传热试卷答案

一、选择题（每小题2分，共20分）

（本题为单选）

1、不同温度的等温面是 A 。

A ）不能相交的

B ）相交的

C ）可以相交或不相交。

2、已定准则是指_____ B ____。

A ）包含定型尺寸的准则；

B ）全部由已知量构成的准则；

C ）不随时间而变化的准则。

3、对于普朗特数Pr >11的流体，如果流动边界层和热边界层都从同一地点开始发展，流动边界层的厚度δ㎝，热边界层厚度δt 间的关系是____ B _____。

A ）δt = δ；

B ）δt > δ；

C ）δt <δ

4、某流体在两根几何尺寸完全相同的圆管内受迫流动换热，一管保持壁面温度均匀并恒定不变，另一管保持壁面热流均匀并恒定不变。若两管中流体的Re 和Pr 数分别相等，此两管内的换热现象是____ B _____。

A ）相似；

B ）不相似；

C ）类似

5、下列表达式中，属于第一类边界条件的是 A

A ） ),,,(τz y x f t w =

B ）),,,(τz y x f n t w

=∂∂ C ） ),,,(τλz y x f n t w =∂∂- D ）)(f w w

t t kh n t -=∂∂

6、流体外掠光滑管束换热时，第一排管子的平均换热系数____ B _____。

A ）最大；

B ）最小；

C ）与其他各排的一样。

7、下列三类对流换热过程中， ___ C ____的对流换热系数为最大。

A ）水在竖直管内作紊流流动时的换热；

B ）空气在竖直管内作紊流流动时的换热；

C ）饱和水在竖直管内作紊流流动时的泡态沸腾换热。

8、流体外掠平板，温度条件不变，主流速度增加时 B

A ）平均换热系数减小

B ）平均换热系数增加

C ）局部换热系数不变

D ）局部换热系数减小

9、换热器中流体通过换热器后，理论上可能经历的最大温差是__ C __。

A ）热流体的进、出口温差；

B ）冷流体的进、出口温差；

C ）热流体的进口温度与冷流体的进口温度之差；

D ）热流体的进口温度与冷流体的出口温度之差。

10、关于黑体的特性，下列说法正确的是 C

A ）ρ= 1

B ）α= 0

C ）ρ+α= 1

D ）ρ+τ+α= 0

二、填空题（每空1分，共5分）

1、格拉晓夫准则的物理意义是 浮升力与粘性力的相对大小 。

2、肋片可以强化对流换热，其理由是 扩展了换热面，减小了传热热阻 。

3、在相同进出口温度下,逆流比顺流平均温差____大_____(填大或小)。

4、角系数的代数性质是指互换性、 完整性 、 分解性 。

三、问答题（每小题5分，共25分）

（本题考查学生对基本概念和基本规律的理解，按其理解的正确程度给分）

1、强化传热有哪些基本途径?最有效的措施应从何处入手？为什么？

要点：从传热的热阻分析和总传热公式进行分析均可，最有效的措施应从减少热阻较大环节的热阻。

2、简述树叶表面露水蒸发时的传热过程。

要点：从露珠与树叶、空气及太阳、天空的导热、对流、辐射换热等多个角度进行分析。

3、“手摸在铁板上和木板上，很快就会感到铁板比木板冷得多，是由于铁的导热系数比木板的导热系数大得多的缘故”，该种说法准确吗？为什么？

要点：从蓄热系数的物理意义和导热系数的物理意义出发进行分析。

4、何谓“漫─灰表面”? 在什么条件下实际物体可视为“漫─灰表面”？

要点：阐述漫灰表面的基本概念从漫和灰两个方面进行论述，实际物体的表面性质曲线不规则，但拟合后与漫灰表面相似。

5、简述相似原理的基本内容和对实验研究的指导意义。

要点：相似三原理以及对实验原理、实验方法、实验数据整理等角度进行论述

四、计算题（共50分）

1、（7分）砖墙厚15cm ，导热系数0.6W/(m ·K)，在砖墙外侧敷设保温材料，其导热系数为0.14 W/(m ·K)。为使热流密度不超过1000W/m 2，问需敷设多厚的保温材料（设内侧壁温900℃，外侧壁温20℃）。

解题要点：

22112

1λδλδ+-=t t q

14

.06.020

90010002δ+-=

m 0882.02=δ

2、（10分）初始温度为20℃的热电偶突然放入300℃的空气中，30秒种后热电偶的指示温度为160℃。试问需要多长时间热电偶的指示温度才会上升到290℃？ （提示：⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛-=τρθθcV hA exp 0） 解：由⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛-=τρθθcV hA exp 0得τρθθcV hA -=0ln 3030020300160ln cV

hA ρ-=-- ， τρcV hA -=--30020300290ln s 22.144300

20300160ln 30020300

290ln *30=----=τ

3、（10分）某换热器中，冷却水以2m ／s 的速度流过直径d ＝20mm 的长钢管，已知管内壁平均温度为80℃。欲将水从进口处的20℃加热到出口处的50℃，试计算对流换热表面传热系数、传热量和所需管长。

提示：定型尺寸为管内直径；Re>2300时为湍流。

解：

（1）对流换热系数：

2300104645.510

732.002.02Re 46 ⨯=⨯⨯==-νud

f ，属湍流。