传热学期末复习资料-东华
传热学期末复习试题库含参考复习资料
传热学试题第一章概 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 、 、 O (热传导、热对流、热辐射)2. ______________________ 热流量是指 ______________ ，单位是 ____________________ O 热流密度是指 __________________ ，单位是 ____________ O(单位时间内所传递的热量，W 单位传热面上的热流量，w/m )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 O(传热温差为1K 时，单位传热面积在单位时间内的传热量， W (m 2 • 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位为 W (m 2 • K)。
传热学复习资料（全）
传热学复习资料（全）0.2.1、导热（热传导） 1 、概念定义：物体各部分之间不发⽣相对位移或不同物体直接接触时，依靠分⼦、原⼦及⾃由电⼦等微观粒⼦的热运动⽽产⽣的热量传递称导热。
如：固体与固体之间及固体内部的热量传递。
3、导热的基本规1 ）傅⽴叶定律 1822 年，法国数学家如图所⽰的两个表⾯分别维持均匀恒定温度的平板，是个⼀维导热问题。
考察x ⽅向上任意⼀个厚度为dx 的微元层律根据傅⾥叶定律，单位时间内通过该层的热流量与温度变化率及平板⾯积A 成正⽐，即式中是⽐例系数，称为热导率，⼜称导热系数，负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向式中是⽐例系数，称为热导率，⼜称导热系数，负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向相反式中是⽐例系数，称为热导率，⼜称导热系数，负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向相反。
2 ）热流量单位时间内通过某⼀给定⾯积的热量称为热流量，记为，单位 w 。
3 ）热流密度单位时间内通过单位⾯积的热量称为热流密度，记为 q ，单位 w/ ㎡。
当物体的温度仅在 x ⽅向发⽣变化时，按傅⽴叶定律，热流密度的表达式为:说明：傅⽴叶定律⼜称导热基本定律，式（1-1）、（1-2）是⼀维稳态导热时傅⽴叶定律的数学表达式。
通过分析可知：（1）当温度 t 沿 x ⽅向增加时，＞０⽽ q ＜０，说明此时热量沿 x 减⼩的⽅向传递；（2）反之，当 <0 时， q > 0 ，说明热量沿 x 增加的⽅向传递。
4 ）导热系数λ表征材料导热性能优劣的参数，是⼀种物性参数，单位： w/(m ·℃ )。
不同材料的导热系数值不同，即使同⼀种材料导热系数值与温度等因素有关。
5) ⼀维稳态导热及其导热热阻如图1-3所⽰，稳态 ? q = const ，于是积分Fourier 定律有：dxdt Aλ-=Φ⽓体液体⾮⾦属固体⾦属λλλλ>>>导热热阻,K/W 单位⾯积导热热阻，m2· K/W 0.2.2、热对流1 、基本概念1) 热对流：流体中（⽓体或液体）温度不同的各部分之间，由于发⽣相对的宏观运动⽽把热量由⼀处传递到另⼀处的现象。
《传热学期末复习试题库》含参考答案
传热学试题第一章概论一、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。
(整理)传热学期末复习.
1．写出矢量傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的定义。
tq grad t n nλλ∂=-=-∂q ：传递的热流密度矢量； grad t ：空间某点的温度梯度；n ：通过该点的等温线上的法向单位矢量，方向指向温度升高的方向；λ：导热系数2．简述温度场，等温面，等温线的概念。
物体中存在着温度的场，称为温度场，它是各时刻物体中各点温度分布的总称。
温度场中同一瞬间同温度各点连成的面称为等温面。
在任何一个二维的截面上等温面表现为等温线。
3．试利用能量守恒定律和傅立叶定律推导导热微分方程。
从导热物体中取出一个任意的微元平行六面体，假定导热物体是各向同性的。
如图所示，任一方向的热流量可以分解成x 、y 、z 坐标轴方向的分热流量x Φ、y Φ及z Φ。
通过x x =、y y =、z z =三个微元表面导入微元体的热流量可根据傅立叶定律写出为x y z tdydz x tdxdzy tdxdyz λλλ⎫∂Φ=-⎪∂⎪∂⎪Φ=-⎬∂⎪⎪∂Φ=-⎪∂⎭（a ）通过x x dx =+、y y dy =+、z z dz =+三个表面导出微元体的热流量亦可按傅立叶定律写出如下：x dx x x y dy y y z dz z z t dx dydz dx x x x t dy dxdz dy y y y t dz dxdy dz z z z λλλ+++∂Φ∂∂⎫⎛⎫Φ=Φ+=Φ+- ⎪⎪∂∂∂⎝⎭⎪⎪⎛⎫∂Φ∂∂⎪Φ=Φ+=Φ+-⎬ ⎪∂∂∂⎝⎭⎪⎪∂Φ∂∂⎛⎫⎪Φ=Φ+=Φ+- ⎪∂∂∂⎪⎝⎭⎭ （b ）对于微元体，按照能量守恒定律，在任一时间间隔内有如下热平衡关系：导入微元体的总热流量＋微元体内热源的生成热 ＝ 导出微元体的总热流量＋微元体热力学能（即内能）的增量 （c ） 其中：微元体热力学能的增量 ＝ tcdxdydz ρτ∂∂ （d ） 微元体内热源的生成热 ＝ dxdydz Φ（e ）将式（a ）、（b ）、（d ）及（e ）代入式（c ），整理得三维非稳态导热微分方程的一般形式：t t t t cx x y y z z ρλλλτ⎛⎫∂∂∂∂∂∂∂⎛⎫⎛⎫=+++Φ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭3．试使用热阻概念，计算通过单层和多层平板，圆筒和球壳壁面的一维导热稳态导热。
传热学复习资料
传热学复习资料1.试写出普朗克定律，兰贝格定律的数学表达式，并说明其物理意义及数学表达式中各符号的意义与单位。
答：（1）、普朗克定律：E bλ=C 1λ?5e C 2λT ?1；物理意义：单位时间内单位表⾯积向其上的半球空间的所有⽅向辐射出去的在包含波长λ在内的单位波长内的能量称为光谱辐射⼒，记为E b λ单位为W/（m 2×m ）或W/（m 2×µm ）E b λ----⿊体光谱辐射⼒，W/m 3；λ-----波长，m ；T------⿊体热⼒学温度，ke-----⾃然对数的底； C1---第⼀辐射常量，3.7419×10-16W ·m 2C2---第⼆辐射常量1.4388×10-2m ·k（2）、兰贝特定律：dΦ(θ)dAd Ωcos θ=I ；物理意义：⾯积为的dA 的⿊体微元⾯积内围绕空间结构⾓θ⽅向的微元⽴体⾓d Ω内辐射出去的能量为d Φ（θ）；I---常数，与θ⽅向⽆关；d Φ（θ）--辐射出去的能量，WdAcos θ---可以视为从θ⽅向看过去的⾯积称为可见⾯积，m2d Ω----微元⽴体⾓，sr2．试阐述导热、对流传热及辐射传热三种传递⽅式之间的联系与区别？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。
3．试写出以热流密度表⽰的傅⾥叶定律、⽜顿冷却定律及斯忒藩-玻尔兹曼定律的数学表达式，并写出表达式中各符号的意义与单位。
答：①傅⾥叶定律：dxdt λ-=q ，其中，q--热流密度；λ--导热系数---表征材料导热能⼒的⼤⼩，是⼀种物理参数，与材料种类和温度有关；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。
传热学复习题及其答案
传热学复习题及其答案1. 什么是傅里叶定律？傅里叶定律描述了什么物理现象？傅里叶定律是描述热传导过程中热量传递速率与温度梯度和垂直于热流方向的面积之间的关系。
该定律表明，单位时间内通过单位面积的热量与垂直于热流方向的温度梯度成正比。
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。
2. 热对流与热辐射有何区别？热对流是指流体中热量的传递，依赖于流体的流动，热量通过流体的宏观运动从一个位置传递到另一个位置。
而热辐射是指物体通过电磁波辐射能量的过程，它不需要介质，可以在真空中进行。
热对流的传递速率通常与流体的流速和温度差有关，而热辐射的传递速率则与物体的表面温度和辐射特性有关。
3. 描述牛顿冷却定律及其适用条件。
牛顿冷却定律指出，物体表面与周围流体之间的对流换热速率与物体表面温度与流体温度之差成正比。
其数学表达式为：\[ q = hA(T_s - T_\infty) \]，其中 \( q \) 是换热速率，\( h \) 是对流换热系数，\( A \) 是换热面积，\( T_s \) 是物体表面温度，\( T_\infty \)是流体的主流温度。
牛顿冷却定律适用于流体流动状态为层流且温度梯度不大的情况。
4. 什么是临界瑞利数？它在自然对流中有何意义？临界瑞利数是一个表征自然对流由层流过渡到湍流的临界值。
当瑞利数达到临界瑞利数时，流体中的自然对流将从层流状态转变为湍流状态，此时换热效率会显著提高。
瑞利数的定义为：\[ Ra =\frac{g\beta(T_s - T_\infty)L^3}{\nu\alpha} \]，其中 \( g \)是重力加速度，\( \beta \) 是流体的体积膨胀系数，\( T_s \) 和\( T_\infty \) 分别是物体表面温度和流体温度，\( L \) 是特征长度，\( \nu \) 是流体的运动粘度，\( \alpha \) 是流体的热扩散率。
东华大学化工原理传热复习题
传热复习题1、某无相变逆流传热过程，已知热流体的进出口温度为110℃和80℃，冷流体的进出口温度为10℃和40℃，则∆t m= ℃2、用饱和蒸汽加热冷流体（冷流体无相变），若保持加热蒸汽压降和冷流体t1不变，而增加冷流体流量Wc，则t2,Q ,K ，∆t m. （上升，下降，不变，不确定）3、冷热流体在换热器无相变逆流传热，换热器用久后形成垢层，在同样的操作条件下，与无垢层时相比，结垢换热器的K ,∆t m,t2,Q .（上升，下降，不变，不确定）4、冷热流体的进出口温度t1,t2,T1,T2一定时，∆t m并∆t m逆（>,=,<)5、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T1,T2及流量W h不变，今因冷却水进口温度t1提高，为保证完成生产任务，提高冷却水的流量W c，则K ,∆t m,t2,Q .（上升，下降，不变）6、水在列管换热器的管程内流动，其Re>104,当流量增加一倍，管径不变，则α为原来的倍；将管径减小一半，流量不变，则α为原来的倍；若流量、管径不变，而将管程数增加一倍，则α为原来的倍。
7、用饱和水蒸气在套管换热器内加热冷空气，此时，管壁温度接近于的温度。
8、Nu= 其物理意义是，Pr= ,表示。
9、流体对固体壁面的对流传热热阻主要集中在。
10、圆筒壁的导热热阻表达式为，流体对流传热热阻表达式为。
11、蒸汽冷凝分状冷凝和状冷凝，工业设计按状冷凝考虑；其原因是大容积饱和沸腾分状沸腾和状沸腾，操作应控制在状沸腾下进行，其原因是。
12、在一维定态传热过程中，二层热阻分别为R1和R2，推动力为∆t1和∆t2，若R1<R2,则推动力∆t1∆t2，（∆t/R)1(∆t/R)2(∆t1+∆t2)/(R1+R2)13、热射线波长范围，包含线和线的一部分及，工程上的热辐射集中在微米的红外线部分，即红外线辐射。
14、黑体的A= ，R ，D= ，镜体或白体的A= ，R ，D= ，透热体的A= ，R ，D=15、灰体有哪些特点？16、为对某管道保温，现需将二种导热系数分别为λ1和λ2的材料包于管外，已知λ1>λ2,b1=b2,则应该将哪种材料包于内层，更有利于保温？为什么？17、液体在被加热时的对流传热系数其被冷却时的对流传热系数，气体在被加热时的对流传热系数其被冷却时的对流传热系数（用“大于”，“小于”，“等于”填空），其原因是什么？18、工业上常用饱和蒸汽做加热介质的原因是什么？19、影响蒸汽冷凝的因素有哪些？最显著的因素是什么？如何强化蒸汽冷凝传热？20、液体沸腾中气泡产生的必要条件有哪些？为什么具备这些条件？21、沸腾曲线分析。
传热学期末考试题及答案
传热学期末考试题及答案一、选择题（每题4分，共20分）1. 热量传递的基本方式有哪几种？A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. A、B、C答案：D2. 以下哪种材料的导热系数最低？A. 铜B. 铝C. 木材D. 玻璃答案：C3. 根据牛顿冷却定律，物体表面温度与周围环境温度之差越大，冷却速率：A. 越快B. 越慢C. 无关D. 先快后慢答案：A4. 以下哪种情况下的热辐射是黑体辐射？A. 表面是完美反射体B. 表面是完美吸收体C. 表面是透明体D. 表面是半透明体答案：B5. 传热的基本方程式是：A. Q = mcΔTB. Q = kA(ΔT/L)C. Q = hA(ΔT)D. Q = mcΔP答案：B二、填空题（每题5分，共20分）1. 在稳态导热中，热流密度与温度梯度的比值称为_______。
答案：导热系数2. 热对流的驱动力是_______。
答案：温度差3. 根据斯特藩-玻尔兹曼定律，黑体辐射的总辐射功率与其绝对温度的四次方成正比，其比例系数为_______。
答案：斯特藩-玻尔兹曼常数4. 热交换器中，流体的流动方式有并流、逆流和_______。
答案：交叉流三、简答题（每题10分，共30分）1. 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、原子或自由电子的碰撞和振动传递的过程，不需要物质的宏观位移。
2. 描述热对流与热传导在传热过程中的主要区别。
答案：热对流是指流体内部温度不同的各部分之间发生相对运动时，热量伴随流体的宏观位移而传递的过程。
热传导则不涉及流体的宏观位移，仅通过分子间的相互作用进行热量传递。
3. 什么是热辐射？它与热传导和热对流有何不同？答案：热辐射是物体因温度而发射电磁波的过程，不需要介质即可传递热量。
与热传导和热对流不同，热辐射可以在真空中进行。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 一个长为2米的铜棒，其横截面积为0.01平方米，两端温度分别为100°C和20°C。
传热学总结(期末复习专用).ppt
称热传导。 导热的基本规律（傅立叶定律）：
A
dt dx
λ称为热导率，又称导热系数，表征材料导热性能优劣的参数，
是一种物性参数，单位： w/mk 。不同材料的导热系数值不同，
即使同一种材料导热系数值与温度等因素有关。金属材料最高，
良导电体，也是良导热体，液体次之，气体最小。
2.热对流：是指由于流体的宏观运动，从而使流体各部分之间
第八章 热辐射基本定律及辐射特性
可见光，0.38—0.76 µm 。0.76---1000 µm为红外线区域。工业
1
膜状凝结分析解：
4ll (ts rgl 2
t
w
)
x
4
1
竖壁的平均表面传热系数： hx
rgl3 l 2 4l (ts tw
)
x
4
倾斜壁
1
h
0.943
rg3l l2 sin ll(ts tw
)
4
水平管
1
hH
0.729
rg3l l2 l d (ts tw
)
4
球表面
1
hS
0.826
rg3l l d (t s
2 l
tw
)
4
1
hV
1.13
rl lg(tsl3tl 2w
)
4
竖壁液膜流态 Re 4hl( ts tw ) 对水平管，用 d代替上式
r
中的l 即可。
影响膜状凝结的因素：1. 不凝结气体（减弱）；2. 蒸气流速；3. 过热蒸气；4. 液膜过冷度及温度分布的非线性；5. 管子排数；6. 管内冷凝；7. 凝结表面的几何形状 沸腾:指液体吸热后在其内部产生汽泡的汽化过程。 沸腾传热:物质由液态变为气态时发生的换热过程。 按流动动力分： 大容器沸腾(池沸腾)和 强制对流沸腾(管内沸腾)。 从主体温度分： a)过冷沸腾：指液体主体温度低于相应压力下饱和温度，壁面温 度大于该饱和温度所发生的沸腾，称过冷沸腾。 b)饱和沸腾：液体主体温度达到饱和温度 ，壁面温度高于饱和 温度所发生的沸腾称为饱和沸腾。 大容器饱和沸腾的全部过程，共包括4个换热规律不同的阶段： 自然对流、核态沸腾、过渡沸腾和稳定膜态沸腾。其特点：温差 小，换热强度大，工业设计中应用核态沸腾。 影响沸腾传热的因素：1 不凝结气体（增强）；2 过冷度； 3 液 位高度；4 重力加速度；5 沸腾表面的结构。
传热学复习资料(5套)
传热学复习资料大全一、填空题1、热量传递的三种基本方式_热传导_、_热对流_、_热辐射_。
2、已知平壁厚0.02m ，热阻为0.02㎡·K/W ，其导热系数为__1W/(m ·K)__。
3、__导热微分方程__及其单值性条件可以完整地描述一个具体的导热问题。
4、影响自然对流传热系数的主要因素有：_流动起因_、_流动速度_、_流动有无相变_、 _壁面的几何形状_、_大小和位置_、_流体的热物理性质_。
5、速度边界层是指_在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层_。
6、在蒸汽的凝结过程中，_珠状_凝结传热系数大于_膜状_凝结。
7、大容器沸腾曲线分为_自然对流_、_核态沸腾_、_过度沸腾_、_膜态沸腾_四个区段。
8、基尔霍夫定律表明，善于辐射的物体也善于_吸收_，在同温度下，黑体具有_最大_的辐射力，实际物体的吸收率永远_小于_1。
9、普朗克定律揭示了黑体光辐射力按_波长_变化的分布规律。
10、传热过程是指_热量从高温流体通过壁面传向低温流体的总过程_。
11、在一台顺流式的换热器中，已知热流体的进出口温度分别为180℃和100℃，冷流体的进出口温度分别为40℃和80℃，则平均对数温差为_61.7℃_。
12、已知一灰体表面的温度为127℃，黑度为0.5，则其辐射力为_725.76W/㎡or726W/㎡_。
13、为了达到降低温度的目的，肋片应该装在_冷流体_一侧。
14、灰体就是吸收率与_波长或“λ”复合_无关的物体。
15、冬季室内暖气壁面与附近空气之间的换热属于_复合_换热。
16、传热系数的物理意义是指_冷热流体_间温度差为1时的传热热流密度。
17、黑度是表明物体_辐射_能力强弱的一个物理量。
18、肋壁总效率为_肋壁实际散热量肋壁_与肋壁侧温度均为肋基温度时的理想散热量之比。
19、在一个传热过程中，当壁面两侧换热热阻相差较多时，增大换热热阻_较大_一侧的换热系数对于提高传热系数最有效。
20、圆管的临界绝缘直径d 的计算公式_h d c /2λ=_，它表示当保温材料外径为dc 时，该保温材料的散热量达到_最大值_。
传热学_华东交通大学2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
传热学_华东交通大学2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.流体在泵、风机或水压头等作用下产生的流动称为（）。
答案:强制对流2.如果室内外温差不变，则用如下材料砌成的厚度相同的四种外墙中，热阻最大的是（）。
答案:潮湿且水分冻结的红砖3.饱和蒸汽分别在形状、尺寸、温度都相同的A、B两个垂直壁面上凝结，其A壁上是珠状凝结，B壁上是膜状凝结。
若两个壁面上的凝结传热量分别是QA和QB，则（）。
答案:QA>QB4.某表面为漫辐射表面,则有特性（）。
答案:定向辐射强度与方向无关5.对某台空气与水传热的换热器，为增强传热而加肋，则合理的措施应是下列中的（）。
答案:在空气侧加肋6.下列哪种物质中不可能产生热对流（）。
答案:水晶7.已知边界周围流体温度和边界面与流体的表面传热系数的称为（）。
答案:第三类边界条件8.影响大容器饱和核态沸腾的因素主要是壁面过热度和( )。
答案:汽化核心数9.若换热器中，一侧流体为冷凝过程（相变），另一侧为单相流体，下列说法正确的是（）。
答案:逆流可获得比顺流大的换热温差10.蒸汽沿向下方向外掠光滑管束凝结换热时，第一排管子的平均凝结表面传热系数（）。
答案:最大11.俩物体或一物体俩个部位之间热量发生传递的必要条件是 ( )。
答案:有温差12.等截面直肋肋片的肋片效率为η =th（ml）/ml，当ml增加时，肋片效率将（）。
答案:减小13.有一个由四个平面组成的四边形长通道，其内表面分别以1、2、3、4表示，已知角系数X1，2=0.4,X1，4=0.25，则X1，3为( )。
答案:0.3514.流体分别在较长的粗管和细管内作强制湍流对流换热，如果流速等条件相同，则（）。
答案:细管内的h大15.下列说法不正确的是（）。
答案:辐射换热的大小与物体温度差的四次方成正比16.为了提高炉温的测量精度，所采用的热电偶应尽量 ( )。
答案:加套管并带抽气式17.一般保温瓶为真空玻璃夹层，夹层两侧镀银，能较长时间保持热水的温度，因为采取这样的措施，主要可以减少热水通过瓶胆夹层内（）方式的热流损失。
传热学期末复习资料
2021/7/11
1
4. 描述热传导的基本定律（文字内容和表 达式）？导热系数的物理意义，影响因素 ？
5. 描述热对流的基本定律？表面传热系数 的物理意义，影响因素？
6. 描述热辐射的基本定律（分为黑体：波 尔兹曼定律和实际物体：黑体的基础上乘 发射率）？发射率的影响因素？
7. 传热系数的物理意义，影响因素？
物理意义P241。
2021/7/11
8
第六章 单相流体对流换热
重点掌握以下内容：
（4）管槽内湍流强制对流传热关联式P246。 （5）影响管束平均传热性能的因素？P260 （6）自然对流换热的数学模型及其与强迫对流换热 数学模型的区别；
（7）会利用特征数关联式计算上述对流换热问题。
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（2）导出相似特征数的两种方法：相似分析法和量 纲分析法（定义）。
（3）使用特征数方程时应注意的三点问题：（1）
特征长度应该按该准则式规定的方式选取，（2）特征
速度应该按规定方式计算，（3）定性温度应按该准则
式规定的方式选取。（4）准则方程不能任意推广到得
到该方程的实验参数的范围之外P240。相似准则数的
8. 影响物体发射率的因素？P369
9. 实际物体对辐射能的吸收和辐射的关系？定义 ：投入辐射，吸收比（影响吸收比的因素）， 灰体，
10. 基尔霍夫定律内容，表达式？
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第九章 辐射换热计算
角系数定义，性质 有效辐射定义 两个漫灰表面组成封闭腔的辐射传热的三种特例P407 气体辐射的特点 气体容积辐射的特点：辐射力和射线行程的长度有关
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（6）对流换热解的函数形式—特征数关联式，特 征数Nu、Re 、 Pr的表达式及其物理意义；
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 \( T_{\text{amb}} \)。
传热学复习题及其答案经典总结
传热学复习题及其答案经典总结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Nu、Re、Pr、Bi数的表达式，并说明其物理意义。
答：（1）努塞尔(Nusselt)数，它表示表面上无量纲温度梯度的大小。
（2）雷诺(Reynolds)数，它表示惯性力和粘性力的相对大小。
（3）普朗特数，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，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，公式中的亦要换成，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。
所以水的气、液、固三种状态的导热系数依次增大。
7、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？答：热扩散率，与导热系数一样都是物性参数，它是表征物体传递温度的能力大小，亦称为导温系数，热扩散率取决于导热系数和的综合影响；而导热系数是反映物体的导热能力大小的物性参数。
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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摄氏度，那么在冬天与夏天，人在房间里穿的衣服能否一样？为什么？
答：不一样。
冬天和夏天人体表对流换热是相近的，但是墙体的温度不同，所以人体与墙壁之间的辐射换热量不同，冬天的辐射换热量更大，所以人体感觉到更冷，所以冬天要多穿衣服。
在冬天的房间内，虽然冬天温度可以达到与夏天一样，但外壁温度大大低于空气温度，这些物体会吸收人体辐射热量。
假设房间内的空气温度在全年都保持20摄氏度，而房间的避免温度在冬天和夏天分别为14摄氏度和27摄氏度，如果人体暴露表面和空气间的自然对流换热系数为2W/(m2·K)，人体暴露表面的平均温度为32摄氏度，人体的发射率为0.9，请计算人体在冬天和夏天的热损失。
解：人体的散热量的大小决定人对环境感觉到的冷、热程度。
人体表面的散热包括自然对流散热和辐射散热。
因此，在冬天和夏天人体的热舒适度水平要同时考虑自然对流散热损失和辐射散热损失。
在冬天和夏天，人体的自然对流换热热流密度都可以按下式计算：
q conv=h(t-t∞)=2×(32-20)=24W/m2
人体的辐射散热损失时人体和周围墙体之间的净辐射换热量，它在数量上等于墙体的辐射得热量。
人在房间内，人体表面和墙体可近似看成是一个封闭空腔和其中的小物体，他们之间的净辐射换热量为：
q rad=εσ(T4-T wall4)
夏天：q rad=0.9×5.67×10-8×(3054-3004)=28.3 W/m2
冬天：q rad=0.9×5.67×10-8×(3054-2874)=95.4 W/m2
2、夏天人在同样的温度（如：25摄氏度）的空气和水中的感觉不一样，为什么？
答：由于空气和水的对流换热系数不一样，水的对流换热系数大，所以水与人体之间的换热量大，在水中更凉快。
3、北方寒冷地区，建筑房屋都是双层玻璃，以利于保温，如何解释其原理？越厚越好？
答：空气的导热系数小，所以导热热阻大，所以可以起到很好的保温效果。
但是当空气夹层的厚度加大时，超过自然对流边界层的厚度以后，在夹层内的空气便不再精
致，将发生自然对流所引起的环流，从而降低了夹层的热阻，使得保温效果减弱。
4、冬天室内热水供暖暖气片的散热过程分析，包括哪些环节？
答：两侧热水的对流，将热水传递到壁面上再传到空中去。
热水与壁面的对流、导
热；壁面与空气的对流、导热。
5、有人将一碗稀饭放在冷水盆中冷却，为加速冷却，应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的
水？
答：稀饭。
搅拌就是为了增加对流换热，哪一侧的对流换热小就应该强化哪一侧，碗内稀饭粘稠，所以稀饭的对流换热小，应该搅拌稀饭。
从稀饭到凉水是一个传热过程。
显然，稀饭和水的换热在不搅动时属自然对流。
而稀饭的换热比水要差。
因此要强化传热增加散热量，应该用搅拌的方式强化稀饭侧的传热。
6、建立方程的基本方式：能量守恒+傅立叶定律
7、各向同性的物体而为导热，物体中的任意一点可否具有两个温度梯度？
不可以，法线方向的才叫做温度梯度，温度梯度只会有一个。
温度梯度具有唯一性。
8、热电厂冷却用水、锅炉给水要经过软化处理的原因？
用水经过加热，水中的钙镁离子增多，形成水垢，而水垢的传热系数小，所以导热热阻大，无法达到很好的导热效果，故需要软化处理。
（水垢会变成保温层）
9、两个几何尺寸完全相同的等截面直肋，在完全相同的对流换热条件下，沿肋高方向温度分布如图所示，请判断1、2那种材料的导热系数大？和哪个肋效率高？
答：1的导热系数大。
1的肋效率高，肋效率与平均过余温度有关，平均过余温度越高，肋效率越高，1的平均温度高，所以1的肋效率大。
η=∅
∅0
=
ℎUH(tm−t∞)
ℎUH(t0−t∞)
=
θm
θ0
10、两根直径不同的蒸汽管道，外表面敷设厚度相同，材料相同的保温材料。
如果管子外表面和绝热层外表面的温度相同，其每米长的热损失是否相同？
R∝1
2πλln d1
d2
非线性变化，所以热损失不相同。
11、某厂生产的测温元件的说明书中说，该元件的时间常数为1s，从传热学的角度，你认为可信吗？
答：不可信。
时间常数不是一个固定值，时间常数与使用环境的换热过程有关。
用于测量静止的气流的温度和高速流动的气流的温度，同一个温度计的响应时间不一样。
流速越大，反应越灵敏。
τc=
ρcV
12、热扩散率的物理意义：反应物体热量扩散的能力（其越大，边界层越厚）
Bi表示平板的导热热阻和其表面的对流换热热阻的比
Fo表示非稳态导热过程的无量纲时间
12、Nu Pr的物理意义：Nu：反应对流换热过程的强度Pr：反应流体物性对换热的影响
13、边界层底层是导热，在层流边界层也主要是导热，所以边界层的热阻比较大，对流换热的热阻主要来自于边界层底层。
强化换热的基本思想是破坏或减薄边界层底层。
14、相似理论的目的是为了使实验室结果能够应用到实际工程中去而建立的一套方法。
相似则特征数一定相等。
特征数相等一定相似。
实验室的研究鄢结果必须整理成特征数的形式。
15、管内有一个进口段，管内空间有限，边界层不能无限制的发展，边界层厚度达到管的半径，边界层就重合，整个管子都是边界层，就到了充分发展段，充分发展段换热系数不在变化。
进口段边界层从0开始逐渐变厚，边界层越厚，热阻越大，导热越差，进口段的边界层薄，进口段的换热强。
可以利用进口段的效应强化边界层。
16、流过圆管外的边界层的特点：由于压力不平衡，所以会出现边界层回流，出现边界层的脱体，边界层分离，产生尾涡，尾涡会强化对流换热。
管外扰流会出现边界层的分离。
17、自然对流和换热面布置的形式有关系。
18、需要知道Nu Re Gr的表达式Gr是自然对流的重要公式。
ν2 l3
Gr=
gα∆tl3
19、对流换热的影响因素：○1流动的起因：强迫对流换热与自然对流换热○2流动的状态：层流和紊流○3流体有无相变○4流体的物理性质○5换热表面的几何因素。
导热系数、密度、比热、换热面积会影响对流换热系数的大小。
20、对于有限空间内的自然对流换热，Nu会小于1吗？为什么？
答：不会，极限状态为纯导热，此时Nu=1。
当边界层壁厚小于最大边界层厚度时，变为导热。
q=
∆t
δλ⁄
=ℎ`∙∆t
∴ℎ`=λδ
∴Nu=ℎδ
λ
=ℎ`∙
δ
λ
=1
21、对流换热的强化：提高传热量；减少传热面积、缩小设备尺寸、降低材料消耗；降低高温部件的温度，保证设备安全；降低载流体的输送功率。
22、不凝性气体对膜状凝结换热的影响：溶解于液体的不凝性气体可以削弱凝结换热：○1
使得饱和压力变低○2形成气膜的阻力
23、如何强化膜状凝结换热：①改变表面几何特性②加速冷凝液的排泄③有效的排除不凝性气体④促成珠状凝结
24、核态沸腾换热的强化：采用多孔结构
25、沸腾换热与哪些因素有关：不凝性气体、过冷度、液位高度、重力。
影响沸腾换热的因素：○1不凝性气体：溶解于液体的不凝性气体使沸腾换热强化。
○2过冷度：过冷沸腾。
只影响核态沸腾的起始阶段（强化）○3液位高度：液位低于临界液位时（易出事故）○4重力：微重力下的沸腾传热尚处于研究阶段（困难、航天）
26、大容积饱和沸腾曲线：
当把一杯水倒在一块炽热的铁板上，板面立即会产生许多跳动着的小水滴，而且可以维持相当一段时间而不被气化掉。
请解释之，并从沸腾换热曲线上找出开始形成这一状态的点。
D点模态沸腾会比较弱，所以可以形成的时间比较长。
初温800摄氏度的合金钢元在98摄氏度水中淬火的冷却曲线如图，请分析各个过程。
答：开始是模态沸腾，主要是导热，然后迅速下降变成核态沸腾，散热很快，后面又很平
缓，又变成自然对流。
27、黑体辐射能按空间怎么分布？定向辐射力和辐射强度按照法向成余弦规律递减。
28、漫发射体是定向辐射强度在空间各个方向上都相等的物体。
黑体、灰体是漫发射体。
29、对于气体辐射，三原子气体的选择性发射和吸收。
二氧化碳和水蒸气只发射和吸收特定波长范围内的热辐射，光带都位于红外线区域。
水、二氧化碳是温室气体。
30、在晚秋和冬季，晴朗的夜晚与阴天的夜晚哪一个更容易结霜？
答：晴朗的夜晚。
阴天的空气水蒸气多，能够吸收更多的辐射，也就没有那么寒冷，晴天的辐射全部散发出去了，更冷一些，所以更容易结霜。
31、根据位移定律求最大波长：
λmax∙T=0.0029 m∙K
32、辐射绝热面是重辐射面。
33、将取暖器设计成黑色是否能提高其效果？不能，对于室内的取暖器是红外辐射，而黑色是针对可见光而言的，故应用可吸收红外辐射较好的材料。