12000C 的炉子里单侧加热，不受热侧面可近似地认为是绝热的。
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。
传热学模拟练习题(附参考答案)
传热学模拟练习题（附参考答案）一、单选题（共56题，每题1分，共56分）1.低温乙烯泵的泵出口最小流量止回阀在( )打开。
A、泵出口流量超过额定流量的10％B、泵出口流量小于额定流量的10％C、泵出口流量超过额定流量的25％D、泵出口流量小于额定流量的25％正确答案：D2.当化学反应的热效应较小，反应过程对温度要求较宽，反应过程要求单程转化率较低时，可采用( )反应器A、换热式固定床反应器B、多段绝热式固定床反应器C、自热式固定床反应器D、单段绝热式固定床反应器正确答案：D3.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。
B、顺序分离流程适用于轻质油作裂解原料的裂解气的分离，同时适宜采用前加氢工艺。
C、一套乙烯装置采用哪种流程，主要取决于流程对所需处理裂解气的适应性、能量消耗、运转周期及稳定性、装置投资等几个方面。
D、前脱丙烷流程中，碳三、碳四馏分不进入脱甲烷塔，冷量利用合理，可以节省耐低温合金钢用量。
正确答案：C4.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、增加B、增加、增加C、减小D、不确定、不变正确答案：B5.甲烷化反应易造成催化剂床层( )A、超温B、粉碎C、温度分布不均匀正确答案：A6.PET是指( )。
A、醇酸树脂B、涤纶树脂C、环氧树脂D、脲醛树脂正确答案：B7.对于一级反应其半衰期与反应物的起始浓度( )A、无关B、不确定C、成正比D、成反比正确答案：A8.目前采用较多的取代二硫化碳作为硫化剂的是( )A、二甲基一硫化物B、二甲基二硫化物C、一甲基二硫化物正确答案：B9.离心泵设置的进水阀应该是( )。
A、蝶阀B、隔膜阀C、球阀D、截止阀正确答案：C10.下面说法正确的是( )A、釜式反应器中带蛇管的传热效果比较好，所以应该尽量选择带蛇管的釜式反应器B、固定床催化反应器中的催化剂既起催化效果，也可起到加强气体分布和增强传质效果C、流化床反应器是液体在其中流动，所以称为流化床反应器D、塔式反应器都是鼓泡式反应器正确答案：B11.对脱硫剂进行净化，可以避免( )A、胺液再生塔冲塔B、设备腐蚀C、脱硫剂损耗正确答案：B12.两流体所作逆流的换热器是( )A、套管式换热器B、浮头式换热器C、板翅式换热器D、U型管式换热器正确答案：A13.在蒸汽冷凝传热中，不凝气体的存在对α的影响是( )A、会使α大大降低B、对α无影响C、无法判断D、会使α大大升高正确答案：A14.在化学反应中温度升高可以使下列哪种类型反应的速度提高的更快( )。
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。
传热学习题
传热学习题1－1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，应采用哪一种布置解：热面在下时可能引起夹层中流体的自然对流，应采用布置（a ）1-6 一砖墙的表面积为122m ,厚为260mm ，平均导热系数为()K m /W .⋅51。
设面向室内的表面温度为25C ,而外表面温度为C 5-，试确定此砖墙向外界散失的热量。
解：W ...t t Aw w 321100772260301251⨯=⨯⨯=-=δλφ。
1－9 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中，得到下列数据：管壁平均温度C t w 69=,空气温度C t f 20=,管子外径mm d 14=，加热段长mm 80，输入加热段的功率为W .58。
如果全部热量通过对流换热传给空气，试问此时的对流换热表面传热系数为多大 解：()K m /W .....t A h ⋅=⨯⨯⨯==234949080014014358∆φ。
1－19 在锅炉炉膛的水冷壁管子中有沸腾水流过，以吸收管外的火焰及烟气辐射给管壁的热量。
试针对下列三种情况，画出从烟气到水的传热过程的温度分布曲线：（1）管子内、外均干净；（2）管内结水垢，但沸腾水温与烟气温度保持不变；（3）管内结水垢，管外结灰垢，沸腾水温及锅炉的产气率不变。
解：2－6 一双层玻璃窗系由两层厚为mm6的玻璃及其间的空气隙所组成，空气隙厚度为mm8。
假设面向室内的玻璃表面温度与面向室外的表面温度各为C20及C20-,试确定该双层玻璃窗的热损失。
如果采用单层玻璃窗，其他条件不变，其热损失是双层玻璃的多少倍玻璃窗的尺寸为cmcm6060⨯。
不考虑空气间隙中的自然对流。
玻璃的导热系数为()Km/W.⋅780。
解：双层时，()235116024410878106220203m/W...q s=⨯+⨯⨯--=--，W ....Aq 94151166060=⨯⨯==φ;单层时，23520010640780m /W .q d =⨯⨯=-。
传热学习题
第1章绪论习题1-1 一大平板，高3m、宽2m、厚0.02m，导热系数为45 W/(m·K)，两侧表面温度分别为t1 = 100℃、t2 = 50℃，试求该平板的热阻、热流量、热流密度。
1-2 一间地下室的混凝土地面的长和宽分别为11m和8m，厚为0.2m。
在冬季，上下表面的标称温度分别为17℃和10℃。
如果混凝土的热导率为W/(m·K)，通过地面的热损失率是多少如果采用效率为ηf = 的燃气炉对地下室供暖，且天然气的价格为C g = $MJ，每天由热损失造成的费用是多少1-3 空气在一根内径50mm，长2.5m的管子内流动并被加热，已知空气平均温度为80℃，管内对流传热的表面传热系数为h = 70W/(m2·K)，热流密度为q = 5000W/m2，试求管壁温度及热流量。
1-4 受迫流动的空气流过室内加热设备的一个对流换热器，产生的表面传热系数h = W/(m2·K)，换热器表面温度可认为是常数，为65.6℃，空气温度为18.3℃。
若要求的加热功率为8790W，试求所需换热器的换热面积。
1-5 一电炉丝，温度为847℃，长1.5m，直径为2mm，表面发射率为。
试计算电炉丝的辐射功率。
1-6 夏天，停放的汽车其表面的温度通常平均达40～50℃。
设为45℃，表面发射率为，求车子顶面单位面积发射的辐射功率。
1-7 某锅炉炉墙，内层是厚7.5cm、λ = (m·K)的耐火砖，外层是厚0.64cm、λ = 39W/(m·K)的钢板，且在每平方米的炉墙表面上有18只直径为1.9cm的螺栓[λ = 39W/(m·K)]。
假定炉墙内、外表面温度均匀，内表面温度为920K，炉外是300K的空气，炉墙外表面的表面传热系数为68 W/(m2 ·K)，求炉墙的总热阻和热流密度。
1-8 有一厚度为δ = 400mm的房屋外墙，热导率为λ = (m·K)。
传热学期末复习题库
传热学期末复习题库传热学是研究热量传递现象的科学，它在工程领域中具有极其重要的作用。
以下是一份传热学期末复习题库，供学生复习使用。
# 一、选择题1. 传热的基本方式有哪三种？A. 导热、对流、辐射B. 导热、对流、蒸发C. 导热、对流、凝结D. 导热、蒸发、凝结2. 以下哪个不是导热的基本原理？A. 傅里叶定律B. 牛顿冷却定律C. 热平衡定律D. 热传导定律3. 对流换热的特点是什么？A. 需要介质的流动B. 仅在固体中发生C. 仅在液体中发生D. 不需要介质的流动4. 辐射换热的特点是什么？A. 需要介质的流动B. 仅在固体中发生C. 仅在液体中发生D. 不需要介质的流动，可以在真空中进行5. 以下哪个不是影响对流换热的因素？A. 流体的流速B. 流体的粘度C. 流体的温度D. 流体的密度# 二、填空题6. 根据傅里叶定律，导热的速率 \( Q \) 与温度梯度\( \frac{dT}{dx} \) 和面积 \( A \) 成正比，其公式为 \( Q = -kA \frac{dT}{dx} \)，其中 \( k \) 表示材料的______。
7. 当流体在管道中流动时，其换热方式可以是______和______。
8. 黑体是一个理想化的物体，它能够吸收所有入射辐射，并且按照普朗克定律辐射能量，其辐射强度与温度的四次方成正比，即 \( I = \sigma T^4 \)，其中 \( \sigma \) 是______常数。
# 三、简答题9. 简述牛顿冷却定律的内容及其应用。
10. 描述对流换热与导热换热的主要区别，并举例说明。
# 四、计算题11. 假设有一长为 \( L \)，横截面积为 \( A \) 的固体棒，其材料的导热系数为 \( k \)，两端温度分别为 \( T_1 \) 和 \( T_2 \)。
求棒中某一点 \( x \) 处的温度 \( T(x) \)。
12. 考虑一个长方体房间，其尺寸为 \( l \times w \times h \)，房间的四壁和顶部的绝热性能良好，底部与外界接触，底部的换热系数为 \( h \)，外界温度为 \( T_{\text{amb}} \)。
传热学练习题及答案
传热学练习题及答案1、保温材料一般都是结构疏松、导热系数( )的固体材料A、较大B、较小C、不一定D、无关答案：B2、化工生产要认真填写操作记录，差错率要控制在( )以下。
A、5‰B、1.5‰C、2%D、1%答案：B3、PET是指( )。
A、脲醛树脂B、涤纶树脂C、醇酸树脂D、环氧树脂答案：B4、在蒸汽冷凝传热中，不凝气体的存在对α的影响是( )A、会使α大大升高B、无法判断C、会使α大大降低D、对α无影响答案：C5、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.答案：B6、将含晶体10％的悬浊液送往料槽宜选用( )A、往复泵B、齿轮泵C、离心泵D、喷射泵答案：C7、关于重大事故的处理原则，下列表述错误的是( )A、不跑、冒、滴、漏，不超温、超压、窜压B、可以就地排放油和气体，防止发生着火爆炸等恶性事故C、注意保护催化剂及设备D、事故判断要及时准确、动作迅速，请示汇报要及时，相互联系要及时答案：B8、加氢裂化的优点是( )A、可生产优质航煤B、可生产高十六烷值柴油C、可生产高辛烷值汽油答案：A9、管件中连接管路支管的部件称为( )A、丝堵B、弯头C、活接头D、三通或四通答案：D10、中压废热锅炉的蒸汽压力为( )A、4.0～12MPaB、1.4～4.3C、4.0～10D、1.4～3.9答案：D11、对于工业生产来说，提高传热膜系数最容易的方法是( )A、改变流体性质B、改变工艺条件C、改变传热面积D、改变流体的流动状态答案：D12、为了在某固定空间造成充分的自然对流，有下面两种说法：①加热器应置于该空间的上部；②冷凝器应置于该空间的下部。
正确的结论应该是( )A、这两种说法都对B、这两种说法都不对C、第一种说法对，第二种说法不对D、第一种说法不对，第二种说法对答案：B13、下列不是用来调节离心泵流量的选项是( )A、改变叶轮直径B、调节离心泵出口阀的开度C、改变叶轮转速D、调节离心泵的旁路调节阀答案：D14、防止换热器管子振动的措施，可采用( )A、减小管壁厚度和折流板厚度B、在流体入口处前设置缓冲措施防止脉冲C、增大折流板上的孔径与管子外径间隙D、增大折流板间隔答案：B15、多管程列管换热器比较适用于( )场合。
传热学习题
传热学习题1－1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？解：热面在下时可能引起夹层中流体的自然对流，应采用布置（a ）1-6 一砖墙的表面积为122m ,厚为260mm ，平均导热系数为()K m /W .⋅51。
设面向室内的表面温度为25C ,而外表面温度为C5-，试确定此砖墙向外界散失的热量。
解：W ...t t Aw w 321100772260301251⨯=⨯⨯=-=δλφ。
1－9 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中，得到下列数据：管壁平均温度C t w 69=,空气温度C t f 20=,管子外径mm d 14=，加热段长mm 80，输入加热段的功率为W .58。
如果全部热量通过对流换热传给空气，试问此时的对流换热表面传热系数为多大？解：()K m /W .....t A h ⋅=⨯⨯⨯==234949080014014358∆φ。
1－19 在锅炉炉膛的水冷壁管子中有沸腾水流过，以吸收管外的火焰及烟气辐射给管壁的热量。
试针对下列三种情况，画出从烟气到水的传热过程的温度分布曲线：（1） 管子内、外均干净；（2） 管内结水垢，但沸腾水温与烟气温度保持不变；（3） 管内结水垢，管外结灰垢，沸腾水温及锅炉的产气率不变。
解：2－6 一双层玻璃窗系由两层厚为mm 6的玻璃及其间的空气隙所组成，空气隙厚度为mm 8。
假设面向室内的玻璃表面温度与面向室外的表面温度各为C20及C20-,试确定该双层玻璃窗的热损失。
如果采用单层玻璃窗，其他条件不变，其热损失是双层玻璃的多少倍？玻璃窗的尺寸为cm cm 6060⨯。
不考虑空气间隙中的自然对流。
玻璃的导热系数为()K m /W .⋅780。
解：双层时，()23511602440108780106220203m /W ...q s =⨯+⨯⨯--=--，W ....Aq 94151166060=⨯⨯==φ;单层时，23520010640780m /W .q d =⨯⨯=-。
传热学复习题答案
传热学复习题答案一、选择题1. 传热的基本方式有哪些？A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 所有以上答案：D2. 热传导的基本原理是什么？A. 温度差B. 物质的导热性C. 物体的厚度D. 所有以上答案：A3. 热对流发生在哪种介质中？A. 固体B. 液体C. 气体D. 液体和气体答案：D4. 黑体辐射的特点是？A. 只吸收不反射B. 只反射不吸收C. 吸收和反射都存在D. 吸收和反射都不存在答案：A5. 傅里叶定律描述的是哪种传热方式？A. 热对流B. 热辐射C. 热传导D. 热对流和热辐射答案：C二、填空题6. 传热学中的三种基本传热方式是______、______和______。
答案：热传导、热对流、热辐射7. 根据牛顿冷却定律，物体的冷却速率与______成正比。
答案：温差8. 热传导的微分方程是______。
答案：傅里叶定律9. 热对流的驱动力是______。
答案：密度差10. 热辐射的强度与温度的______次方成正比。
答案：四次方三、简答题11. 简述热传导的基本原理。
答案：热传导是热量通过物体内部分子振动和自由电子运动传递的过程，其基本原理是热量从高温区域向低温区域传递，直到温度达到平衡。
12. 描述热对流的特点。
答案：热对流是流体中温度不同的各部分之间通过宏观的流体运动进行热量交换的过程，其特点是热量的传递速度快，但受流体的流动状态影响较大。
13. 解释热辐射的基本原理。
答案：热辐射是物体因温度而发射电磁波的过程，它不需要介质即可进行热量的传递，其基本原理是物体表面温度越高，辐射强度越大。
四、计算题14. 假设有一厚度为0.05m的墙壁，其两侧温差为10°C，材料的导热系数为0.6W/m·K。
计算该墙壁的热流量。
答案：根据傅里叶定律，热流量 \( Q = \frac{k \cdot \Delta T}{L} \)，其中 \( k \) 是导热系数，\( \Delta T \) 是温差，\( L \) 是厚度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2-3有一厚为20mm 的平板墙，导热系数为1.3)./(K m W 。
为使每平方米墙的热损失不超过1500W,在外表面上覆盖了一层导热系数为0.12)./(K m W 的保温材料。
已知复合壁两侧的温度分别为750℃及55℃，试确定此时保温层的厚度。
解：依据题意，有150012.03.1020.0557502221121≤+-=+-=δλδλδt t q ，解得：m 05375.02≥δ2-10某些寒冷地区采用三层玻璃的窗户，如附图所示。
已知玻璃厚δg =3㎜，空气夹层宽δair =6㎜，玻璃的导热系数λg =0.8W/（m ·K ）。
玻璃面向室内的表面温度t i =15℃，面向室外的表面温度t o =-10℃，试计算通过三层玻璃窗导热的热流密度。
解：2-14 外径为100mm 的蒸气管道，覆盖密度为203/m kg 的超细玻璃棉毡保温。
已知蒸气管道外壁温度为400℃，希望保温层外表面温度不超过50℃。
且每米长管道上散热量小于163W ，试确定所需的保温层厚度。
解：保温材料的平均温度为t=225250400=+℃由附录7查得导热系数为)./(08475.00023.0033.0K m W t =+=λ()21212lnt t l d d -Φ=πλ代入数据得到 2d ＝0.314mm所以mm d d 107212=-=δ3－9 一热电偶的A cv /ρ之值为2.094)/(2K m KJ ⋅，初始温度为200C ，后将其置于3200C 的气流中。
试计算在气流与热电偶之间的表面传热系数为58)/(2k m W ⋅的两种情况下，热电偶的时间常数并画出两种情况下热电偶读数的过余温度随时间变化的曲线。
解：由hA cvc ρτ=当)/(582K m W h ⋅=时，s c 036.0=τ 当)/(1162K m W h ⋅=时，s c018.0=τ3－28 一块后300mm 的板块钢坯（含碳近似为0.5％）的初温为200C ，送于温度为12000C 的炉子里单侧加热，不受热侧面可近似地认为是绝热的。
已知钢板热扩散率s m /1055.526-⨯=α，加热过程中平均表面传热系数为)/(2902K m W ⋅，设确定加热到钢板表面温度低于炉温150C 时所需的时间，及此时钢板两表面间的温差。
导热系数可按6000C 查附录。
78545.2cos sin 2cos sin ln 21321111110=-⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯=μμμμμμθθδFo ）－由式（Chs Fo m m 0124.21)4.36(154.361461.1cos 15cos 23355.1245169=---=-=∆-=-=====θθτμθθαδτδδ）：－由式（4-1、采用计算机进行数值计算不仅是求解偏微分方程的有力工具，而且对一些复杂的经验公式及用无穷级数表示的分析解，也常用计算机来获得数值结果。
试用数值方法对Bi=0.1,1,10的三种情况计算下列特征方程的根:)6,2,1( =n n μ3,2,1,tan ==n Binn μμ并用计算机查明，当2.02≥=δτa Fo 时用式（3-19）表示的级数的第一项代替整个级数（计算中用前六项之和来替代）可能引起的误差。
Bi n n =μμtanFo=0.2及0.24时计算结果的对比列于下表：4-2、试用数值计算证实，对方程组⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=-+5223122321321321x x x x x x x x x用高斯-赛德尔迭代法求解，其结果是发散的，并分析其原因。
解：将上式写成下列迭代形式()()⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧--=-+=--=2131323213212/1252/1x x x x x x x x x假设3,2xx 初值为0，迭代结果如下：迭代次数 0 1 2 3 41x 0 2.5 2.625 2.09375 2.63281252x 0 -0.75 0.4375 - 1.171875 1.261718253x 0 1.25 -0.0625 2.078125 -0.89453125显然，方程迭代过程发散因为迭代公式的选择应使每一个迭代变量的系数总大于或等于式中其他变量的系数绝对值代数和。
4-5、试将直角坐标中的常物性无内热源的二维稳态导热微分方程化为显式差分格式，并指出其稳定性条件（)y x ∆≠∆。
解：常物性无内热源二维非稳态方程微分方程为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂=∂∂2222y t x t a tτ扩散项取中心差分，非稳态项取向前差分：()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+-+∆+-=∆--+-++211211122y t t t x t t t a t t in i n i n i n i n i n i n i n τ所以有()i nin i n i n t y x a t t y x a t ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+∆∆+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+∆∆=-++2211221112111ττ 稳定性条件2/1≤+∆∆y x Fo Fo4-16、一厚为2.54cm 的钢板，初始温度为650℃，后置于水中淬火，其表面温度突然下降为93.5℃并保持不变。
试用数值方法计算中心温度下降到450℃所需的时间。
已知s m a /1016.125-⨯=。
建议将平板8等分，取9个节点，并把数值计算的结果与按海斯勒计算的结果作比较。
解：数值求解结果示于下图中。
随着时间步长的缩小，计算结果逐渐趋向于一个恒定值，当τ∆=0.00001s 时，得所需时间为3.92s 。
如图所示，横轴表示时间步长从1秒，0.1秒，0.01秒，0.001秒，0.0001秒，0.00001秒的变化；纵轴表示所需的冷却时间（用对数坐标表示）。
6－8、已知：一常物性的流体同时流过温度与之不同的两根直管1与2，且212d d =，流动与换热已处于湍流充分发展区域。
求：下列两种情形下两管内平均表面传热系数的相对大小：（1）流体以同样流速流过两管：（2）流体以同样的质量流量流过两管。
解：设流体是被加热的，则以式（5-54）为基础来分析时，有：()2.04.04.06.04.0~h u c h p μρλ，对一种情形，21212,d d u u ==，故：%7.28218.18.1128.02221112.0218.0212.022.018.028.0121=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛==d d u f u f d d u u d d u u h h ρρ。
若流体被冷却，因Pr 数不进入h 之比的表达式，上述分析仍有效。
6-24、已知：一平板长400mm ，平均壁温为40℃。
常压下20℃的空气以10m/s 的速度纵向流过该板表面。
求：离平板前缘50mm 、100mm 、200mm 、300mm 、400mm 处的热边界层厚度、局部表面传热系数及平均传热系数。
解：空气物性参数为()K m W ./0267.0=λs m v /1000.16;701.0Pr 26-⨯==离前缘50mm ，m u vxSt v xu x 3311044.1Pr 53.4;31250Re -∞-∞⨯====())./(7.55Pr Re 664.0./84.27Re 332.023/12/123/12/1K m W xh Km W pr xh m x ====λλ同理可得：离前缘100mm 处()()K m W h K m W h m St m x ./37.39;./92.13;1004.2223==⨯=- 离前缘200mm 处()()K m W h K m W h m St m x ./84.27;./92.13;1028.2223==⨯=- 离前缘300mm 处()()K m W h K m W h m St m x ./72.22;./36.11;1053.3223==⨯=-离前缘400mm 处()()K m W h K m W h m St m x ./68.19;./84.9;1008.4223==⨯=-6-32、已知：直径为10mm 的电加热置于气流中冷却，在Re=4000时每米长圆柱通过对流散热散失的热量为69W 。
现在把圆柱直径改为20mm ，其余条件不变（包括w t ）。
求：每米长圆柱散热为多少。
解：466.0Re~,4000Re Nu =，直径增加一倍，Re 亦增加一倍，618.0e ~u R N ，()()618.0618.01~~~d d dL h dL --⋅⋅Φππ，Wdd 9.105534.169618.01212=⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛Φ=Φ∴。
6-33、已知：直径为0.1mm 的电热丝与气流方向垂直的放置，来流温度为20℃，电热丝温度为40℃，加热功率为17.8W/m 。
略去其它的热损失。
求：此时的流速。
解：()()()()K m W t t d q h t t d h f w l f w l ⋅=-⨯⨯⨯=-=-=-25/28332040101.08.17,q πππ定性温度3024020t =+=m ℃，()701.0Pr ,/1016,/0267.026=⨯=⋅=-s m K m W νλ61.10101.00267.028333=⨯⨯=-Nu 。
先按表5-5中的第三种情况计算，侧360683.061.10683.0Re 1459.2466.0/1=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=Nu ，符合第二种情形的适用范围。
故得：s m d /6.57101.03601016Re u 36=⨯⨯⨯==--ν。
8-9、钢制工件在炉内加热时，随着工件温度的升高，其颜色会逐渐由暗红变成白亮。
假设钢件表面可以看成黑体，试计算在工件温度为900℃及1100℃时，工件所发出的辐射能中的可见光是温度为700℃的多少倍？K m T .600μλ≤时()K m T F b .800;00μλλ==-时()401016.0--⨯=λb F 。
解：解：（1）()00.0,7.36997338.0,973700101==⨯===-λμλb F mK T K T t ℃时，，()λμλμλμλ-=≤=⨯=01800600,5.73997376.0b F mK T mK T mK T 之及由值线性插值得：()()%001116.010116.1,10116.1550121=⨯=⨯=----λλλb b F F ． 可见光的能量为：2455672.073.967.510116.1m W =⨯⨯⨯-．(2)()00.0,7.445117338.0,1173900101==⨯===-λμλb F mK T K T t ℃时，, ()()%01565.010565.1,10565.1,5.891117376.04402211=⨯=⨯==⨯=----λλλμλb b F F mK T ,此时可见光的能量2448.1673.1167.510565.1m W =⨯⨯⨯-．所以℃900时是700℃时的16.3/0.5672=29.6倍． (3)()00.0,74.521137338.0,137********==⨯===-λμλb F mK T K T t ℃时，，()()%05808.010808.5,10808.5,48.1043137376.04402212=⨯=⨯==⨯=----λλλμλb b F F mK T ，此时可见光的能量为24403.11773.1367.510808.5m W =⨯⨯⨯－． 所以1100℃时是700℃时的117.03/0.5672=206.3倍．8-24、一测定物体表面辐射特性的装置示于附图中。