2007年传热学期末试卷A
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。
2007级传热学A卷
武汉大学动力与机械学院2009 —2010 上学期期末考试《 传热学 》试卷A班级：__________ 学号：___________ 姓名：___________ 成绩：___________一、问答题（50分）：1. 试说明Bi 数的物理含义。
当Bi →∞及Bi →0时各代表怎样的换热条件？它们对物体内部的温度分布分别会产生什么样的影响？ （10分）2. 用于太阳能热水器上的真空管式集热器结构如图1所示。
真空管倾斜放置。
试用传热学原理对这样的结构和布置加以解释。
（10分）3. 影响对流换热的因素有哪些？对单相自然对流来说，其一般性的准则方程式是怎样的？并说明式中准则数的物理含义。
（10分）4. 大容器饱和沸腾曲线可分为哪四个区域，各区的换热有什么特点？ （10分）5. 顺流式换热器和逆流式换热器各有何优缺点？在火电厂中，为何有些过热器低温段采用逆流布置，而高温段采用顺流布置？ （10分）二、推导与计算题（50分）：1. 写出常物性、无内热源及对称第三类边界条件下一维大平板非稳态导热问题的显式差分方程，并说明其稳定性条件？ （8分）2. 热水瓶瓶胆为涂有水银的玻璃真空夹层结构，瓶胆高为400mm ，外径为150mm ，水银的黑度为0.04。
瓶内有95℃的开水，环境温度为15℃。
假设瓶胆内外层温度分别与水和周围环境温度一致，求瓶胆散热量。
若用热导率为0.05W/m. ℃的软木代替瓶胆夹层，问需要多厚的软木才可以达到和双层玻璃同样的保温效果。
（10分）主考老师： 系主任：共2页 第1页3. 将初温为80℃，直径为20mm的紫铜棒，突然横置于气温为20℃，流速为12m/s的风道中，5min后紫铜棒表面温度降为34℃。
已知紫铜的密度ρ1＝8954kg/m3，比热c1=383.1J/(kg.℃)，热导率λ1=386w/(m.℃)。
试求紫铜棒与气体之间对流换热的表面传热系数，并将计算结果与对流换热关联式的结果进行对比。
2007~2008学年第一学期期末考试《传热学》
2007~2008学年第一学期期末考试《传热学》试卷（A ）一、名词解释（4’×5=20’）1、Heat Conduction ：2、Fin Efficiency ：3、Velocity Boundary Layer ：4、珠状凝结：5、黑体：二、填空题（4’×7=28’）1、房间内有一个充满咖啡的封闭容器，房间的空气和墙的温度固定不变，图1中给出了所有对咖啡冷却起作用的传热过程，分别说明以下传热过程(传热对象和传热方式)，如q1表示从咖啡到塑料内壳内表面的自然对流换热过程。
q2： q3： q5： q7：2、有一水冷器，空气侧表面传热系数h1=20W/(m2·K)，传热壁面厚δ=1mm ，导热系数λ=200W/(m ·K)，水侧表面传热系数h2=5000W/(m2·K)。
设传热壁可以看作平壁，则该传热过程中气到水的总传热系数为 ，为了强化这一传热过程应先从 环节着手?空气层q13、图2-a 中厚度为δ的单层平壁，两侧温度分别维持在t1及t2，t1>t2，平板材料导热系数呈线性变化，即λ=a+bt (其中a,b 为常数)。
假定无内热源。
图2-a 中画出该平壁内的温度分布曲线，由此可知b 0。
(>,=,<)图2-b 所示双层平壁中，导热系数λ1，λ2为定值，假定过程为稳态，试分析图中曲线1所对应的λ 1 λ2。
(>,=,<)4、无内热源常物性二维导热物体在某一瞬时的温度分布为t=2y 2cosx ，它在x ＝O,y=1处的温度随时间的变化率可表示为 。
5、示出了常物性有均匀内热源Φ二维稳态导热问题局部边界区域的网格配置，试用热平衡法建立节点0的有限差分方程式 。
6、在一台缩小成为实物1/10的模型中，用20℃的空气来模拟实物中平均温度为200℃空气的加热过程。
实物中空气的平均流速为6.03m/s ，则模型中的流速应为 ？ 干空气物性参数如下表所示。
传热学试卷2006-2007,2005-2006及答案.
(3)板1的反射辐射 (4)板1的有效辐射 (5)板2的有效辐射
四、分析简答(每题5分，共25分)
1、答：肋片表面上的换热热阻元大于肋片厚度方向的导热热阻，故截面上肋片温度可认为是均匀的，此时两个侧面并不是计算区域，故把其上的换热折算成整个截面上的体积热源。
2、
3、 4、
5、带有小孔的温度均匀的空腔就是黑体模型。就辐射特性而言，小孔具有和黑体表面一样的性质，制造空腔材料本身的吸收比的大小对黑体模型没有影响。在这样的等温空腔内部，辐射是均匀而各向同性的，空腔内表面的辐射就是同温度下黑体的辐射，不管空腔壁面自身的辐射特性如何。
2、定性温度
3、(2)“3”为绝热腔时： 间的等效热阻为
( )
标准答案和评分标准制定人：张丽徽2010年6月21日
任课教师：张丽徽2010年6月21日
系（教研室）主任：年月日
非正规状况阶段：在非稳态导热的此阶段中，物体的温度分布主要受初始温度分布的控制。
入口段：流体从大空间进入一根圆管时，流动边界层有一个从零开始增长直到汇合于管子中心线的过程。
黑体：吸收比为1的物体。
二、判断正误(每题2分，共14分)
1、F 2、T 3、F 4、T 5、2、3.03mm 3、 ，节点44
标准答案和评分标准
﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉
一、名词解释(每题4分，共20分)
传热系数：冷热流体间温差1℃，传热面积为1㎡时的热流量的值。
接触热阻：两固体表面实际的接触仅仅发生在离散的面积元上，未接触的界面之间常常充满了空气，热量以导热的方式穿过这种气隙层。此种情况与两固体表面完全接触相比，增加了附加的传递阻力，称为接触热阻。
五、计算题(26分)
2007A卷答案
A卷答案1、锅炉成分分析的基准有收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基四种。
其换算关系为：由于燃料中水分和灰分的含量易受外界条件的影响而发生变化，水分或灰分的含量变化了，其他元素成分的含量也会随之而变化。
例如，水分含量增加时，其他成分的百分含量便相对地减小；反之，水分含量减少时，其他成分的百分含量便相对地增加。
所以不能仅用各成分的质量百分数来表示燃料的成分组成特性。
有时为了使用或研究工作的需要，在计算燃料的各成分百分含量时，可将某种成分(例如水分或灰分)不计算在内。
这样按不同的“成分组合”计算出来的各成分百分数就会有较大的差别。
这种根据燃料存在的条件或根据需要而规定的“成分组合”称为基准。
如果所用的基准不同，同一种煤的同一成分的百分含量结果便不一样。
2、由于燃料中水分和灰分的含量易受外界条件的影响而发生变化，水分或灰分的含量变化了，其他元素成分的含量也会随之而变化。
例如，水分含量增加时，其他成分的百分含量便相对地减小；反之，水分含量减少时，其他成分的百分含量便相对地增加。
所以不能仅用各成分的质量百分数来表示燃料的成分组成特性。
有时为了使用或研究工作的需要，在计算燃料的各成分百分含量时，可将某种成分(例如水分或灰分)不计算在内。
这样按不同的“成分组合”计算出来的各成分百分数就会有较大的差别。
这种根据燃料存在的条件或根据需要而规定的“成分组合”称为基准。
如果所用的基准不同，同一种煤的同一成分的百分含量结果便不一样。
3、链条炉中，习惯上将从炉排下送入的空气称为一次风，二次风是指从火床上方送入炉膛的一股强烈气流。
二次风的主要作用是扰乱炉内气流，使之自相混合，从而使气体不完全燃烧损失和炉膛内的过量空气系数都得以降低。
与炉拱相比，二次风的优点是布置灵活，调节方便，而且炉膛结构也不会因之复杂化。
但二次风要消耗一定能量。
一般情况下，二次风配合炉拱使用，以取得最佳效果。
除搅乱和混合烟气外，二次风若布置恰当，它还能起多种其它的良好作用，二次风的工质可以是空气，也可以是蒸汽，甚至是烟气。
(完整word版)2007年传热学期末试卷A
诚信应考,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试《 传热学 》试卷A注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3．考试形式：闭卷；4. 本试卷共一、填空题（每题2分，共20分）1、流体刚流入恒壁温的管道作层流换热时，其局部对流换热系数沿管长 ，这是因为 。
2、已知热流体进出口温度分别为o i T T 11,，冷流体进出口温度为o i T T 22,，当换热器顺流布置时，对流平均温差表达式 ；当换热器逆流布置时，其对数平均温差表达式 。
3、流体普朗特数的表达式 ，物理意义是 。
4、下列传热学术语的英文表达为：传热单元数 ； 总传热系数 ；对数平均温差 ； 速度边界层 。
5、黑体的温度越高，其最大辐射力波长越 ，描述这一性质的物理定律叫做 定律。
6、采用集总参数法求解非稳态导热时，需满足 ，为什么？ 。
7、 的物体叫灰体。
8、自然对流换热、强制对流换热及沸腾换热三种换热系数的大小为： 。
9、大空间自然对流换热实验准则关联式的一般函数形式为 ，式中各准数的定义 。
10、流体在管内湍流流动，如管径缩小一半，保持容积流量不变，流体平均温度也不变，则对流传热系数是否变化？ ，为原来的 。
二、简答题（每题5分，共35分） 1、 简述玻璃温室保暖的原理。
2、 如图1所示，为一半圆与一平面所组成的表面，温度保持在500℃，周围流体的温度为300℃，对流换热系数.K)w/(m 12h ，已知D=100mm ，L=300mm ，试求出此表面的散热量。
（5分）1h, Tf图1 图23、 二维无内热源稳态导热问题，网格划分如图2所示，试导出图中节点2的节点方程，已知顶部环境温度为f T ，对流换热系数h ，材料A 的导热系数为A k ，材料B 的导热系数为B k 。
4、 设冬天室内温度为T 1，室外温度为T 2，试针对下列情况画出从室内经砖墙到室外的温度分布示意曲线：a) 室外平静无风；b) 室外挂大风，冷空气以较大流速吹过砖墙表面；c) 如果再考虑砖墙与周围环境之间的辐射换热，则温度分布将如何变动？为什么？5、 某办公室由中央空调系统维持室内恒温，人们注意到尽管冬夏两季室内都是20℃，但感觉却不同。
北京航空航天大学2007年传热学期末考试卷
计算题 1 附图
2、温度为 0.1mm 的电阻丝被置于空气流中，并与来流方向垂直。来流温度为 20℃，
电阻丝的加热功率为 17.8W/m。试确定使电阻丝稳定在 40℃的空气流速。所需的
物性参数和公式如下
空气在一个大气压下的物性表
t (℃)
C p (J/(kg.℃)
μ ×106 [kg/(m.s)] λ ×102[W /(m.oC)
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北京航空航天大学
2006－2007 学年 第二学期期末
《传 热 学》
考试卷
班 级______________学 号 _________ 姓 名______________成 绩 _________
2007 年 7 月 10 日
ρ(kg / m3 )
20
1005
18.1
40
1005
19.1
2.59
1.205
2.76
1.128
ห้องสมุดไป่ตู้
空气外绕圆柱体的对流换热准则关系式为： Nu = C Ren ，其中 C 和 n 见下表
Re 0.4~4 4~40 40~4000
C 0.891 0.821 0.615
n 0.33 0.385 0.466
更多免费本科考研试卷 尽在卷卷天下（） 3、有两个同心球壳，半径分别为 R1和 R2 。球壳 1 外表面温度为T1 ，发射率为ε1；
球壳 2 内表面温度为T2 ，发射率为ε 2 。如果在两个同心球壳中插入半径为 R3 、 内、外表面黑度均为ε 3 的球壳并与球壳 1 和 2 同心，忽略球壳 3 的导热热阻和 厚度。（1）求当改变球壳 3 的半径 R3 时，球壳 1 和 2 之间的辐射换热热流随 R3
2007传热学试卷(2)答案
2007传热学试卷（2）标准答案一.填空题：（共20分）[评分标准：每个空格1分]1．表征传热过程强弱程度的物理量是__传热系数______。
2．边界层微分方程的守恒要求是建立于_____微元体_______。
边界层积分方程的守恒要求是建立于_____控制体______。
能量积分方程求解的准确度取决于____温度的分布_____。
3．导热问题的边界条件有三类，它们分别是______温度值__________、__热流密度值____、__对流换热系数与周围流体的温度_____。
4．管内强迫流动，短管比长管的换热系数大，是因为边界层较薄的影响。
5．湿砖的导热系数系数比水的导热系数_大__。
6．影响核态沸腾的因素主要是__壁面过热度__和__汽化核心数__。
7．沸腾换热曲线中的上临界点指的是核态沸腾的终点，又称_临界热流密度_。
8．不稳态导热特征取决于两个无量纲量，它们的名称和表达式分别是Bi=hL/λ和_Fo=aτ/L2__。
集总参数法应用的条件是___Bi＜0.1__。
9．辐射表面中的重辐射面指____绝热面__。
10．设计换热器所遵守的两个基本方程式是_传热方程式_和热平衡方程式。
二．问答及推导题：（共50分）1．名词解释（10分）[评分标准：每小题2分]①定向辐射强度：单位时间、单位可见辐射面积、单位立体角内的辐射能量。
②效能与传热单元数：效能表示换热器的换热效果；NTU反映换热能力的大小，是评价换热器技术经济性能的指标。
③有效辐射：单位时间内离开物体单位表面积上的总辐射能。
④导温系数：物体内部温度扯平能力的大小。
a=λ/ρc⑤速度边界层：把贴壁处速度剧烈变化的薄层称为速度边界层。
2．已知对平板上湍流边界层阻力系数的测定得出了以下阻力系数计算式：()试采用雷诺比拟得到平板上局部湍流换热的准则关系式。
（10分）[评分标准：（1）为5分，（2）为5分]解：（1）当Pr=1时，任意一个处的局部阻力系数及努谢尔数Nu的关系为：（2）将平板上湍流边界层阻力系数的计算式：()代入上式得：3．蒸汽管道外包有两层厚度相等而导热系数不同的保温材料，试从减少热损失的观点说明保温性能好的材料应放在内层好还是外层好？设外界环境温度和对流换热系数均保持为常数。
工程热力学与传热学试卷(A)
共享知识 分享快乐大学 2007 - 2008 学年第 2 学期《工程热力学与传热学》试卷（A 卷）一、选择题（本题共10分，每题2分）1．在某一个过程中吸入了100kJ 的热量，同时内能增加了150kJ ，过程是（ ）（A ）膨胀过程 （B ）压缩过程 （C ）定容过程2．一绝热刚性容器用隔板分成两部分。
左边是盛有高压理想气体，右边为中空。
抽去隔板后，容器内的气体温度将（ ）（A ）升高 （B ）降低 （C ）不变 3．湿空气的含湿量相同时，温度越高，则其吸湿能力（ ）（A ）越强 （B ）越弱 （C ）相等 4．有内热源的常物性无限大平壁，稳态导热时的温度分布为（ ）（A ） （B ） （C ）5．物体1为无限长的圆柱表面，物体2为无限大平面，则表面1对表面2的角系数为（ ）（A ）X 1,2=0.2 （B ）X 1,2=0.5 （C ）X 1,2=1二、填空题（本题共10分，每小题2分）6．卡诺机A 工作在927℃和T 的两个热源间，卡诺机B 工作在T 和27℃的两个热源间。
当此两个热机的热效率相等时，T 热源的温度为K 。
7．冬季取暖，若不采取任何其它措施，室内温度将 ，室内相对湿度将 。
（填增大，减小或不变）。
8．物体能全部吸收外来射线，这种物体称为，物体的单色黑度不随波长而变化的物体称为 。
9．在换热器中，冷热流体沿热表面不断地吸收和放出热量，故温度沿整个热表面是不断变化的，常采用 表示其平均温度，它的表达式为 。
10．热量传递的推动力是 ，质量传递的推动力是 。
三、判断题（是画√，非画×，本题共12分，每小题1分）11. 如果工质的所有状态参数都不随时间变化，则工质就处于平衡状态。
（ ） 12. 由同一初始状态出发，经过两个不同的过程，它们的终了状态可能相同。
（ ） 13. 自然界中发生的一切过程都必须遵守能量守衡，反之，遵守能量守衡的一切过程都能自发地进行。
（ ）14. 卡诺循环是理想循环，一切循环的热效率都比卡诺循环的热效率低。
2007-2008期末考试试卷参考答案
2007-2008学年第一学期《传热传质学》期末考试试卷1. 概念题（35分，每题5分）① 写出Nu 、Bi 的准则数表达式，并解释Nu 、Bi 数的物理意义及其不同之处。
努赛尔数λhlNu =，物理意义为近壁面流体的无量纲温度梯度，表示对流换热的强弱。
毕渥数 λδh Bi = 或 λhlBi =，物理意义为导热物体内部导热热阻与外部对流换热热阻的相对大小。
Nu 数中λ为流体的导热系数，一般对流换热系数h 未知，Nu 为待定准则数； Bi 数中λ为导热固壁的导热系数，一般对流换热系数h 为已知量，Bi 为已定准则数。
② 强制对流和自然对流分别存在哪两种流动形态？判断强制对流和自然对流流动形态的准则数分别是什么？流动形态主要分为层流和湍流（紊流）；强制对流的流动形态判断准则数为雷诺数νul=Re ，自然对流的流动形态判断准则数为格拉晓夫数23ναtl g Gr ∆=。
③ 试说明在相变对流换热中，产生凝结换热和沸腾换热的必要条件。
产生凝结换热的必要条件：壁面温度小于蒸汽的饱和温度，s w t t <； 产生沸腾换热的必要条件：液体的饱和温度小于壁面温度，s w t t >。
④ 简述维恩位移定律，并由此分析为何炼钢时随着温度的升高，钢锭表面颜色由暗红逐渐变白？维恩位移定律：黑体的最大光谱辐射力对应的波长与温度成反比（或黑体的最大光谱辐射力对应的波长与温度的乘积等于常数）。
mK T m 3108976.2-⨯=λ实际物体的光谱辐射力随波长的分布规律与黑体基本一致。
根据维恩位移定律，炼钢时随着温度T 的增加，热辐射中最大光谱辐射力对应的可见光波长向短波移动，即钢锭表面的颜色由暗红逐渐变白。
⑤ 试分别指出下列基尔霍夫定律表达式的应用层次及其成立的条件。
)()(),,(),(T T T T αελαλε==),(),(T T λαλε=：描述的是半球空间光谱发射率与光谱吸收比的关联，成立条件为辐射表面具有漫射特性，即为漫射表面；)()(T T αε=：描述的是半球空间（全波段）发射率与吸收比的关联，成立条件为与黑体处于热平衡或辐射表面是具有漫射特性的灰体表面（漫灰表面）。
2007级《传热学》考试题(A卷,2010[1].1)参考答案
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2009~2010学年 第 1 学期开课学院：考试日期： 2010.1考试方式：考试时间： 120 分钟一、填空题（每小题2分，本大题共20分）1．导热的第二类边界条件是指已知边界上任意时刻的热流密度值； 导热的第三类边界条件是指已知边界周围流体的温度和表面传热系数。
2．描述导热物体内部温度扯平能力的物性量叫热扩散率或导温系数；其定义式为a =λ/ρc p 。
3．流体刚流入恒壁温的管道作层流换热时，其局部对流换热系数沿管长减小，这是因为热边界层厚度沿管长增加。
4．影响对流传热的因素有流体流动的起因、流体有无相变、流体的流动状态、换热表面的几何因素和流体的物理性质。
5．蒸汽与温度低于饱和温度的壁面接触时，有膜状凝结和珠状凝结两种不同的凝结形式，产生不同凝结形式的原因是由于凝结液与固体壁面润湿性的不同。
6．气体辐射具有两个特点：（1）对波长有选择性；（2）在整个容积中进行。
7．普朗克定律揭示了黑体辐射能按波长分布的规律；兰贝特定律揭示了黑体辐射能按空间方向的分布规律。
8．临界热绝缘层直径的定义式为d cr =2λ/h ，其意义为d =d cr 时对流与导热热阻之和最小，散热量最大。
9．某燃煤电站锅炉过热器中，烟气向管壁换热的辐射换热系数为20W/(m 2.K)，对流换热系数为40W/(m 2.K)，其复合换热的热阻为0.01667 (m 2.K)/W 。
10．某换热器刚装时传热系数为10W/(m 2.K)，运行一年后因结垢传热系数降为8W/(m 2.K)，这时，污垢热阻为0.005 (m 2.K)/W 。
二、选择题（每小题1分，本大题共10分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将最合适的选项前的字母填在题后的括号内。
1．在锅炉的炉墙中：烟气→内壁→外壁→大气的传热顺序是：（ A ）A. 辐射换热，导 热，复合换热B. 导热，对流换热，辐射换热C. 对流换热，复合换热，导热D. 复合换热，对流换热，导热2．由表面1和表面2组成的封闭系统中，角系数X 1,2和X 2,1的关系为：（ C ）A. 等于B. 小于C. 可能大于、等于、小于D. 大于 3．下列参数中属于物性参数的是（ B ）。
2007年上海交通大学传热学试题
上 海 交 通 大 学 试 卷（ A 卷）（ 2007 至 2008 学年 第__1__学期 ）班级号_______________________ 学号______________ 姓名 课程名称 传热传质学 成绩一、 概念题（35分，每题5分）1、 写出Nu 、Bi 的准则数表达式，并解释Nu 、Bi 数的物理意义及其不同之处。
2、 强制对流和自然对流分别存在哪两种流动形态？判断强制对流和自然对流流动形态的准则数分别是什么？ 3、 试说明在相变对流换热中，产生凝结换热和沸腾换热的必要条件。
4、 简述维恩位移定律，并由此分析为何炼钢时随着温度的升高，钢锭表面颜色由暗红逐渐变白？5、 试分别指出下列基尔霍夫定律表达式的应用层次及其成立的条件。
)()(),,(),(T T T T αελαλε==6、 漫灰表面间的辐射换热计算中采用有效辐射J 。
试结合投入辐射G 写出有效辐射J 的表达式，并说明有效辐射包含哪几部分辐射？ 7、 一管束式换热器，管内侧介质为水，管外侧介质为空气。
为强化传热，可采用提高管内水流速、将钢管改为铜管，以及管外加肋片等措施。
试从传热过程的观点出发，说明哪种措施最为有效，并加以解释。
二、 分析计算题（65分）1、 （6分）试画出饱和水在水平加热面上沸腾的典型曲线示意图，并结合曲线标注大容器饱和沸腾的四个区域及临界热流密度点。
2、 （6分）试从管内强制对流换热的实验关联式 出发，分析强化对流换热的有效措施。
0.80.40.023Re Pr Nu =3、 （6分）在一台缩小成实物1/3的模型中，用20℃的空气来模拟实物中平均温度为200℃的空气的加热过程。
(1) 若实物中空气的平均流速为6.03 m/s ，则模型实验中流速应为多大？(2) 若模型试验测量得到的平均表面传热系数为195 W/(m 2 K)，则实物的平均表面传热系数为多大？ (20℃，标准大气压下空气的导热系数为2.59 W/(m K)，运动粘性系数为15.06×10-6 m 2/s 200℃，标准大气压下空气的导热系数为3.93 W/(m K)，运动粘性系数为34.85×10-6 m 2/s ）题号 得分 批阅人(流水阅 卷教师签名处)我承诺，我将严格遵守考试纪律。
2007传热学试题及答案
一、简答题（32分）1、拟在圆形管道上外包两层导热系数不同但厚度相同的保温材料，为了获得较好的保温效果，导热系数较小的保温材料放在内层好还是外层好？为什么？（8分）答：导热系数较小的保温材料布置在内层好。
因为当3221d d d d δ-=-=，21λλ>时，热阻3322112221121111lnln ln ln d d d d d d d d λλλλ+>+。
二、一高温炼炉，初始炉底和炉膛温度为25℃，点火后，炉温迅速攀升至1260℃并保持恒定。
已知炉底为40mm 的耐火砖砌成，导温系数（热扩散率）为a =5×10-7m 2/s ，导热系数4.0W/(mK)，假设炉内烟气与炉底上表面间的对流传热系数为40W/(m 2K)，炉底下表面与基础间绝热。
请问从点火开始，到炉底上表面温度升至1000℃所需的大概时间。
解：这是一个无限大平壁的非稳态导热问题。
400.04Bi 0.44h δλ⨯===，查P57的表3-1得10.5932β=。
另外002512601235f t t θ=-=-=-，10001260260t t f t t θ=-=-=-根据P59的式（3-10）有()()211101112sin cos exp Fo sin cos t θβββθβββ=-+ 解得Fo 4.05590.2=>，于是227Fo 4.05590.0412979 3.61510s h a δτ-⨯⨯====⨯ 或者根据P60的图3-5、3-6查图计算。
先由图3-6查得/m θθ得到m θ，再根据图3-5查得0/m θθ所对应的Fo 即可。
三、已知室外气温-12℃，室内温度20℃，室内对流换热系数25W/m 2K ，室外对流换热系数45W/m 2K 。
砖墙厚240mm ，导热系数0.56W/mK ，用苯板保温，苯板后10mm ，导热系数0.027W/mK ，保温后的装饰层厚度3mm ，导热系数0.93W/mK 。
2006-2007学年第二学期传热学A(优选.)
最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改平顶山工学院2006—2007学年第二学期期末考试《传热学》试题（A卷）供建筑设备与环境工程专业 07240501/1/2/3/4 班使用 2007年6月本套试卷共 3 页一、填空题(每空1分，共20分)1、某物体温度分布的表达式为t=f(x ,y,τ),此温度场为二维（几维）、非稳态（稳态或非稳态）温度场。
2、当等温线图上每两条相邻等温线的温度间隔相同时，等温线的疏密可以直观地反映出不同区域导热热流密度的相对大小。
3、导热微分方程式是根据能量守恒定律和傅里叶定律建立起来的导热物体中的温度场应当满足的数学表达式。
4、工程上常采用肋片来强化传热。
5、换热器传热计算的两种方法是平均温差法和效能-传热单元数法。
6、由于流动起因的不同，对流换热可以区别为强制对流换热与自然对流换热。
7、固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层称为温度边界层或热边界层，其厚度定义为以过余温度为来流过余温度的99%处。
8、判断两个现象相似的条件是：同名的已定特征数相等；单值性条件相似。
9、凝结有珠状凝结和膜状凝结两种形式，其中珠状凝结有较大的换热强度，工程上常用的是膜状凝结。
10、遵循兰贝特定律的辐射，数值上其辐射力等于定向辐射强度的π倍。
11、单位时间内投射到表面的单位面积上总辐射能为投入辐射，单位时间内离开表面单位面积的总辐射能为该表面的有效辐射，后者包括表面的自身辐射和投入辐射被反射的部分。
二、选择题（每题2分，共16分）1、下列说法不正确的是（ D ）A、辐射换热不依赖物体的接触而进行热量传递；B、辐射换热过程伴随着能量形式的两次转化；C、一切物体只要其温度T＞0K，都会不断地发射热射线；D、辐射换热的大小与物体温度差的四次方成正比。
2、大平板采用集总参数法的判别条件是（C）A．Bi>0.1 B． Bi=1 C． Bi<0.1 D． Bi=0.13．已知边界周围流体温度和边界面与流体之间的表面传热系数的称为 ( C )A.第一类边界条件B. 第二类边界条件C.第三类边界条件D. 初始条件4、在热辐射分析中，把光谱吸收比与波长无关的物体称为（c ）A、黑体；B、透明体；C、灰体；D、绝对白体。
2007-2008学年第一学期传热学A答案(DOC)
一、填空（每空1分，共20分）1、温度场中同一瞬间同温度各点连成的面称为 等温面 。
2、就引起流动的原因而论，对流换热可区分为 自然对流 与 强制对流 两大类。
3、辐射测量用探测仪所测到的灰表面的辐射能，实际上是 有效 辐射，定义为 灰体表面的本身辐射和反射辐射之和 。
4、热电偶的 时间常数 是说明热电偶对流体温度变动响应快慢的指标。
5、所谓同类物理现象，指那些用 相同形式 并具有 相同内容的微分方程式 所描写的现象。
6、强化传热的方法之一是提高K 值。
要提高K 值,则应改善对流换热表面传热系数 较小 的一侧的传热条件（对流换热表面传热系数小的还是大的）7、蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时有两种不同的凝结形式，分别为 膜状凝结 和 珠状凝结 ，工程设计的依据是膜状凝结 。
8、由多层等厚度平壁构成的传热壁面, 若某层所用材料的导热系数越大，则该壁面的热阻就越 小 ,其两侧的温度差越 小 。
9、傅立叶定律中的负号表示 热流方向与温度梯度方向相反 。
10、温度边界层越 厚 ，则对流换热系数越小，为了强化传热，应使温度边界层越 薄 越好。
11、内部流动与外部流动的区别主要在于 换热壁面上的流体边界层是否可以自由发展 。
12、影响核态沸腾的主要因素是 壁面过热度 和 汽化核心数 。
1、对流传热过程仅发生在（ C ）中。
A. 固体 B. 静止的流体 C. 流动的流体2、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X 1，2=0.4,X 1，4=0.25，则X 1，3为( D )。
A.0.5 B.0.65 C.0.15 D.0.35 3、温度对辐射换热的影响（ B ）对对流换热的影响。
A.等于； B.大于； C.小于； D.可能大于、小于4、雷诺准则反映了（ B ）的对比关系。
A.重力和惯性力；B.惯性力和粘性力；C.重力和粘性力 ；D.浮升力和粘性力5、一金属块的表面黑度为0.4，温度为227℃，它的辐射力是( A )；若表面氧化后，黑度变为0.9，其辐射力将( A )。
2007年清华大学传热学期末考题
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三、计算题：(50分)
1、集总参数法将初始温度为20℃的热电偶突然放入温度为250℃的气流中，10秒钟后热电偶的温度为85℃。试问：热电偶的温度上升到180℃需要多少时间？(12分)
空气的物性如下：
t℃20 40 60 80 100 120
15.06 16.96 18.97 21.09 23.13 25.45
Pr 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
4、辐射在太空中飞行的宇宙飞船，表面贴有厚0.15m、导热系数 的热绝缘层，而外表面的黑度为0.04。设飞船内空气温度为20℃，空气与内壁间的对流换热系数为6 W/（m2K）。试求飞船外表面的温度。(假设宇宙空间温度为0K；忽略飞船壁面的导热热阻) (16分)
清华大学本科生考试试题专用纸（试题A）
考试课程传热学2007年1月12日
班级姓名学号
一、选择题:将选择出的答案写在题前的方括号内。(15分)
[ ] 1、在同样的加热或冷却条件下：a)物体内部各处温度差别愈小，则其导温系数a值愈大；b)物体内部各处温度差别愈大，则其导温系数a值愈大；c)导热系数 值及热容量 愈大,则a愈大。
[ ] 4、有一平壁传热过程，左侧的对流换热系数h左=2000W/（m2℃）,右侧的对流换热系数h右=10W/（m2℃），平壁厚δ=2mm，导热系数λ=10W/（m℃），要想增强传热过程应从何处着手：a)提高h右；b)提高h左；c)提高导热系数λ。
[ ] 5、夏天人们喜欢穿白颜色的衣服，是因为白颜色对可见光有较大的：a)辐射率；b)吸收率；c)透射率；d)反射率。
《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。
2007级《 传热学 》试卷A参考答案
同样，对于上面的第四式，有
1 2 Fo Bi 2 Fo 0 Fo 1 2 2 Bi
显然这一条件比内节点的还要苛刻。 2.
3.
4. 已知：房间空气和壁面的温度；房间内人体表面的温度、表面传热系数和发射率 求：夏季与冬季的舒适水平有差异的根据。 假定：可以近似认为人是处于很大的封闭空腔体中的小物体。
2
qr 0 (Ts 4 T 4 ) 0.9 5.67 108 (3054 3004 ) 28.3W / m 2 qr 0 (Ts 4 T 4 ) 0.9 5.67 108 (3054 287 4 ) 95.4W / m 2
冬季：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3600 / 3600 4174 (80 20) 1800 A 86.56
A
4174 60 1.6073(m 2 ) 1800 86.56 t2 ) 3600 / 3600 4174 (72 20) 2 c p 2 (t2 Qm 217048(W )
y 0
Gr
gtl 3
2
称为格拉晓夫数，反映了自然对流的流体中，流体的浮升力与粘性力的相对大小，进 而反映了自然对流流态对换热的影响。
Pr / a
称为普朗特（Prandtl）数（准则） ，它反映了流体的动量扩散能力与其能量扩散能力的 对比关系。 4. 大容器饱和沸腾曲线表征了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，如图所示：
二、推导与计算题（50 分） ：
1.
tn (i 1) Fo (tn 1( i ) t n 1( i ) ) (1 Fo )tn ( i ) n 1, 2, , N 1 tn (1) t0 t2 (i ) t1(i ) tN
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华南理工大学期末考试
《 传热学 》试卷A
注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3．考试形式：闭卷；
4. 本试卷共
一、填空题（每题2分，共20分）
1、流体刚流入恒壁温的管道作层流换热时，其局部对流换热系数沿管长 ，这是因为 。
2、已知热流体进出口温度分别为o i T T 11,，冷流体进出口温度为o i T T 22,，当换热器顺流布置时，对流平均温差表达式 ；当换热器逆流布置时，其对数平均温差表达式 。
3、流体普朗特数的表达式 ，物理意义是 。
4、下列传热学术语的英文表达为：传热单元数 ； 总传热系数 ；对数平均温差 ； 速度边界层 。
5、黑体的温度越高，其最大辐射力波长越 ，描述这一性质的物理定律叫做 定律。
6、采用集总参数法求解非稳态导热时，需满足 ，为什么？ 。
7、 的物体叫灰体。
8、自然对流换热、强制对流换热及沸腾换热三种换热系数的大小为： 。
9、大空间自然对流换热实验准则关联式的一般函数形式为 ，式中各准数的定义 。
10、流体在管内湍流流动，如管径缩小一半，保持容积流量不变，流体平均温度也不变，则对流传热系数是否变化？ ，为原来的 。
二、简答题（每题5分，共35分） 1、 简述玻璃温室保暖的原理。
2、如图1所示，为一半圆与一平面所组成的表面，温度保持在500℃，周围流体的温度为300℃，对流换热系
数.K)
w/(m
12
h，已知D=100mm，L=300mm，试求出此表面的散热量。
（5分）
1
4
7
h, T
f
图1 图2
3、二维无内热源稳态导热问题，网格划分如图2所示，试导出图中节点2的节点方程，已知顶部环境温度为
f
T，
对流换热系数h，材料A的导热系数为
A
k，材料B的导热系数为
B
k。
4、设冬天室内温度为T1，室外温度为T2，试针对下列情况画出从室内经砖墙到室外的温度分布示意曲线：
a)室外平静无风；
b)室外挂大风，冷空气以较大流速吹过砖墙表面；
c)如果再考虑砖墙与周围环境之间的辐射换热，则温度分布将如何变动？为什么？
5、某办公室由中央空调系统维持室内恒温，人们注意到尽管冬夏两季室内都是20℃，但感觉却不同。
6、为强化传热，可采取哪些具体措施？
7、有均匀内热源的无限大平板稳定导热的边界条件及温度分布如图3所示，①画出
1
q及
2
q的方向；②比较
1
q
及
2
q的大小；③比较
1
h及
2
h的大小。
T f1
x
T
图3
计算题（每题15分，共45分）
1、 半径为R 的圆球，其导热系数为k ，单位体积发热量为q
，浸在温度为f T 的流体中，流体与球表面间的对流换热系数为h 。
求稳态时， （1） 圆球内的温度分布；
（2） 当R=0.1m ，k=4.5w/（m.K ），()C 20,K m w/15,w/m 500023 ===f T h q
时，球内的最高温度。
球坐标系下，径向导热方程为：
()t
T a k
q T
r T r rT r r ∂∂=
+
∂∂+⎪⎭⎫ ⎝
⎛∂∂∂∂+∂∂
1sin 1
sin sin 112
2
2
2
222
φ
θθθθθ
2、 在一次对流换热实验中，10℃的水以1.6m/s 的速度流入内径为28mm ，外径为32mm ，长为1.5m 的管子。
管子外面均匀地缠绕着电阻带作为加热器，其外还包有绝热层。
设加热器总功率为42.05kw ，通过绝热层的散热损失为2%。
管材的导热系数为18w/（mk ）。
试确定： （1） 管子出口处的平均温度； （2） 管子外表面的平均温度。
附表：饱和水的物性参数
3已知两个相互垂直的正方形表面如图4所示，温度分别为T 1
=1000K ，T 2=500K ，发射率分别为8.0,6.021==εε。
该两表面位于一绝热的房间内。
试计算该两表面间的净辐射传热量。
（角度系数见图5）
图4。