《传热学》考研试卷题库2008

南京工业大学硕士研究生入学考试复试题库（2008）

一、填空题

1、膜状冷凝换热的主要热阻是 。

2、 的物体叫做黑体； 的物体叫做白体； 的物体叫做透明体。

3、强化传热通常是对整个传热过程中的 最小亦即 最大的传热环节进行强化，这样得到的效果最为显著。

4、工程上的冷凝器通常设计成将饱和蒸汽在水平或近于水平放置的传热管的管外被冷凝，这是因为 。

5、导热系数是衡量 的物性参数。

6、普朗特数Pr= ，是流体的物性参数，反映了流体的 能力与 能力的对比。当流体沿与之温度不等的固体壁面流动时，它又反映了 厚度与 厚度的相对大小。

7、工程上的蒸汽发生器，一般都设计在 沸腾的范围，在这个范围内，由于 的剧烈扰动，使得沸腾换热系数和热流密度都明显大于单相流体介质的对流换热系数和热流密度。

8、在非稳态导热过程中，无因次准则数Bi 的物理意义是 。若Bi →∞，说明 热阻可以忽略，即在导热过程的一开始，物体的表面温度接近于流体的温度；若Bi →0，说明 热阻可以忽略，即在导热过程的任意时刻，物体内部各处的温度均匀，物体的整体温度随时间的推移逐渐趋近于流体的温度。

9、 影响对流换热的因素有以下五个方面：（1） ；

（2） ；（3） ；（4） ；（5） 。。 10、 无量纲准则数λ

hL

Nu =

表示流体层的 与相同温差条件下流体层

的 之比。

11、 黑体是一种理想物体，其对外界来的投入辐射的吸收比α 1。人工黑体模型，是指该

模型对外来辐射吸收的总效果，但就其局部表面而言，α 1。

12、 实际物体的发射率是一种物性参数，取决于物体材料的 、 、及 ，

与外界条件无关；而实际物体的吸收比取决于 和 。 二、选择题

1、烟气在管内流动时将热量最终传递到管外环境空气的各传热环节中包含的传热方式有 （ ）

A 、导热和对流；

B 、对流和辐射；

C 、导热和辐射；

D 、导热、对流和辐射 2、具有发射和吸收辐射能的能力的气体有 （ ） A 、空气和氢气； B 、氮气和氧气 ； C 、水蒸气 ； D 、二氧化碳； F 、烟气 3、导热系数是表明物质导热能力的物性参数，通常由（ ）等因素决定。 A 、物质的种类； B 、温度； C 、结构； D 、同时包括A,B,C 4、影响单相流体对流换热系数的因素和（ ）有关。

A 、 流体流动的起因；

B 、流体的流动状态；

C 、换热表面的几何因素；

D 、流体的物理性质； F 、换热表面的导热系数

5、用热电偶测量炉膛烟气温度时，常在热电偶外加一遮热罩，同时在热电偶与遮热罩间采用抽气装置，这样的目的是（ ），以使得热电偶的指示温度更接近于烟气的真实温度。 A 、减弱热电偶与水冷壁管间的辐射换热； B 、增强热电偶与水冷壁管间的辐射换热； C 、减弱热电偶与烟气间的对流换热； D 、增强热电偶与烟气间的对流换热

6、 辐射换热系统的辐射换热量等于零时是指 （ ） A 、物体辐射出的能量为零；B 、吸收其它物体发射来的能量为零； C 、物体之间相互辐射和吸收能量的总效果为零

三、简答题

1、热量从平壁的左侧流体传到右侧流体的总传热系数2

11

11h h K ++=

λδ，试列出K ≈h 1的条件，

并举例说明此时的情况。

2、在深秋晴朗无风的夜晚，草地上会披上一层白霜，可是气象站的天气报告中却说清晨最低温度是零上2℃。试解释这种现象。

3、边界层理论不能用于分析充分发展的管内强迫流动，这是为什么？

4、简述竖壁面在其它条件相同时的膜状凝结和珠状凝结的不同之处。

5、在采用同一装置测量干砖和湿砖的导热系数时，发现有如下结果：

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡⋅=)(0.35k m W 干砖λ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=)(1.05k m W 湿砖λ，已知水的导热系数⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=)(0.6k m W 水λ，干砖水湿砖＋λ

λλ>。试解释这种现象。

6、 简述边界层理论的四个基本要点。

7、 冬天，隔着玻璃晒太阳感觉更暖和，为什么？

8、 两滴完全相同的水珠分别落在120℃和400℃的铁板上，哪一滴先汽化掉？为什么？

四、计算题

1、一根铝导线外径为2mm ，处于15℃的空气流中。导线表面温度为72℃，壁面对环境的总换热系数为9.6 W/(m 2·℃)。如果在此导线外包以1.2mm 厚、导热系数为0.14 W/(m ·℃)的橡胶，问在同样的电流下，导线的表面温度是多少？假定此时橡胶表面对环境的总换热系数为7.4 W/(m 2·℃)。

2、初温为30℃的水，以1.8kg/s 的流量流经一套管式换热器的环形空间。水蒸气在该环形空间的内管中凝结，使内管的外壁温度维持在100℃。换热器外壳绝缘良好。环形空间的内管外径为40 mm ，外管内径为60mm 。试确定把水加热到70℃时的套管长度。水被加热的过程遵循的关联式为：Nu=0.023Re 0.8Pr 0.4。水的物性参数为：比热4.174KJ/(kg ·℃)，导热系数0.648W/(m ·℃)，密度988kg/m 3，动力粘度549.4×10—6kg/(m ·s)。

3、初始温度为t i 的流体流入壁温为t 0=常数的平行板通道，通道的长为L ，流体的质量流量为q m ，比热为C p ，设流体与平板间对流换热的表面传热系数h 为常数，试证明流经该通道后流体与平

板间单位宽度的换热量为)1)((20p

m C q hL

i p m e

t t C q Q -

--=。

4、在某一产品的制造过程中，厚为1.0mm 的基板上紧贴一层透明的0.2mm 厚的薄膜。薄膜表面上有一股冷气流流过，其温度为20℃，对流换热表面传热系数为40 W/(m2·℃)。同时，有一股辐射能透过薄膜投射到薄膜与基板的结合面上，生产工艺要求薄膜与基板结合面的温度t0应为60℃，基板的另一面维持在t =30℃。试确定辐射热流密度q 应多大。薄膜的导热系数为 0.02 W/(m ·℃)，基板的导热系数为 0.06 W/(m ·℃)，投射到结合面上的辐射热流全部为结合面所吸收，薄膜对60℃的热辐射是不透明的。

5、使用13℃的水冷却从分馏器出来的80℃的饱和苯蒸汽。水的流量为s kg

5，水的比热为)(174.4K kg kJ C p ⋅=，苯的汽化潜热为kg kJ 5.394，苯液的比热为)(758.1K kg kJ

C p ⋅=。已知

换热器的总传热系数为

)(11402K m W

⋅。试求使

s kg

1的饱和苯蒸汽凝结并过冷到47℃分别采用

顺流和逆流两种方式所需的换热面积。

6、当粘性流体的流动处于湍流粗糙管平方阻力区时，用边长为a 的矩形管道取代相同长度的直径

为d 的圆形管道，两管道的相对粗糙度不变，且使得体积流量Q 和沿程阻力损失

f

h 不变，试求