哈工程2011传热学A卷试题及答案
传热学习题(附参考答案)
传热学习题（附参考答案）一、单选题（共56题，每题1分，共56分）1.下列不能提高对流传热膜系数的是( )。
A、利用多管程结构；B、增大管径；C、在壳程内装折流挡板；D、冷凝时在管壁上开一些纵槽。
正确答案：B2.传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是( )A、管壁热阻；B、管内对流传热热阻；C、污垢热阻；D、管外对流传热热阻；正确答案：C3.在一输送系统中，改变离心泵的出口阀门开度，不会影响( )A、泵的工作点B、管路特性曲线C、管路所需压头D、泵的特性曲线正确答案：D4.用l20℃的饱和蒸汽加热原油，换热后蒸汽冷凝成同温度的冷凝水，此时两流体的平均温度差之间的关系为（Δtm）并流( )（Δtm）逆流A、大于B、小于C、不定D、等于正确答案：D5.橡胶与塑料和纤维比较，正确的是( )。
A、模量最大B、强度最大C、结晶度最大D、Tg最低正确答案：D6.某单程列管式换热器，水走管程呈湍流流动，为满足扩大生产需要，保持水的进口温度不变的条件下，将用水量增大一倍，则水的对流传热膜系数为改变前的( )A、2倍B、1.149倍C、1.74倍D、不变正确答案：C7.按照离心泵完好标准，轻石脑油返输用离心泵机械密封允许泄漏量( )。
A、允许每分钟5滴B、比液化气的允许泄漏量多5滴C、允许每分钟15滴D、允许每分钟10滴正确答案：D8.对于列管式换热器，当壳体与换热管温度差( )时，产生的温度差应力具有破坏性，因此需要进行热补偿A、大于50℃B、大于60℃C、大于45℃D、大于55℃正确答案：A9.下列哪个选项是离心泵的主要部件( )A、电机B、轴封装置和轴向力平衡装置C、密封环D、叶轮和泵壳正确答案：D10.蒸汽中不凝性气体的存在，会使它的对流传热系数α值( )A、升高B、降低C、都可能D、不变正确答案：B11.以乙烯为原料经催化剂催化聚合而得的一种热聚性化合物是( )A、PB、PC、PVCD、PP正确答案：B12.关闭出口阀启动离心泵的原因是( )A、轴功率最大B、能量损失最小C、处于高效区D、启动电流最小正确答案：D13.若被输送液体的黏度增大时，离心泵的效率( )。
哈工大-传热学-试题库-参考答案-机械(09学长高分宝典)
哈尔滨工业大学《传热学》试题库第一章概论一、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。
哈工程传热学a卷试题及答案教学文稿
2011年春季学期《传热学》（A 卷）答案一．（10分）外直径为50mm 的蒸汽管道外表面温度为400℃，其外包裹有厚度为40mm 、导热系数为0.11W/(m·K)的矿渣棉。
矿渣棉外又包有厚为45mm 的煤灰泡沫砖，导热系数为0.12W/(m·K)，煤灰泡沫砖外表面温度为50℃，试求通过每米长该保温层的热损失，并给出矿渣棉外表面温度。
解：由多层圆筒壁的导热热流量公式可知：()()()132113222ln ln l t t d d d d πλλ-Φ=+（3分）其中4001=t ℃,503=t ℃,1=l m,12350,130,220d mm d mm d mm === （2分）=1λ0.11W/(m·K),=2λ 0.12W/(m·K) 带入公式，可得：25.168=ΦW （1分）设矿渣棉外表面温度为2t ，则由能量守恒定律可知：()()122112ln l t t d d πλ-Φ=（3分），代入数据，可得：39.1672=t ℃（1分） 二．（10分）直径为12mm 、初始温度为1150K 的钢球，突然被放置于温度为325K 、表面传热系数为20W/(m 2·K)的空气中冷却。
已知钢球的物性如下：λ=40W/(m·K)，ρ=7800kg/m 3，c=600J/(kg·K)。
试确定钢球中心温度被冷却到400K 所需的时间？如果考虑辐射的影响，冷却时间应延长还是缩短？解：这是一个典型的非稳态热传导问题，先计算其毕渥数的大小：1.0001.0403006.020)/<=⨯==λA V h Bi （，故可以利用集总参数法计算此非稳态问题。
（2分） 由公式：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--=∞∞τρθθcV hA t t t t exp 00 （4分） 可得：⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=∞∞t t t t hA cV0ln ρτ（1分） 代入数值，可得：21.1122=τs （1分）如果考虑辐射的影响，则钢球的散热强度增强，冷却时间会缩短。
传热学试题库+参考答案
传热学试题库+参考答案一、单选题（共56题，每题1分，共56分）1.能自动间歇排除冷凝液并阻止蒸汽排出的是( )A、减压阀B、疏水阀C、安全阀D、止回阀正确答案：B2.离心泵在液面之下，启动后不出水的原因可能是( )A、轴承润滑不良B、填料压得过紧C、吸人管阀卡D、泵内发生汽蚀现象正确答案：C3.喷气燃料进行精制，主要是为了除去硫、硫化物等物质，尤其是要除去( )。
A、不饱和烃B、有机酸C、硫醇D、硫化氢正确答案：C4.对脱硫剂进行净化，可以避免( )A、脱硫剂损耗B、胺液再生塔冲塔C、设备腐蚀正确答案：C5.化工管路中，对于要求强度高、密封性能好、能拆卸的管路，通常采用( )。
A、焊接B、螺纹连接C、法兰连接D、承插连接正确答案：C6.经过标定的孔板流量计，使用较长一段时间后，孔板的孔径通常会有所增大。
对此，甲认为：该孔板流量计的流量值将比实际流量值低。
乙认为：孔板流量计使用长时间后量程将扩大，甲、乙看法有道理的是( )A、甲、乙均有理B、甲、乙均无理C、甲有理D、乙有理正确答案：A7.离心泵的调节阀( )A、只能安装在进口管路上B、只能安装在出口管路上C、安装在进口管路或出口管路上均可D、只能安装在旁路上正确答案：B8.在化工生产反应过程中，表示化工生产过程状态的参数是( )。
A、消耗指标B、生产能力C、温度D、选择性正确答案：C9.下面高聚物哪一个不是均聚物( )A、PVB、PTFC、ABS树脂D、PP正确答案：C10.已知环氧乙烷合成反应器生产能力为144t/d，年工作时间8000h，按乙烯原料计算，生成环氧乙烷的选择性为71%，通入反应器的乙烯为43720kg/h（原子量:C-12，H-1，O-16），下列生产指标正确的是( )A、反应器年生产能力为48kt/a，乙烯转化率为12.3%B、反应器年生产能力为52.56kt/a，乙烯转化率为12.3%；C、反应器年生产能力为48kt/a，乙烯的转化率为8.73%D、反应器年生产能力为52.56kt/a，乙烯的转化率为8.73%正确答案：A11.启动往复泵前其出口阀必须( )A、微开B、无所谓C、关闭D、打开正确答案：D12.工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是( )A、增强美观B、增加传热面积，提高传热效果C、节约钢材D、增加热阻，减少热量损失正确答案：B13.氯乙烯聚合只能通过( )A、阳离子聚合B、自由基聚合C、阴离子聚合D、配位聚合正确答案：B14.夹套式换热器的优点是( )。
传热学考试题含答案
传热学考试题含答案一、单选题（共56题，每题1分，共56分）1.对于列管式换热器，当壳体与换热管温度差( )时，产生的温度差应力具有破坏性，因此需要进行热补偿A、大于45℃B、大于50℃C、大于55℃D、大于60℃正确答案：B2.下列方法中，( )不可能用来制取乙烯。
A、乙醇脱水B、管式炉裂解C、催化裂解D、甲烷氧气高温反应正确答案：D3.列管换热器的传热效率下降可能是由于( )A、壳体内不凝汽或冷凝液增多B、管束与折流伴的结构不合理C、壳体和管束温差过大D、壳体介质流动过快正确答案：A4.以乙烯为原料经催化剂催化聚合而得的一种热聚性化合物是( )A、PB、PC、PVCD、PP正确答案：B5.低温离心泵其轴封形式多样，炼化行业中( )适用范围较为广泛。
A、干气密封B、浮环密封C、机械密封D、填料密封正确答案：C6.下列烃类裂解时，乙烯收率由高到低的次序是( )A、环烷烃＞单环芳烃＞烷烃＞多环芳烃B、烷烃＞环烷烃＞单环芳烃＞多环芳烃C、环烷烃＞烷烃＞单环芳烃＞多环芳烃D、烷烃＞单环芳烃＞环烷烃＞多环芳烃正确答案：B7.以下不能提高传热速率的途径是( )A、增加传热温差B、延长传热时间C、提高传热系数KD、增大传热面积正确答案：B8.某反应为放热反应，但反应在75℃时才开始进行，最佳的反应温度为115℃。
下列最合适的传热介质是：( )A、熔盐B、导热油C、热水D、蒸汽和常温水正确答案：D9.在脱硫中加入少量的( )可以减少设备腐蚀。
A、中和冲洗剂B、缓蚀剂C、阻泡剂正确答案：B10.若被输送的流体黏度增高，则离心泵的压头( )A、降低B、不变C、提高正确答案：A11.某单程列管式换热器，水走管程呈湍流流动，为满足扩大生产需要，保持水的进口温度不变的条件下，将用水量增大一倍，则水的对流传热膜系数为改变前的( )A、不变B、2倍C、1.74倍D、1.149倍正确答案：C12.对于加热器，热流体应该走( ) 。
传热学试题A及答案
《传热学》A卷闭卷站点：专业年级：姓名：学号：一、单项选择题（每小题2分，共20分）1．对于过热器中：高温烟气→外壁→内壁→过热蒸汽的传热过程次序为（）A.复合换热、导热、对流换热B.导热、对流换热、复合换热C.对流换热、复合换热、导热D.复合换热、对流换热、导热2．导温系数的物理意义是( )A. 表明材料导热能力的强弱B. 反映了材料的储热能力C. 反映材料传播温度变化的能力D. 表明导热系数大的材料一定是导温系数大的材料3．热传递的三种基本方式为( )A.导热、热对流和传热过热B.导热、热对流和辐射换热C.导热、热对流和热辐射D.导热、辐射换热和对流换热4．对流换热系数为1000W/（m2•K）、温度为77℃的水流经27℃的壁面，其对流换热的热流密度为（）A.8×104 W/m2B.6×104 W/m2C.7×104 W/m2D.5×104 W/m25．空间辐射热阻与_________无关。
（）A．表面尺寸B．表面粗糙度C．表面间的相对位置D．表面形状6. 当管长远大于管径时，圆管横向布置时的管外膜状凝结换热系数与竖放时相比，( )A. 横放时小B. 横放时大C. 与横竖放无关D. 无法比较7．炉墙内壁到外壁的热传递过程为（）A.热对流B. 对流换热C.复合换热D.导热8. 下述哪种气体可以看作热辐射透明体(τ=1的气体)? ( )A. 二氧化碳B. 空气C. 水蒸汽D. 二氧化硫气体9.下列哪种设备不属于间壁式换热器? ( )A.1-2型管壳式换热器?B. 2-4型管壳式换热器C. 套管式换热器D. 回转式空气预热器10．高温过热器常采用_________布置方式。
（）A．顺流B．顺流和逆流混合C．逆流D．顺流和交叉流混合二、填空题(每小题2分，共20分)1. 已知一换热过程的温差为100℃，热流量为10kW，则其热阻为____________。
2.为了达到降低壁温的目的，肋片应装在一侧。
2011年哈工大传热学考试试题
一. 如图，向一个水池中排废热，排热量为[]()W Q τ，水池的热容量为Mc 。
且水温时刻均匀，用()w t τ表示；空气温度为()a t τ，水面与空气的综合传热系数为a h ，水面面积为a A ；水池周围土壤温度均匀为()e t τ，水与土壤的当量传热系数为e h ，水与土壤的接触面积为e A ；同时由于太阳辐射，池面单位面积吸收的太阳辐射热量为2()W /m τ⎡⎤Φ⎣⎦。
试根据能量守恒列出水温随时间变化的微分方程，并说明方程中各项的物理意义。
（7分）McQt a h a t eh e t wA eA a二. 在传热学中常用 热压＝热流⨯热阻 来表达传热问题。
试就下述情况填写热压、热流与热阻的计算公式以及因次于表中。
（以下对流换热系数均有α表示）（8分） （1）双层平壁，两侧对流，参数如下图。
11αf t 22αf t（2）圆筒壁，两侧对流，参数如下图。
1d 2d 2f 2t α，外侧1f 1t α，内侧（3）肋壁传热。
1F 为无肋侧光壁面积，2F 为肋壁侧面积；肋化系数21F F β=；肋壁总效率为η。
参数如下图。
δλ111αf t F 2F 22αf t（4）1F 与2F 表面进行辐射换热，角系数为1,2X 。
参数如下图。
12=ε2F 2T 1ε1F 1T三. 管内热水温度80℃，管内壁对流表面换热系数12000h =W/（m 2K ），管外空气温度20℃，管外壁对流表面换热系数220h =W/（m 2K ），管内直径125d =mm ，管外直径230d =mm ，管材导热系数为50W/（mK ）。
请求总传热系数K ，以及单位管长的热水散热量。
（7分）四. 一正方形粗糙管道，边长为30mm ，长10m 。
管道内水温为10℃，平均流速为1m/s ，进出口总压降为30000Pa 。
请计算该方管内表面的对流换热系数h 。
（8分） 五. 如图，1与2表面互相垂直，且垂直于纸面方向无穷长，其尺寸如右图。
传热学模拟试题及参考答案
读书破万卷下笔如有神14分，每题2 分），它表征了物体内部各部分温度趋于均匀一致的能力（或材。
h、强制对流换热系数h和沸腾换热系数强自h 。
沸则半球内表面对圆底面的角系数单位可见辐射面积，单位立体角内的辐射能量。
尽量减薄粘滞在换热表面上的液膜厚尽量增加换热表面上的汽化核心数。
h,辐射换热系数为h,则其单位面积复合换热热rc 。
d的计算式为d = 2 入/h ，其物理意义为erg 16分，每小题2分） D ）。
B.牛顿冷却公式 C.热平衡方程 D.传热方程式 D ）条件的影响。
B.表面温度 C.表面状况 D.表面位置读书破万卷下笔如有神读书破万卷 下笔如有神3 •某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温， 为了达到较好的保温效果, 应将哪种材料放在内层？（ B ）A •导热系数较大的材料C •任选一种即可 D. 4 •下列各参数中，属于物性参数的是 A •传热系数 B. 吸收率5 •将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，A •减少导热 B.C •减少对流与辐射换热6 •沸腾的临界热流密度q 是（ 占 八、、B C D 7 •下述哪种手段对提高管内强制对流换热表面传热系数无效？（ A •提高流速 B. 增大管径 C.采用入口段效应 D. 采用导热系数大的流体 8.导热问题的第二类边界条件是（ C ） A B C D 简答题（本大题共25分）1 •说明以下两式所描述的物理现象：（4分）；(1 ) 2 dX 22tt t 2 () )( a 22 y xB. 导热系数较小的材料 无法确定 〔 C ）。
C.普朗特数 D. 对流换热系数 其目的是（ D ）。
减少对流换热 减少导热与对流换热 ）。
cri A •从过冷沸腾过渡到饱和沸腾的转折D. C •从自然对流过渡到核态沸腾的转折点 •从核态沸腾过渡到膜态沸腾的转折点•从不稳定膜态沸腾过渡到稳定膜态沸腾的转折点•已知物体边界上的温度分布•已知物体表面与周围介质之间的换热情况 •已知物体边界上的热流密度•已知物体边界上流体的温度与流速三、 2td0答：（1）式描述的物理现象是：常物性有内热源的一维稳态导热过程；（2分）（2）式描述的物理现象是：常物性无内热源的二维非稳态导热过程。
哈尔滨工程大学(2011)
哈尔滨工程大学(2011)一．选择题1.下列说法错误的是（）A．在相变点单组分系统的焓值恒定不变B．对于某些纯物质升华热一定大于蒸发热C．使实际气体的Joule-Thomson系数为零的P、T值不只有一组D．理想气体不能用作电冰箱的工作介质2. 某理想气体的绝热系统在接受了环境所做的功之后，其温度（）A. 一定升高B. 一定降低C. 一定不变D. 不一定不变3. A、B两种理想气体在绝热刚性容器中进行化学反应后，系统温度升高，压力增大，其热力学能和焓的变化为（）4. 一理想气体在500K时做等温膨胀，已求得系统的熵变，若此过程中系统做功仅是最大功的1/10，则系统从热源中吸热（）A．5000J B.-5000J C.500J D.-500J5. 理想气体节流过程中的和实际气体节流过程中的变化为（）6. 把500g樟脑（熔点为446K）和0.1mol的某新合成的有机物向混合，所得的混合物的熔点为433.15K，已知该有机物0.13g和5g樟脑混合物的熔点为447.15K，则该有机物的相对分子质量为（）A. 130B. 260C. 140D. 2807. 对于只有一对液体部分互溶的三液系统，下列说法中不正确的是（）A．临界组成点随温度的改变而改变B．临界组成点就是曲线上的最高点C．越靠近临界组成点，连接线越短D．在临界组成点，导致均相化的因素是第三组分的浓度8. 对于纯物质的任意两相平衡系统，在下列平衡压力与温度的关系式中不正确的是（）9. 关于能形成完全互溶固溶体的二组分系统，下列说法中不正确的是（）A．晶格类型相同、晶格参数接近的两组分有可能形成这种系统B．原子结构相似、熔点接近的两组分有可能形成这种系统C．形成固体溶体后，其晶格类型不变，但晶格参数的所改变D．在该固-液系统的相图中，f=0的点不超过两个10. 放热反应达平衡后，若分别采取：1.增加压力；2.减少的分压；3.增加的分压；4.升高温度；5.增加催化剂。
(完整版)传热学期终考试题答案A卷详解
哈尔滨工程大学本科生考试试卷（2012年秋季学期）课程编号：03050020课程名称：传热学（期终 A一、（10分）如图1所示的墙壁，其导热系数为 50W /（m K ），厚度为100mm , 所处外界温度20C,测得两侧外壁面温度均为100C,外壁面与空气的表面传热 系数为h 为125W/（m 2 K ）,壁内单位体积内热源生成热为 & ,假设墙壁内进行 的是一维稳态导热，求 &及墙壁厚度方向温度分布t （x ） ?d 2t2&0 (1)(2 分)dx边界条件为：x 0,dl 0；x 50mm,plxdxh(t w t f ) (2)(1 分)由（1）式积分得：一dx&—x C ] (3)由x 0处边界条件得G 0 （1分）对（3）式积分得：t& 2x C (4) 2(1 分)由x =50mm 时， 吏~dx 二 h(t w x 50t f ) （1分）导热微分方程为:可得：(&= h(t w t f )/x=125 (100 20)/0.05 =2 105(W/m 3) (1 分)图1解：由于对称性只研究墙壁厚度的一半即可,则得： 5C 2100 ” 2 X0.052=105 C（1分）,则壁厚方向温度分布：t （x ） 105 2000x 2 （1分）二、（10分）为20E 的空气，以10m/s 的速度纵向流过一块长200mm ,温度60C 的平板。
求离平板前沿50mm,100mm 处的流动边界层和热边界层厚度。
并求得 平板与流体之间的换热量。
（平板宽为1m ）表1空气的热物理性质t/C 106 /m 2/s/ W/（m • Pr 30 16.00 0.0267 0.701 40 16.96 0.0276 0.699 50 17.950.02830.698准则关联式：Nu 0.664Re 12Pr 13 层流；Nu （0.037 Re 45 871）Pr 13 湍流50mm 处100mm 处由（4）式，x =50mm 时，t wx 2 c 2 =100 C , （1 分）2边界层厚度:流动边界层与热边界层之比:-Pr 13t解：定性温度t f（20 60）/2 40 °C（1分） Re誇和“8105层流（1分）1.46 10 3m1Pr 310.6993（2分）1.29 10 3mtPr 3 0.69931.82 10 3mNu 1/21/30.664Re Pr5 0.664 1.18 101/2 1/30.699202.4（2分）0.02762h Nu202.4 27.9W/ mK（1l 0.2hA t w t f 27.9 0.2 1 （60 20） 223.5W（1分）水以 2m/s 的流速流过长为 8m 的直管， 入口温度为 20C, 出口温、（10 分） 度为40C ，管内径d = 20mm ,求对流换热系数和平均管壁温度 表2水的热物理性质55 . 16.96 10 60.05〔02.06 5 （2分） 1o10 3m5二 11696 10 6 0110t/C106/m 2/s / W/(m K) Pr /kg/m 3 C p / kJ/(kg K) •20 1.006 0.599 7.02 998.2 4.183 30 丁0.805 0.618 P 5.42 995.7 4.174 40 0.659 0.635 4.31 992.2 4.174 50 0.556 0.6483.54988.14.174 解：定性温度 t f (20 40)/2 30 (1分)t w t f t 30 13 43 C ,四、（10分）如图2所示，半球表面是绝热的，底面一直径 d=0.3m 的圆盘被分 为1、2两部分。
资料：传热学A答案
一、 填空题（23分）1.1. （3分）温度梯度的数学表达式为 grad t =∂t ∂xi +∂t ∂yj +∂t ∂zk ，它表示在等温面的 法线方向上，单位长度的 温度变化率 最大。
1.2. （2分）黑体是指 反射比和透射比 为0的物体，白体是指 反射比为1 的物体，透明体是指 穿透率为1 的物体，灰体是指 光谱吸收比 与 波长 无关的物体。
1.3. （4分）集中参数法中时间常数的定义式 τc =ρcV/ℎA ；时间常数可以看作 物体对流体温度变化响应快慢 的指标。
1.4. （3分）大容器饱和沸腾曲线可分为 自然对流区、核态沸腾区、 过渡沸腾区 和 模态沸腾区 四个区域，其中 核态沸腾 区域具有温差小、热流大的传热特点。
1.5. （4分）强制对流和自然对流分别存在以下两种流动形态： 层流 和 湍流 ，判断强制对流和自然对流流动形态的准则数分别是 雷诺数Re 和 格拉晓夫数Gr 。
1.6. （3分）材料成形工业中称为吸热系数的物理量，除与导热系数成正比外，还与 密度 和 比热物性有关，它的大小代表了物体向 与其接触的高温物体吸热 的能力。
1.7. （4分）热水瓶内胆瑕疵后，其瓶胆夹层形成的很薄的气隙间的复合传热，忽略对流换热可以认为是 热传导 和 热辐射 两种基本换热方式并联的换热现象。
其中各自的计算公式为 q 1=λδ(t 1−t 2)，和 q 2=σ(T 14−T 24)1ε1+1ε2−1 。
二、 简答题（35分）2.1. （6分）有一非稳态系统,无内热源，常物性二维导热物体,在某一瞬时的温度分布为 x y t cos 22=，试根据导热微分方程判断该导热物体内部点1,0==y x 处的温度是随时间增加逐渐升高，还是逐渐降低。
二维非稳态无内热源常物性的导热方程：ρc p ðtðτ=λ(ð2t ðx 2+ð2tðy 2) （2分） 将t=2y 2cosx 带入上式，ðt ðτ=λρc p[ððx (−2y 2sinx )+ððy (4ycosx )]=λρc p(−2y 2cosx +4cosx) （2分） (ðt ðτ)x=0,y=1=λρc p(−2+4)=2λρc p>0 （2分）故x=0,y=1处的温度随时间增加逐渐升高。
传热学练习题与参考答案
传热学练习题与参考答案一、单选题（共56题，每题1分，共56分）1.水在无相变时在圆形管内强制湍流，对流传热系数αi为1000W ／（m2·℃）若将水的流量增加1倍，而其他条件不变，则αi为( )A、1741B、500C、2000D、不变正确答案：A2.在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度差为50℃，现因某种原因，两者的温度各升高100℃，则此时的辐射传热量与原来的相比，应该( )A、不确定B、增大C、不变D、变小正确答案：B3.对自催化反应A+P→P+S而言，必然存在最优反应时间，使反应的( )最大。
A、转化率B、反应速率C、收率D、选择性正确答案：B4.工业生产中，沸腾传热应设法保持在( )A、过渡区B、自然对流区C、膜状沸腾区D、核状沸腾区正确答案：D5.当两个同规格的离心泵串联使用时，只能说( )A、当流量相同时，串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍B、在管路中操作的串联泵，流量与单台泵操作时相同，但扬程增大两倍C、串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍D、串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍正确答案：A6.泵若需自配电机，为防止电机超负荷，常按实际工作的( )计算轴功率N，取（1.1-1.2）N作为选电机的依据。
A、最大流量B、最大扬程C、最小扬程D、最小流量正确答案：A7.若被输送的流体黏度增高，则离心泵的压头( )A、提高B、不变C、降低正确答案：C8.对管束和壳体温差不大，壳程物料较干净的场合可选( )换热器。
A、U型管式B、套管式C、固定管板式D、浮头式正确答案：C9.与平推流反应器比较，进行同样的反应过程，全混流反应器所需要的有效体积要( )A、相同B、无法确定C、小D、大正确答案：D10.有机化合物及其水溶液作为载冷剂使用时的主要缺点是( )A、凝固温度较高B、价格较高C、腐蚀性强D、载热能力小正确答案：B11.气体的导热系数数值随温度的变化趋势为( )A、T升高，λ增大B、T升高，λ减小C、T升高，λ可能增大或减小D、T变化，λ不变正确答案：A12.为防止反应釜中的物料被氧化，可采用以下措施( )A、向反应釜通空气B、将反应釜的物料装满C、向反应釜通N2气或水蒸汽D、对反应釜抽真空正确答案：C13.化工厂常见的间壁式换热器是( )。
哈工程2011传热学A卷试题及答案
2011年春季学期《传热学》（A 卷）答案一．（10分）外直径为50mm 的蒸汽管道外表面温度为400℃，其外包裹有厚度为40mm 、导热系数为0.11W/(m ·K)的矿渣棉。
矿渣棉外又包有厚为45mm 的煤灰泡沫砖，导热系数为0.12W/(m ·K)，煤灰泡沫砖外表面温度为50℃，试求通过每米长该保温层的热损失，并给出矿渣棉外表面温度。
解：由多层圆筒壁的导热热流量公式可知：132113222ln ln l t t d d d d （3分）其中4001t ℃,503t ℃,1l m,12350,130,220d mm d mm d mm （2分）10.11W/(m ·K),20.12W/(m ·K)带入公式，可得：25.168W （1分）设矿渣棉外表面温度为2t ，则由能量守恒定律可知：122112ln l t t d d （3分），代入数据，可得：39.1672t ℃（1分）二．（10分）直径为12mm 、初始温度为1150K 的钢球，突然被放置于温度为325K 、表面传热系数为20W/(m 2·K)的空气中冷却。
已知钢球的物性如下：=40W/(m ·K)，=7800kg/m 3，c=600J/(kg ·K)。
试确定钢球中心温度被冷却到400K 所需的时间？如果考虑辐射的影响，冷却时间应延长还是缩短？解：这是一个典型的非稳态热传导问题，先计算其毕渥数的大小：1.0001.0403006.020)/A V h Bi （，故可以利用集总参数法计算此非稳态问题。
（2分）由公式：cVhAt t t t exp 00（4分）可得：tt t t hA cV 0ln （1分）代入数值，可得：21.1122s （1分）如果考虑辐射的影响，则钢球的散热强度增强，冷却时间会缩短。
（2分）三、（10分）当流体为空气时，对横掠平板的强制对流换热进行实验测定，测得空气温度相同时的结果如下：当120m/s u 时，2150W/(m K)h ；l u。
《传热学》课程期末试卷【附答案】
《传热学》课程期末试卷卷A一、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．物体中各点温度不随时间而改变的热量传递过程为。
（稳态传热过程）3．如果温度场随时间变化，则为。
（非稳态温度场）4．已知导热系数为1 W/(m·K)，平壁厚0.02m，，其热阻为。
（热阻为0.02m2.K/W）5．导热基本定律是_____定律，可表述为。
（傅立叶，）6．已知材料的导热系数与温度的关系为λ＝λ0(1+bt)，当材料两侧壁温分别为t1、t2时，其平均导热系数可取下的导热系数。
(（t1+t2）/2)7．第一类边界条件是。
（给定物体边界上任何时刻的温度分布）8．温度边界层是指。
（在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。
）9．纯净饱和蒸气膜状凝结的主要热阻是。
（液膜的导热热阻）10．格拉晓夫准则的物理意义。
（流体流动时浮升力与粘滞力之比的无量纲量）二、基本概念题1.导热基本定律：当导热体中进行纯导热时,通过导热面的热流密度,其值与该处温度梯度的绝对值成正比,而方向与温度梯度相反。
2.凝结换热：蒸汽同低于其饱和温度的冷壁面接触时,蒸汽就会在壁面上发生凝结过程成为流液体。
3.黑体：吸收率等于1的物体。
4. 肋壁总效率：肋侧表面总的实际散热量与肋壁 测温度均为肋基温度的理想散热量之比。
5. 大容器沸腾：高于液体饱和温度的热壁面沉浸在具有自由表面的液体中所发生的沸腾。
三、 分析题1． 试用所学的传热学知识说明用温度计套管测量流体温度时如何提高测温精度。
（提示：温度计套管可以看作是一根吸热的管状肋(等截面直肋)，利用等截面直肋计算肋端温度t h 的结果，可得采用温度计套管后造成的测量误差Δt 为Δt =t f -t h =)(0mH ch t t f -，其中H h H A hP mH λδλ==，欲使测量误差Δt 下降，可以采用以下几种措施：(1)降低壁面与流体的温差(t f -t 0)，也就是想办法使肋基温度t 0接近t f ，可以通过对流体通道的外表面采取保温措施来实现。
传热学考试题和答案
传热学考试题和答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 热量传递的三种基本方式是（）。
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、辐射答案：A2. 傅里叶定律描述的是（）。
A. 流体流动B. 质量传递C. 热量传递D. 动量传递答案：C3. 在稳态导热中，温度梯度与热流密度的关系是（）。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 相等答案：A4. 牛顿冷却定律中，物体表面与周围流体之间的对流换热系数与（）无关。
A. 流体的物性B. 物体表面的温度C. 流体的流速D. 物体的几何形状答案：B5. 黑体辐射定律中，黑体辐射的强度与温度的关系是（）。
A. 线性关系B. 对数关系C. 指数关系D. 幂次关系答案：C6. 对流换热的努塞尔特数（Nu）是（）。
A. 无量纲数B. 温度的单位C. 长度的单位D. 质量的单位答案：A7. 辐射换热中，两表面之间的角系数（）。
A. 总是等于1B. 总是小于1C. 总是大于1D. 可以大于1答案：B8. 在热传导过程中，如果材料的导热系数增大，则（）。
A. 热阻减小，热流密度增大B. 热阻增大，热流密度减小C. 热阻减小，热流密度减小D. 热阻增大，热流密度增大答案：A9. 相变潜热是指（）。
A. 物质在相变过程中吸收或释放的热量B. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的比热容之比C. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的质量之比D. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的体积之比答案：A10. 热管是一种高效的热传递装置，其工作原理是基于（）。
A. 导热B. 对流C. 辐射D. 相变答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 热传导的基本定律是______定律，其数学表达式为：q = -kA(dT/dx)。
答案：傅里叶2. 热对流中的换热系数h与流体的______、流速、物体的几何形状等因素有关。
答案：物性3. 辐射换热中，两表面之间的角系数φ的取值范围是______。
传热学试卷答案-A
《传热学》试卷答案A 卷一、填空题（每空2分，共10分）1、 单色吸收率与波长无关的物体，即α==)(λα常数2、前者为流体导热系数，而后者为固体导热系数3、减小5、自身辐射 反射辐射二、简答题（每题6分，共36分）1、1.0<Bi ，即导热固体内部导热热阻远小于外部对流换热热阻，物体内部温度趋于一致。
2、稳态导热 热流量相等即21q q = 因为 21t t ∆<∆ 所以 21λλ<3、应加在空气侧。
因为空气侧传热热阻较大，将肋片加在热阻较大侧可以较大幅度减小传热热阻，提高传热性能。
4、ν/Re ul =，表征流体流动时惯性力与粘滞力的相对大小a v /Pr =，反映流体的动量传递能力与热量传递能力的相对大小23/v tl g Gr ∆=，表征浮升力与粘滞力的相对大小5、由于骑摩托车风速较大，对流传热系数相对也较大，增加了人体的散热量，故感觉较冷。
而带上手套和护膝相当于增加了人体对空气的传热热阻，减小了人体的散热量。
6、三、计算题（共4小题，共计54分） 1、(本题12分)解：43)(222004010302=⋅∆⋅∆+-⋅∆+∆⋅+∆-⋅∆⋅+∆-⋅∆⋅+∆-⋅∆⋅+∆-⋅∆⋅∞v q y x t t y x h y t t x x t t y y t t x x t t y λλλλδλδλ2211tt ∆=∆km W t t A Q K ⋅====221/2485.00238.41)((1)(2)2、(本题12分)解：毕渥值B i =hR/(λ)=240×0.05/(400)=0.03<0.1 所以可采用集总参数法 θ=θ0exp(-hA τ/ρcV)即：30-20=(100-20)exp(-240×3τ/(ρcR))10=80 exp(-720τ/(8000×380×0.05))代入得：τ=439秒3、(本题15分)解：管内强迫流动换热在常热流边界条件下的定性温度为进出口截面流体平均温度的算术平均值，即t f = (20+40)/2=30℃。
工程热力学与传热学试卷A答案【考试试卷答案】
《工程热力学与传热学》试卷A卷答案适用专业考试日期：考试时间：120分钟考试形式：闭卷试卷总分：100分一、填空题(２０分，每空２分)1、能源按照其有无加工、转换，可分成一次能源和（二次）能源两类，而一次能源又可根据它是否可以再生进一步可以划分为（可再生）能源和非再生能源两类。
2、根据研究问题的需要人们划分一定的范围作为热力学研究对象我们称该研究对象为（热力学系统），这个对象以外的部分我们称为（外界或环境）。
3. 对流换热根据其产生的原因不同，可分为（自然对流）和（强制对流）。
4. 稳定流动系统的热力学第一定律表达式为（q=Δh+Wt ）5. 某卡诺热机工作在1000K和100K两热源范围内，则这种热机的工作效率为（90）%，这种热机反向工作成为一种制冷机其制冷系数为（11）%。
6、闭口系统的熵变可分为两部分，即熵流和（熵产）二、单项选择题(30分，每题2分)1、下列物理量是强度性质的有（A）。
A. 温度TB. 内能UC. 焓HD.体积V2、可逆过程表示：( C )A 无摩擦 B准平衡 C无摩擦，准平衡 D有摩擦，准平衡3、热力过程中Wt=W,该过程为：(A )A 定温B 定压 C定容 D定熵4、在定容过程中，在T-S图上过呈现的斜率为：（D）A C p/TBC v/T C T/C pD T/C v 5、已知氮气可作为理想气体，压力较高的常温氮气绝热节流后，其温度：（C ）(A)升高；(B)降低；(C)不变；(D) (A)，(B)，(C)都有可能6、绝热过程的状态方程式适用于：（B）(A)理想气体绝热过程；(B)理想气体可逆绝热过程；(C)理想气体定比热可逆绝热过程；(D)任意气体定比热可逆绝热过程7、下列说法错误的是（A ）A.热量不能由低温物体传向高温物体B.理想气体分子无体积C.可逆过程一定是平衡过程D、热量是热力学系统和外界之间只有当温度不同时才能发生传递8、对导热下列说法正确的是（D）(A)温度差越大导热量就越大(B)导热系数越大导热量越小(C)导热距离越大导热热阻越小(D)温度梯度越大热流密度就越大9、不可逆过程⎰∆T Qδ= （C）A >0B =0 C<0 D≤010、有人将热力学第二定律表述成下列方式,其中(C )是正确的.(A)永动机不可能实现；(B)从单一热源取热并使之全部转化成为功而不造成其他变化的热机不可能被制造出来(C)热机制冷系数不可能达到100%(D)热机供热系数不可能达到100%11、经下列过程，热力学体系的内能无变化的有（A）。
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2011年春季学期《传热学》（A 卷）答案一．（10分）外直径为50mm 的蒸汽管道外表面温度为400℃，其外包裹有厚度为40mm 、导热系数为0.11W/(m·K)的矿渣棉。
矿渣棉外又包有厚为45mm 的煤灰泡沫砖，导热系数为0.12W/(m·K)，煤灰泡沫砖外表面温度为50℃，试求通过每米长该保温层的热损失，并给出矿渣棉外表面温度。
解：由多层圆筒壁的导热热流量公式可知：()()()132113222ln ln l t t d d d d πλλ-Φ=+（3分）其中4001=t ℃,503=t ℃,1=l m,12350,130,220d mm d mm d mm === （2分）=1λ0.11W/(m·K),=2λ 0.12W/(m·K) 带入公式，可得：25.168=ΦW （1分）设矿渣棉外表面温度为2t ，则由能量守恒定律可知：()()122112ln l t t d d πλ-Φ=（3分），代入数据，可得：39.1672=t ℃（1分） 二．（10分）直径为12mm 、初始温度为1150K 的钢球，突然被放置于温度为325K 、表面传热系数为20W/(m 2·K)的空气中冷却。
已知钢球的物性如下：λ=40W/(m·K)，ρ=7800kg/m 3，c=600J/(kg·K)。
试确定钢球中心温度被冷却到400K 所需的时间？如果考虑辐射的影响，冷却时间应延长还是缩短？解：这是一个典型的非稳态热传导问题，先计算其毕渥数的大小：1.0001.0403006.020)/<=⨯==λA V h Bi （，故可以利用集总参数法计算此非稳态问题。
（2分） 由公式：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--=∞∞τρθθcV hA t t t t exp 00 （4分） 可得：⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=∞∞t t t t hA cV0ln ρτ（1分） 代入数值，可得：21.1122=τs （1分）如果考虑辐射的影响，则钢球的散热强度增强，冷却时间会缩短。
（2分）三、（10分）当流体为空气时，对横掠平板的强制对流换热进行实验测定，测得空气温度相同时的结果如下： 当120m/s u =时，2150W/(m K)h =⋅；当115m/s u =时，2140W/(m K)h =⋅。
假定换热规律遵循如下函数形式：n m C N Pr Re u=，其中，n m C ,,为常数，正方形的特征尺寸为对角线长度为l 。
试确定：指数m 的大小是多少？ 解：由题意知，n m C N Pr Re u=， 由相似准则关系式知即nr me u P CR N 111=，nr me u P CR N 222=，对于空气：21Pr Pr = （2分）所以 11112222//mmmu e u e NR u l u N R u l u νν⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ （3分）又 λhlN u =，所以2121h h N N u u = （2分） 因此， 1122mh u h u =（），（1分）50204015m=（），775.0=m （2分） 四（10分）水以0.9kg/s 的流量在内径为d=2.6cm 的管内流动，管子内表面温度为60℃，水的进口温度为20℃，求水被加热到40℃所需的管长？已知水的物性参数为：解： 2040302f t C +== 220.91.70/995.60.02644m u m s d ππρ===⋅⨯⨯& （1分）4461.700.026 5.4910100.80510ef ud R ν-⨯===⨯>⨯ （2分） 且流体被加热 0.80.40.80.40.023Re P r0.023(54900)5.42279.89Nu ∴==⨯⨯= （2分）20.618279.896652.77W /m K 0.026h N u dλ∴=⋅=⨯=⋅ （1分）根据热平衡，有：21()()p f f w f mct t h d l t t π-=⋅⋅-& （2分） 321()0.9 4.17410(4020)4.61()6652.77 3.140.026(6030)p f f w f mct t m h d t t π-⨯⨯⨯-∴===-⨯⨯-&l （1分）4.61/177.31600.026d ==> 不必修正 （1分） 4.61m ∴=五、有一微元黑体表面，面积为241m 105d -⨯=A ，温度为T 1500= K ，与该黑体表面相距04. m 处另有一个微元黑体表面，面积为242m 108d -⨯=A ，温度为T 1500= K ，这两个微元面积的空间方位如图所示，试计算从1d A 发出落在2d A 对1d A 所张立体角中的辐射能量。
根据立体角的定义J E R E J R 121232230-+-=b b （3分）J E R E J R 121232230-+-=b b （2分）J E R E J R 121232230-+-=b b （3分）11434d cos601129510 2.77100.5=7.8210W I dA d ---Φ=Ω=⨯⨯⨯⨯⨯⨯o（2分）六、计算题（10分）两个直径为04. m 的平行同轴圆盘相距01. m ，两盘置于墙壁温度T 3300= K 大房间内，一圆盘T 1500= K 、ε106=.，另一圆盘绝热。
若两圆盘的背面均不参与换热，求圆盘1的净辐射散热量和绝热盘2的温度。
已知同轴圆盘之间的角系数X 12062,.=。
解:辐射网络图如下E b 12 b 2J （2分）A A d 122401256===π. m 2角系数X 12062,.=，X X 13121038,,.=-=R A 111060653=-=-...m 2，13A A >>，∴R 30→，J E 33=bR A X 12112110125606212835==⨯=-,...m 2R R A X 132311311012560382094===⨯=-,...m 2（1分）R R R R R R 122313122313111111283520941209412926+=++⎛⎝ ⎫⎭⎪=++⎛⎝ ⎫⎭⎪=---//....m 2（1分）所以Φ=-++=⨯-+=σ()(//).(..)...T T R R R R 14341122313445675030531292616923 W（1分）J E R 11456750169235326468=-=⨯-⨯=b12 W /m Φ.....（1分）J E R E J R 121232230-+-=b b （2分）E R E J R R R b b 2123123122341283556730264682094128352094=++=⨯⨯+⨯+..(.)....=18155 W m 2.（1分）所以 Kb T E 224841815556710423==⨯=-σ..（1分）七（10分）．一台逆流式换热器用水来冷却润滑油。
流量为 2.5kg/s 的冷却水在管内流动，其进出口温度分别为15℃ 和60℃，比热为 4174J/(kg · K) ；热油进出口温度分别为110℃ 和70℃ ，比热为 2190 J/(kg·K) 。
传热系数为400W/(m 2·K)。
试计算所需的传热面积并画出此时冷、热流体沿流动方向的温度曲线。
解对数平均温差为（ 3分）（ 2 ）计算水所吸收的热量（ 2 分）（ 3 ）计算传热面积 由得(2 分 )冷热流体的温度图形为（3分）简答题：1．（5分）由导热微分方程可知，非稳态导热只与热扩散率有关，而与导热系数无关。
请判断这句话是否正确并给出理由。
答：上述观点不对（2分）。
由于描述一个导热问题的完整数学描写不仅包括控制方程，还包括定解条件，所以虽然非稳态导热的控制方程只与热扩散率有关，但边界条件中却有可能包括导热系数。
（3分） 2．（5分）串联热阻可以叠加的条件是什么？答：在一个串联的热烈传递过程中，如果通过各个环节的热流量相同，则各串联环节的的总热阻等于各串联环节的热阻之和。
（5分）3（5分）试解释为什么对于无限空间紊流自由流动，即使用了“错误的”定型尺寸，也能得出正确的表面换热系数？（无限空间紊流换热准则式()13Pr m m Nu C Gr =）答：因为无限空间紊流自由流动换热的准则式()13Pr m m Nu C Gr =中指出，h 与板的高度无关，所以能得出这些论点。
（2分） 具体推到过程如下：11333113322Pr Pr hlg tl g t C C l v v ααλ⎛⎫∆∆⎛⎫=⋅=⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭（2分） 它表明自然对流紊流的表面传热系数与定型尺寸无关，出现自模化现象。
（1分）4.蒸气与温度低于饱和温度的壁面接触时，有哪两种不同的凝结形式？产生不同凝结形式的原因是什么？ 答：珠状凝结和膜状凝结。
（2分）当凝结液体能很好地润湿壁面时，在壁面上将铺展一层液膜，这种凝结方式称为膜状凝结。
（1分）当凝结液体不能很好地润湿壁面时，凝结液体在壁面上形成一个个液珠，且不断发展长大，并沿壁面滚下，壁面将重复产生液珠、成长、滚落过程，这种凝结形式称为珠状凝结。
（2分）5.金属工件在炉内加热时，工件的颜色随着加热温度的升高怎样变化？试从传热tA70℃ 260t ''=15℃学的角度解释这一现象。
（5分） 答：当加热金属时可以观察到：金属温度低于500℃时，由于没有可见光辐射，因此肉眼不能觉察到金属颜色的变化；（1分）随着温度的不断升高，金属将相继呈现暗红，鲜红，橘黄等颜色；（2分） 当温度超过1300℃时，将出现白帜。
（2分） 6、黑体表面与重辐射面相比，均有b J E =。
这是否意味着黑体表面与重辐射表面具有相同性质？（5分）答：虽然黑体表面与重辐射面均具有b J E =的特点，但二者具有不同性质（1分）。
黑体表面的温度不依赖于其他参与辐射的表面，相当源热势（2分）。
而重复设面的温度则是浮动的，取决于参与辐射的其他表面（2分）。