传热学试卷及答案6套

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1、传热学试卷1一、填空题（每小题2分，共16分）1、导温系数a表征了物体 的能力；流体粘度期和a的比值组成的无量纲数是。2、 强化遮热板作用的方法是和。3、研究对流换热的一种方法是比拟法，它是指通过研究传递和传递之间的共性，以建立表面传热系数与阻力系数相互关系的方法。4、 第一类 边 界 条 件5、若炉膛内的火焰温度在 1400C,则炉膛火焰中最 大光谱辐射能量所对应的波长约为 。6、一台换热器，冷流体的入口温度为20C,出口温度为50 C,热流体入口温度为 100C,出口温度 为60C,则该换热器的效能为。7、当Pr>1时，热边界层的厚度 流动边界层的厚度。8、一个含有内热源的大平板，其

2、导热系数为50W/（m，K）,测得在稳定情况下，其内部温度分布为：t =50-250（X2 ,则平板内的内热源生成率为 W/m3。二、单项选择题（每小题 2分，共16分）1、下列表述正确的是oA、对漫射表面，光谱吸收比等于光谱发射率B、吸收比等于发射率 C、定向辐射强度与空气方向无关2、绝大多数情况下强制对流时的表面传热系数自然对流的表面传热系数。A小于 B 、等于 C、大于 D 、无法比较3、下列材料表面的法向黑度为最小。A、水 B、镀锌的铁皮C、各种颜色油漆D磨光的铭4、在其他条件相同的情况下，下列 物质的导热能 力最差。空气A合金钢D油5、格拉晓夫准则Gr越大，则表征 oA、浮升力越大

3、B、粘性力越大 C、惯性力越大D动量越大d 一丝6、当量直径de - P中P表示 oA、长度B 、宽度 C 、润湿周长 D、周长7、表面辐射热阻与 无关。A表面粗糙度 B、表面温度C 、表面积D角系数8、水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取。A、圆筒的长度B、圆筒外径 C、圆筒内径D圆筒壁厚度三、简答与分析题（每小题 5分，共20分）1、当采用肋片增强传热时，应把肋片加装在哪一侧？为什么？2、当大气中三原子气体比例增加时，会出现所谓大气温室效应，试说明其原因？3、什么是沸腾换热的临界热流密度？为什么有些换 热设备需在加热热流密度低于临界热流密度状态 下工作？4、图1示出了常物性、有均匀内热源

4、 式、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（不需要整理）。四、计算题（每小题12分，共48分）1、水以1Ag*的流量在内径为30mm的管内流动，管子内表面温度为100 C, 进口处水的温度为 40 Co试求水被加热到 80c时所 需管长。（不考虑修正）2、热电偶的热接点可近似地看作球形，已知其直径3d =0.5mm ,材料的密度P=8500kg/m、比热容 c = 4 °Q（ /kg 1K导热系数九= 110W/（mK ）。热电偶的初 始温度为25 C,突然将其放入120 c的气流中，热电2偶表面与气流间的表面传热系数为80W/（m &

5、#39;K）。试求：热电偶的时间常数； 热电偶的过余温度达到初始过余温度的1%寸所需要的时间。3、有一圆柱体，如图2所示，表面1温度ti=550K, 发射率 8,表面2温度t2 =275K,发射率%=0.4,圆 柱面3为绝热表面，角系数X3,1=0.308o求： 表面1的净辐射损失；绝热面3的温度。34 / 340.34、质量流量为2000kg/h的变压器油在螺旋盘管中流过，油温从=8。被冷去口至tr=30 c ,其定压比热容 Cpi =2.093kJ/（kg K ）。进口温度为t2 =20C的冷水在盘 管外流动用来冷却变压器油，出口处水温 t=25C , 水的定压比热容CP2=4"

6、4kJ/（kgK ）。水侧表面传热系2 .-数为580W/（m X ）,油侧表面传热系数为2150W/（m勺。钢盘管的导热系数为40W/（m，K）,污垢 2.热阻总共为0.000 7 （m KyWo若盘管的直径为04 m, 管的外径父壁厚为57 mm x 35 mm。求螺旋盘管的最小 长度、盘数与水的质量流量。附：管内强制对流实验关联式Nu =0.023Re0.8 Prn (湍流)Nu =1.86D 3 一、一RePr | (层流)饱和水的热物理性质tcPcp九 M102V X106Prkg /m3kJ /(kg K )W/(m K )“2 /m / s50988.04.17464.80.55

7、63.5460983.24.17965.90.4782.9970977.74.18766.80.4152.55传热学试卷2一、填空题（每小题2分，共16分）1、蒸汽在壁面上凝结有两种形式，即珠状凝结和;通常其中 的表面传热系数更大些。2、大空间自然对流换热处于 流态时有自模化特 征，此时表面传热系数与 无关。3、4个等温、常物性表面构成的封闭系统，此系统一 共有一个角系数。4、有效辐射J由 和两部分组成。5、第二类边界条件是。6、实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量之比称为。7、基尔霍夫定律数学表达式为 o8、换热器热计算的计算方法有平均温差法和两种方法。二、单项选择题（每小题 2

8、分，共16分）1、下列材料在常温下导热系数最大的是 。A纯铜 B 、纯铁 C、黄铜 D 、天然 金刚石2、下列工质Pr的数最小的是 oA、水 B 、空气 C、液态金属 D、变压 器油3、水平圆筒外的自然对流换热的特征长度应取。A 、圆筒的长度 B、圆筒外径C、圆筒内径 D圆筒壁厚度4、将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是 <A、减少导热与对流换热B 、减少导热C、减少对流换热D 、减少对流和辐射换热5、自然对流换热的Gr数表示 之比的一种度量。A、惯性力与粘性力 B、浮升力与粘性力 C、 浮升力与惯性力6、对于管内湍流换热的实验关联式，当管长较短时，需要进行入口效应修正，其修正系数是

9、一个 的值。A 、大于1 B、小于1 C、等于17、饱和水蒸汽在水平圆管外凝结，且 lAd,圆管的 壁温恒定，则以下的方案可以增加单位时 间内的凝结水量。A将圆管垂直放置 B、将圆管倾斜放置 C、 在圆管外面加装低肋管8、定向辐射强度与方向无关的规律称为 。A、普朗克定律 B、四次方定律 C、维恩位移定律D、兰贝特定律三、简答与分析题（每小题 5分，共20分）1、某办公室由中央空调系统维持恒温，人们注意到 尽管冬夏两季内都是 20C,但感觉却不同。2、一个常物性、含均匀内热源的二维稳态导热问题， 在直角坐标系中利用有限差分的数值方法求解， 试列出任意内部节点的差分方程（不需要整理）。3、在夏天

10、的室外，人们感觉穿浅颜色的衣服会比深 颜色的衣服凉爽，在钢厂的高温车间，工人穿浅颜色或深颜色衣服是否会有区别？弁解释。4、换热微分方程与导热问题的第三类边界条件表达式有什么区别？四、计算题（每小题12分，共48分）1、水流过l =10m的直管时，从25c被加热到35C, 管子内径为20mm,水在管内的流速为2m/s,求管 壁的平均温度是多少？2、直径为30mm的钢球，具有均匀的初始温度 450C, 突然将其放入温度保持为 100 C的恒温介质中，已知 钢的导热系数为46.5 W/（m K）,比热为0.5 kJ /（kg K 3密度为7600kg/m ,钢球与介质间的表面换热系数为 11.6 W

11、/（m2 K ）,求：钢球的时间常数及钢球被冷却到 150c所需的时间。3、下图表示一个半球表面 3,其黑度为鼻=0.475,弁 且处于辐射平衡中o被半球表面所覆盖的圆盘的一半 为灰体表面，记作表面1,其黑度=。35,温度T1 =555K，而圆盘的另一半表面即表面 2为兀=333K的 黑体。半球的直径为0.3m。试求：（1）画出该系统的辐射网络图； 计算表面1和表面2之间的辐射换热量。4、有一台壳管式换热器用来冷却润滑油。冷却水在管内流动，水的入口温度为20 C,出口温度为40C,流量为3kg/s,热油入口温度为120 J 出 口温度为60 C,传热系数为500W/(m2K),温差 修正系数中