安徽工业大学传热学复习题.pdf

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)o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/(n?K)o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)o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、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/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 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/(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 o(W/(m K),W/(m2 K),W/(m2 K)6.复合传热是指,复合传热系数等于 之和，单位是。(对流传热与辐射传热之和，对流传热系数与辐射传热系数之和，W/(m2-K)7.单位面积热阻n的单位是；总面积热阻Rt的单位是 o(m2 KAV,K/W)8.单位面积导热热阻的表达式为 o(6/入)9.单位面积对流传热热阻的表达式为 o1(1/h)10.总传热系数K与单位面积传热热阻n的关系为 o(rt=l/K)11.总传热系数K与总面积A的传热热阻Rt的关系为 o(Rt=l/KA)12.稳态传热过程是指 o(物体中各点温度不随时间而改变的热量传递过程。)13.非稳态传热过程是指 o(物体中各点温度随时间而改变的热量传递过程。)14.某燃煤电站过热器中，烟气向管壁传热的辐射传热系数为30W/(m2.K),对流传热系数 为70W/(m2.K),其复合传热系数为 0(100W/(m2.K)15.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是 o(热辐射)16.由烟气向空气预热器传热的主要方式是。(热对流)17.已知一传热过程的热阻为0.035K/W,温压为70,则其热流量为。(2kW)18.一大平壁传热过程的传热系数为100W/(m2.K),热流体侧的传热系数为200W/(m2.K),冷流体侧的传热系数为250W/(itf.K),平壁的厚度为5mm,则该平壁的导热系数 为，导热热阻为 o(5 W/(m.K),0.001(m2.K)AV)19.总传热方程式可表示为6=或q=o(KAAt,KAt)20.已知平壁厚0.02m,热阻为0.02m2.K/W,其导热系数为。(1 W/(m K)三、选择题1.下列哪几种传热过程不需要有物体的宏观运动？(1)导热(2)对流(3)辐射(4)复合传热2.热流密度q与热流量的关系为(以下式子A为传热面积，入为导热系数，h为对流传热 系数)：(l)q=A(2)q=6A(3)q=入 (4)q=h3.如果在水冷壁的管子里结了一层水垢，其他条件不变，管壁温度与无水垢时相比将：不变 Q)提高 降低(4)随机改变4.下列哪一种表达式是错误的？()(l)q=X At/8(2)q=h At(3)q=kAt-=叫45.导热系数的单位是：()(l)W/(m2.K)(2)W/m2 加丽K)(4)m2.KVW6.在传热过程中，系统传热量与下列哪一个参数成反比？()(1)传热面积(2)流体温差(3)传热系数(4)传热热阻7.在稳态传热过程中，传热温差一定，如果希望系统传热量增大，则不能采用下述哪种手 段？()(D增大系统热阻(2)增大传热面积2(3)增大传热系数(4)增大对流传热系数8.试判断下述几种传热过程中哪一种的传热系数最小？(D从气体到气体传热(2)从气体到水传热(3)从油到水传热(4)从凝结水蒸气到水传热9.若已知对流传热系数为78W/(m2.K),则其单位面积对流传热热阻为多少？(l)78W/(m K)(2)l/78m K/W78加a/w(4)78W/(m2 K)10.单位时间通过单位面积的热量称为什么?一般用什么符号表示？(1)热流密度,q(2)热流密度，4)(3)热流量，q(4)热流量，”11.太阳与地球间的热量传递属于下述哪种传热方式？(1)导热(2)热对流(3)热辐射(4)以上几种都不是12.热流量与温差成正比，与热阻成反比，此规律称为什么？(1)导热基本定律(2)热路欧姆定律(3)牛顿冷却公式(4)传热方程式13.传热过程热路图的原理是什么？(1)傅里叶定律(2)牛顿冷却公式(3)斯蒂芬-波尔兹曼定律(4)热路欧姆定律14.某一传热过程的热流密度q=500W/m2,冷、热流体间的温差为10,其传热系数和单 位面积的总传热热阻各为多少？()(l)K=50W/(m2.K),rt=0.05m2.KAV(2)K=0.02W/(m2.K),rt=50m2.KAV(3)K=50W/(m2.K),毛=0.02加4&W(4)K=50W/(m2.K),rt=0.05KAV15.平板的单位面积导热热阻的计算式应为哪一个？6/4(2)6/(KA)(3)1/h(4)1/(KA)四、简答题1.试述三种热量传递基本方式的差别，并各举12个实际例子说明。(提示：从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式)2.请说明在传热设备中，水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止？(提示：从传热过程各个环节的热阻的角度，分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面 的影响情况)3.试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别，它们各自的单位是什么？(提示：写出三个系数的定义并比较，单位分别为W/(m-K),W/(m2 K),W/(m2 K)4.在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义？(提示：分析热阻与温压的关系，热路图在传热过程分析中的作用。)5.结合你的工作实践，举一个传热过程的实例，分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。(提示：学会分析实际传热问题，如水冷式内燃机等)6.在空调房间内，夏季与冬季室内温度都保持在22左右，夏季人们可以穿短袖衬衣，而 冬季则要穿毛线衣。试用传热学知识解释这一现象。(提示：从分析不同季节时墙体的传热过程和壁温，以及人体与墙表面的热交换过程来解 3释这一现象（主要是人体与墙面的辐射传热的不同）一、名词解释1.温度场：某一瞬间物体内各点温度分布的总称。一般来说，它是空间坐标和时间坐标的 函数。2.等温面（线）：由物体内温度相同的点所连成的面（或线）。3.温度梯度：在等温面法线方向上最大温度变化率。4.热导率：物性参数，热流密度矢量与温度降度的比值，数值上等于IK/m的温度梯度 作用下产生的热流密度。热导率是材料固有的热物理性质，表示物质导热能力的大小。5.导温系数：材料传播温度变化能力大小的指标。6.稳态导热：物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。7.非稳态导热：物体中各点温度随时间而改变的导热过程。8.傅里叶定律：在各向同性均质的导热物体中，通过某导热面积的热流密度正比于该导热 面法向温度变化率。9.保温（隔热）材料：入W0.12W/（m-K）（平均温度不高于350时）的材料。10.肋效率：肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。11.接触热阻：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙，给导热过程 带来额外热阻。12.定解条件（单值性条件）：使微分方程获得适合某一特定问题解的附加条件，包括初始条 件和边界条件。二、填空题1.导热基本定律是 定律，可表述为。a*q=一八彳-（傅立叶，n）2.非稳态导热时，物体内的 场和热流量随 而变化。（温度，时间）3.导温系数的表达式为,单位是,其物理意义为 o（3入/c P,m2/s,材料传播温度变化能力的指标）4.肋效率的定义为 o（肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。）5.按照导热机理，水的气、液、固三种状态中 态下的导热系数最小。（气）6.一般，材料的导热系数与 和 有关。（种类，温度）7.保温材料是指 的材料.（入0.12 W/（m K）（平均温度不高于350时）8.已知材料的导热系数与温度的关系为入=入。（1+田），当材料两侧壁温分别为tl、t2时，其平均导热系数可取 下的导热系数。（ti+t2）/2）9.发电机水冷、氢冷、空冷三种方式中，以 方式的效果最好，方式的效果最差。（水冷、空冷）410.第三类边界条件是指已知 O(物体边界与周围流体间的表面传热系数h及周围流体的温度tf)11.及其单值性条件可以完整地描述一个具体的导热问题。(导热微分方程)12.第一类边界条件是 o(给定物体边界上任何时刻的温度分布)13.初始条件是指 o(如以某时刻作为时间的起算点，在该时刻导热物体内的温度分布)14.通过长圆筒壁导热时，圆筒壁内的温度呈_分布规律.(对数曲线)15.温度梯度表示温度场内的某一地点等温面法线方向的 o(温度变化率)16.第二类边界条件是指 o(给定物体边界上任何时刻的热流密度qw分布)三、选择题1.当采用加肋片的方法增强传热时，最有效的办法是将肋片加在哪一侧？()(1)传热系数较大的一侧(2)传热系数较小的一侧(3)流体温度较高的一侧(4)流体温度较低的一侧2.下列各参数中，属于物性参数的是：(1)肋化系数 Q)导热系数 G)导温系数(4)传热系数3.导温系数的物理意义是什么？(1)表明材料导热能力的强弱(2)反映了材料的储热能力(3)反映材料传播温度变化的能力(4)表明导热系数大的材料一定是导温系数大的材料4.常温下，下列物质中哪一种材料的导热系数较大？(D纯铜(2)碳钢(3)不锈钢(4)黄铜5.温度梯度表示温度场内的某一点等温面上什么方向的温度变化率？(1)切线方向 Q)法线方向任意方向(4)温度降低方向6.接触热阻的存在使相接触的两个导热壁面之间产生什么影响？(1)出现温差(2)出现临界热流(3)促进传热(4)没有影响7.下述哪一点不是热力设备与冷冻设备加保温材料的目的？防止热量(或冷量)损失(2)提高热负荷(3)防止烫伤(或冻伤)(4)保持流体温度8.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？(1)导热系数较大的材料(2)导热系数较小的材料(3)任选一种均可(4)无法确定9.金属含有较多的杂质，则其导热系数将如何变化？(1)变大(2)变小5(3)不变(4)可能变大，也可能变小10.下列材料中，导热材料较差的材料是什么？铝合金(2)铸铁(3)不锈钢(4)普通玻璃11.物体之间发生热传导的动力是什么？(1)温度场 Q)温差(3)等温面(4)微观粒子运动12.下面哪种物质材料具有较大的导热系数？(1)水(2)空气(3)水蒸气(4)冰块13.通过大平壁导热时，大平壁内的温度分布规律是下述哪一种？(1)直线(2)双曲线(3)抛物线(4)对数曲线14.若已知某种气体的密度为0.617kg/nP,比热为1.122 kJ/(kg-K),导热系数为0.0484W/(m.K),则其导温系数是多少？()(l)14.3m2/s(2)69.9 乂10-6皿2 人(3)0.0699m2/s(4)1.43 X 104m2/s15.已知某一导热平壁的两侧壁面温差是30,材料的导热系数是22W/(m.K),通过的热 流密度是300W/m2,则该平壁的壁厚是多少？()(l)220m(2)22m 2.2m(4)0.22m16.第二类边界条件是什么？(1)已知物体边界上的温度分布。(2)已知物体表面与周围介质之间的传热情况。(3)已知物体边界上的热流密度。(4)已知物体边界上流体的温度与流速。17.冬天用手分别触摸置于同一环境中的木块和铁块，感到铁块很凉，这是什么原因？(1)因为铁块的温度比木块低(2)因为铁块摸上去比木块硬(3)因为铁块的导热系数比木块大(G因为铁块的导温系数比木块大18.什么情况下圆筒壁导热可以按平壁处理？(1)当其长度大于其外半径的10倍时(2)当其长度是其壁厚的10倍时(3)当其外径大于2倍的内径时(4)当其外径大于其壁厚的4倍时19.温度升高时，气体的导热系数一般随温度会发生怎样的变化？()(D增大(2)减小(3)不变(4)可能增大也可能减小20.一般情况下，对于材料的导热系数，下述哪种说法是错误的？(1)合金小于纯金属(2)气体小于固体(3)液体小于固体(4)导电体小于非导电体21.下列那种情况内燃机汽缸温度场不会随时间发生变化？(1)内燃机启动过程(2)内燃机停机(3)内燃机变工况运行(4)内燃机定速运行22.在稳态导热中，已知三层平壁的内外表面温度差为120,三层热阻之比Rai、R入2、R入3=1：2：3,则各层的温度降为 o(1)60 40、20(2)70 40、10 3120 3 40 6、60 c(4)10、40 7023.材料的导热能力与吸热能力之比称为6(1)放热系数(2)传热系数(3)导热系数(4)导温系数24.蒸汽管道的内外直径分别为68nlm和100mm,导热系数入厂63W/(m.),内表面温度 为140。今采用玻璃棉垫料保温，X 2=0.053W/(m.)o若要求保温层外表面的温度不 超过50,且蒸汽管道允许的热损失qi=50W/ni,则玻璃棉垫料保温层的厚度至少为。(l)41mm(2)54mm G)91mm(4)104mm25.导热体中不同温度的等温面将 o(1)互相相交 互不相交Q3)互相相切(4)不定26.材料的导温系数是材料 和 的比值。(1)吸热能力/导热能力 导热能力/吸热能力Q3)比热容/导热系数(4)导热系数/比热容27.固体壁面上敷设肋片后，其实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量的 比值为 O(1)肋壁效率(2)肋化系数(3)肋片效率(4)无明确的专用名称28.忽略物体内部导热热阻的分析方法称为 o(1)正规状况法(2)数学分析法(3)数值解法(小集总参数法29.下列哪个是非稳态导热的表达式？(l)t=f(x,y,z)(2)r=O,tw=fw(X,T)第二类边界条件：to,-2|第三类边界条件：人立=h(tw-tf)4.在一根蒸汽管道上需要加装一根测温套管，有三种材料可选：铜、铝、不锈钢。问选 用哪种材料所引起的测温误差最小，为什么?为减小测量误差，在套管尺寸的选择上还 应注意哪些问题？(提示：与简答题2的第(2)点类似，套管材料应选用不锈钢，因给出的三种材料中，不锈 钢的导热系数最小)5.什么是接触热阻?减少固体壁面之间的接触热阻有哪些方法？(提示：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙，给导热过程带来 额外热阻称为接触热阻，接触热阻的存在使相邻的两个表面产生温降(温度不连续)。接触热 阻主要与表面粗糙度、表面所受压力、材料硬度、温度及周围介质的物性等有关，因此可以 从这些方面考虑减少接触热阻的方法，止匕外，也可在固体接触面之间衬以导热系数大的铜箔 或铝箔等以减少接触热阻。)6.管外包两种不同导热系数材料以减少热损失，若%刈，试问如何布置合理？7.某一维导热平板，平板两侧表面温度分别为T和6,厚度为3。在这个温度范围内导热 系数与温度的关系为4=1/4,求平板内的温度分布？8.有人认为，傅里叶定律并不显含时间，因此不能用来计算非稳态导热的热量。你认为 对吗？9.导热是由于微观粒子的扩散作用形成的。迄今为止，描述物质内部导热机理的物理模 型有哪些？用它们可以分别描述哪些物质内部的导热过程？10.用稳定法平板导热仪对某厂提供的保温试材的导热系数进行测定，试验时从低温开始,依次在6个不同温度下测得6个导热系数值。这些数据表明该材料的导热系数随温度 升高而下降，这一规律与绝热保温材料的导热机理不符，经检查未发现实验装置有问 题，试分析问题可能出在哪里？11.在超低温工程中要使用导热系数很低的超级保温材料。如果要你去研制一种这样的新 保温材料，试从导热机理出发设计一种超级保温材料，列出你为降低导热系数采取了 哪些措施？并解释其物理原因？12.试对比分析在气体中由分子热运动产生的热量迁移与在金属中自由电子热运动产生的 能量迁移这两个物理模型的共同点和差异之处。13.在任意直角坐标系下，对于以下两种关于第三类边界条件的表达形式，你认为哪个对,哪个不对，或者无法判别？陈述你的判断和理由。-鸟=h(Tf-Tx=0)-g=h(Tx=0-Tf)小=0 小=014.一维常物性稳态导热中，温度分布与导热系数无关的条件有哪些？15.发生在一个短圆柱中的导热问题，在哪些情况下可以按一维导热问题来处理？16.扩展表面中的导热问题可以按一维处理的条件什么？有人认为，只要扩展表面细长，就可以按一维问题处理，你同意这种观点吗？17.某材料导热系数与温度的关系为几=4(1+52),式中小)为常数，若用这种材料制成 平板，试求其单位面积的热阻表达式。818.对于如图所示的两种水平夹层，试分析冷、热表面间热量交换的方式有何不同？如果 要通过实验来测定夹层中流体的导热系数，应采用哪一种布置？热面冷面*-；/7/J-ii J。=1;/-i(a)夹层冷面在下(b)夹层热面在下19.在测量金属导热系数的实验中，为什么通常把试件制作成细而长的棒？20.高温下气体导热系数的测定有何困难？在实际中能否用常温下的数据来替代？21.肋化系数，肋效率和肋壁效率是如何定义的？在选用和设计肋片时它们有何用途？22.有两根材料不同，厚度均为25的等截面直肋A和B,处于相同的换热环境中，肋基 温度均为T。，肋端绝热，它们的表面均被温度为对流换热系数h为常数的流体所 冷却，且现测得材料A和B内的温度分布如图所示，试分析材料A和B 导热系数的大小。23.为测量管道内流体的温度，可采用温度计套管。实用中常常布置成如图所示的斜插形 式，试从传热学的角度解释其合理性。/24.覆盖热绝缘层是否在任何情况下都能减少热损失？保温层是否越厚越好？25.对室内冷冻管道和热力管道的保温层设计有何不同？26.在管道内部贴上一层保温材料，是否存在某一临界绝热直径？为什么？27.非稳态导热的正规状况阶段或充分发展阶段在物理过程及数学处理上有什么特点？28.有人认为，当非稳态导热过程经历时间很长时，采用诺模图计算所得到的结果是错误 的。理由是：这个图表明，物体中各点的过余温度与中心截面过余温度的比值仅与几 何位置和毕渥数)有关，而与时间无关。但当时间趋于无限大时，物体中各点的温度 应趋于流体温度，所以两者是有矛盾的。你如何看待这一问题？29.有人这样分析：在一维无限大平板中心温度的诺模图中，当九越小时，4/(2)越小，此 时其他参数不变时，q/q.越小，即表明越小，平板中心温度就越接近于流体温度。这说明物体被流体加热时，其九越小(夕前一定)反而温升越快，与事实不符。请指9出上述分析错误在什么地方？30.试分析当方。0.2时，能否用诺模图求解有关的非稳态导热问题?一、名词解释1.速度边界层：在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。2.温度边界层：在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。3.定性温度：确定换热过程中流体物性的温度。4.特征尺度：对于对流传热起决定作用的几何尺寸。5.相似准则（如Nu,Re,Pr,Gr,Ra）：由几个变量组成的无量纲的组合量。6.强迫对流传热：由于机械（泵或风机等）的作用或其它压差而引起的相对运动。7.自然对流传热：流体各部分之间由于密度差而引起的相对运动。8.大空间自然对流传热：传热面上边界层的形成和发展不受周围物体的干扰时的自然对 流传热。9.珠状凝结：当凝结液不能润湿壁面（。90。）时，凝结液在壁面上形成许多液滴，而不形 成连续的液膜。10.膜状凝结：当液体能润湿壁面时，凝结液和壁面的润湿角（液体与壁面交界处的切面经 液体到壁面的交角）e 90,凝结液在壁面上形成一层完整的液膜。11.核态沸腾：在加热面上产生汽泡，换热温差小，且产生汽泡的速度小于汽泡脱离加热 表面的速度，汽泡的剧烈扰动使表面传热系数和热流密度都急剧增加。12.膜态沸腾：在加热表面上形成稳定的汽膜层，相变过程不是发生在壁面上，而是汽液 界面上，但由于蒸汽的导热系数远小于液体的导热系数，因此表面传热系数大大下降。二、填空题1.影响 自 然对流传热系数的主要因素*、O（流动起因，流动速度，流体有无相变，壁面的几何形状、大小和位置，流体的热物理 性质）2.速度边界层是指 o（在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。）温度边界层是指 O（在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。）3.流体刚刚流入恒壁温的管道作层流传热时，其局部对流传热系数沿管长逐渐,这是由于。（减小，边界层厚度沿管长逐渐增厚）4.温度边界层越 对流传热系数越小，强化传热应使温度边界层越 O（厚，簿）5.流体流过弯曲的管道或螺旋管时，对流传热系数会,这是由 于 O（增大，离心力的作用产生了二次环流增强了扰动）106.流体横掠管束时，一般情况下，布置的平均对流传热系数要比 布置时高。（叉排，顺排）7.管外流动传热，有纵向冲刷和横向冲刷之分，在其他条件相同时，以 向冲刷方向传热更为强烈。（横向）8.对流传热微分方程式的表达式为。其中，ax是,入/况）日是_,t是_,是_o1刈尸0（a八h=,局部换热系数，流体导热系数，主流流体温度与壁温之差，贴壁 处流体的法向温度变化率）9.纯净饱和蒸气膜状凝结的主要热阻是 o（液膜的导热热阻）10.大容器饱和沸腾曲线可分为、四 个区域，其中 具有温差小、热流大的传热特点。（自然对流、核态沸腾、过渡沸腾、膜态沸腾，核态沸腾）11.雷诺比拟采用 模型，其结果在Pr=条件下与实验解相吻合.（单层，1）12.沸腾的临界热通量是指 o（当壁面过热度大到某一程度时，汽泡来不及脱离加热面而开始连成不稳定的汽膜，即由 核态沸腾开始向膜态沸腾过渡，出现临界点的热流密度）13.格拉晓夫准则的物理意义;表达式Gr=。gry tl 3（流体流动时浮升力与粘滞力之比的无量纲量，.一）V14.减 小 管 内 湍流对流传 热 热 阻 的 方法 有、（增加流速，采用短管。改变流体物性，增加换热面积，扰流，采用导热系数大的流体 用小管径等）15.反映对流传热强度的准则称为 准则。（努塞尔）16.普朗特准则Pr的数学表达式为,它表征了 的相对大小。（v/a,动量传递与热量传递）17.管内充分发展湍流的传热系数与平均流速U的 次方成 比.，与内径D的 次方成 比。（0.8,正，0.2,反）18.大空间自然对流处于湍流状态时有自模化特征，此时传热系数与 无关。（尺寸）19.自然对流传热在 条件下发生关于特征尺度L的自模化现象（湍流）1120.在蒸汽的凝结过程中，凝结的传热系数大于 凝结。(珠状，膜状)21.自然对流传热是指 o(流体在浮升力作用下的对流传热)22.管槽内对流传热的入口效应是指。(流体入口段由于热边界层较薄而具有较高的对流传热系数)23.流体在大空间沿竖壁作自然对流传热时，对于湍流工况，其对流传热系数正比于竖壁 高度的 次方。(0)24.大容器沸腾曲线分为、四个区段。(自然对流、核态沸腾、过渡沸腾、膜态沸腾)三、选择题1.下列各参数中，属于物性参数的是：(1)传热系数K(2)吸收率a(3)普朗特数Pr(4)传热系数人2.流体纯自然对流传热的准则方程可写成(l)Nu=f(Re,Pr)(2)Nu=f(Gr,Rr)(3)Nu=f(Re,Gr,Pr)(4)Nu=f(Bi,Fo)3.流体掠过平板对流传热时，在下列边界层各区中，温度降主要发生在：主流区(2)湍流边界层(3)层流底层(4)缓冲区(5)湍流核心区4.空气自然对流传热系数与强迫对流时的对流传热系数相比：(D要小的多(2)要大得多(3)十分接近(4)不可比较5.沸腾的临界热流量与是：(1)从过冷沸腾过渡到饱和沸腾的转折点(2)从自由流动过渡到核态沸腾的转折点(3)从核态沸腾过渡到膜态沸腾的转折点(4)从不稳定膜态沸腾过渡到稳定膜态沸腾的转折点6.流体在大空间沿竖壁自然对流传热时，在湍流状态下；对流传热系数正比于竖壁高度 的()0次方(2)0.8次方(3)1/4次方(4)1/3次方7.液体沸腾时，汽泡内的压力大于汽泡外液体的压力，主要由于下列哪个因素造成的？(1)传热温差 Q)表面张力(3)浮升力(4)重力8.定型准则是指：(1)包含定型尺寸的准则 Q)全部由已知量构成的准则(3)含有待求量的准则(4)待定准则9.工程中，较为常用的沸腾工况是指：(1)膜态沸腾(2)核态沸腾(3)自然对流沸腾(4)以上都不是10.下述哪种手段对提高对流传热系数无效？(1)提高流速(2)增大管径12(3)采用入口效应(4)采用导热系数大的流体11.已知某气体的密度为1.26kg/m3,比热为1.02kJ/(kg-K),导热系数为0.025W/(m K),粘度为15.1 XlOz/s,其Pr(普朗特)准则数为多少？()0.78(2)0.02(3)0.7(4)0.6212.Nu(努谢尔特)准则反映：()(1)惯性力和粘滞力的相对大小(2)对流传热强度(3)浮升力和粘滞力的相对大小(4)导热能力大小13.描述浮升力与黏滞力的相对大小的准则数称为：(1)Re(2)Gr(3)Pr(4)Ra14.当管长远大于管径时，圆管横向布置时的管外膜状凝结传热系数与竖放时相比如何？(1)横放时大(2)两者差不多(3)竖放时大(4)无法比较15.无量纲组合丝当一称为什么准则？v雷诺Re(2)普朗特Pr(3)努谢尔特Nu(4)格拉晓夫Gr16.判断管内湍流强制对流是否需要进行人口效应修正的依据是什么？(l)l/d70(2)RelO4(3)l/dv50(4)l/d50（或60）时，短管的上 述影响可忽略不计，当l/dV50（或60）时，则必须考虑入口段的影响。7.层流时的对流传热系数是否总是小于湍流时的对流传热系数?为什么？（提示：该问题同样可以从入口效应角度加以阐述。在入口段边界层厚度从零开始增厚，若采用短管，尽管处于层流工况，由于边界层较薄，对流换热系数可以大于紊流状况。）8.什么叫临界热流密度?为什么当加热热流大于临界热流密度时会出现沸腾危机？（提示：用大容器饱和沸腾曲线解释之。以大容器饱和沸腾为例，（1）沸腾过程中，随着 壁面过热度At的增大，存在自然对流、核态沸腾、不稳定膜态沸腾和膜态沸腾四个阶段，临界热流密度是从核态沸腾向膜态沸腾转变过程中所对应的最大热流密度；（2）当加热热流 大于临界热流密度时，沸腾工况向膜态沸腾过渡，加热面上有汽泡汇集形成汽膜，将壁面与 液体隔开，由于汽膜的热阻比液体大得多，使换热系数迅速下降，传热恶化；（3）汽膜的存 在使壁温急剧升高，若为控制热流加热设备，如电加热设备，则一旦加热热量大于临界热流 密度,沸腾工况从核态沸腾飞跃到稳定膜态沸腾,壁温飞升到1000以上（水），使设备烧毁。）9.试述不凝性气体影响膜状凝结传热的原因。（提示：少量不凝性气体的存在就将使凝结换热系数减小，这可以从换热热阻增加和蒸 汽饱和温度下降两方面加以阐述。（1）含有不凝性气体的蒸汽凝结时在液膜表面会逐渐积聚 起不凝性气体层，将蒸汽隔开，蒸汽凝结必须穿过气层，使换热热阻大大增加；（2）随着蒸 汽的凝结，液膜表面气体分压力增大，使凝结蒸汽的分压力降低，液膜表面蒸汽的饱和温度 降低，减少了有效冷凝温差，削弱了凝结换热。）一、名词解释1.热辐射：由于物体内部微观粒子的热运动状态改变，而将部分内能转换成电磁波的能量 发射出去的过程。2.吸收比：投射到物体表面的热辐射中被物体所吸收的比例。3.反射比：投射到物体表面的热辐射中被物体表面所反射的比例。4.穿透比：投射到物体表面的热辐射中穿透物体的比例。5.黑体：吸收比a=1的物体。6.白体：反射比的物体（漫射表面）7.透明体：透射比工=1的物体8.灰体：光谱吸收比与波长无关的理想物体。9.黑度：实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值，即物体发射能力接近黑体的程 度。10.辐射力：单位时间内物体的单位辐射面积向外界（半球空间）发射的全部波长的辐射能。11.漫反射表面：如果不论外界辐射是以一束射线沿某一方向投入还是从整个半球空间均匀 投入，物体表面在半球空间范围内各方向上都有均匀的反射辐射度Lr，则该 15表面称为漫反射表面。12.角系数：从表面1发出的辐射能直接落到表面2上的百分数。13.有效辐射：单位时间内从单位面积离开的总辐射能，即发射辐射和反射辐射之和。14.投入辐射：单位时间内投射到单位面积上的总辐射能。15.定向辐射度：单位时间内，单位可见辐射面积在某一方向p的单位立体角内所发出的总 辐射能（发射辐射和反射辐射），称为在该方向的定向辐射度。16.漫射表面：如该表面既是漫发射表面，又是漫反射表面，则该表面称为漫射表面。17.定向辐射力：单位辐射面积在单位时间内向某一方向单位立体角内发射的辐射能。18.表面辐射热阻：由表面的辐射特性所引起的热阻。19.遮热板：在两个辐射传热表面之间插入一块或多块薄板以削弱辐射传热。20.重辐射面：辐射传热系统中表面温度未定而净辐射传热量为零的表面。二、填空题1.热辐射是由于 产生的电磁波辐射。热辐射波长的单位是，在工业范围内，热辐射的波段主要集中于_区段。（热的原因，um,红外）2.太阳与地球间的热量传递属于 传热方式。（辐射）3.黑体是指 的物体，白体是指 的物体，透明体是指的物体。灰体是 的物体。（吸收比为0,反射比为0,投射比为0,光谱吸收比与波长无关的）4.基尔霍夫定律表明，善于辐射的物体也善于，在同温度下，黑体具有 的辐射力，实际物体的吸收率永远 lo（吸收，最大，小于）5.有效辐射是 之和。（发射辐射和反射辐射）6.一个由两个表面所构成的封闭系统中，若已知Ai=0.5A2,Xi,2=0.6,则X2/二 o（0.3）7.将任意形状气体的辐射折合成一个假想的当量半球，半球内气体与所研究的气体具 有，球内气体对球心的辐射效果等于，该当量半球 的半径称为 o（相同的温度、压力和成份，所研究的气体对指定地点的辐射，平均射线行程）8.物体的光谱辐射力与同温度下 之比，称为物体的光谱发射率。（黑体的光谱辐射力）9.角系数具有、的特性。（相对性、完整性、分解性）10.表面辐射热阻应用于 辐射传热计算，其值可用数学式表示为 O（灰漫表面（或灰表面即可），）11.气体辐射具有2个特点：；O（气体的辐射和吸收对波长具有明显的选择性，气体的辐射和吸收在整个容积中进行）12.基尔霍夫定律指出了物体的 与 之间的关系。16(辐射力，吸收碧)13.辐射传热的空间热阻主要与 有关。(两个表面之间的角系数及辐射换热面积)14.辐射减弱系数是指射线经过单位长度时 的能量与 的能量之比。(被气体所吸收，投射)15.辐射传热的表面热阻主要与 有关。(表面黑度和辐射换热面积)16.普朗克定律揭示了黑体光谱辐射力按 变化的分布规律。(波长与热力学温度)17.热辐射能量投射到物体表面上时，占投入辐射的百分比称为投射比。(穿透物体的辐射能)18.在热平衡条件下，任何物体对黑体辐射的吸收比恒等于 o(同温度下该物体的黑度)19.角系数相对性用公式可写成 o(AiXi,2=A2X2,i)20.增强或削弱辐射传热的原则是改变 和。(系统黑度，温度条件)三、选择题1.有一个由六个平面组成的六边形长通道，其内表面分别以1、2、3、4、5、6表示，已 知角系数 Xi2=0.1、Xi4=0.25,Xi5=0.25,X16=0.12,贝UX13 为：()(1)0.35(2)0.72(3)0.37(4)0.282.一金属块的表面发射率为0.4,温度为227,它的表面热辐射力是多少?若表面氧化后发射率变成0.9,其表面热辐射力将如何改变？(7-5W/2,将增大(2)1417.5W/m2,将减小(3)60.22W/m2,将增大(4)60.22W/m2,将减小3.影响物体表面黑度的主要因素是：(1)物质种类、表面温度、表面状况(2)表面温度、表面状况、辐射强度(3)物质种类、表面温度、表面颜色(4)表面颜色、表面温度、表面光洁度4.在两块平行的黑度相同的大平板之间插入一块同样黑度的遮热板后，两平板之间的辐射传热量与未加遮热板时相比减少了：()(1)0.2 倍(2)0.5 倍(3)2 倍(4)3 倍5.对于边长为15m的立方体内的气体辐射，气体对整个包壁辐射的平均射线行程等于：(l)15m(2)7.5m(3)9m(4)4.5m6.在同温度条件下的全波谱辐射和吸收，下列哪种说法是正确的(1)物体的辐射能力越强其吸收比越大(2)物体的吸收比越大其反射比越大(3)物体的吸收比越大其黑度越小(4)物体的吸收比越大其辐射透射比越大7.下列哪个定律可用来计算黑体光谱辐射力？(1)斯蒂芬一波尔兹曼定律(2)基尔霍夫定律(3)斯蒂芬公式(4)普朗克定律8.单位时间内离开单位表面积的总辐射能称为什么？17(D有效辐射(2)辐射力(3)辐射强度(4)反射辐射9.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是：(D热辐射(2)热对流(3)导热(4)都不是10.将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是什么？(1)减少导热(2)减少对流传热(3)减少对流与辐射传热(4)减少导热与对流传热11.在保温瓶内胆上镀银的目的是什么？()(1)削弱导热传热 Q)削弱辐射传热(3)削弱对流传热(4)同时削弱导热、对流与辐射传热12.有一个由两个圆筒表面组成的环形长通道，其外筒的内径是山，内筒的外径是d2,且 dl/d2=2,问角系数Xl,2与X2,l，分别为多少？()Xi.2=0.5,X21=l(2)X1,2=025,X2,i=0.5(3)Xi,2=1,X2,i=0.25(4)Xi,2=0.5,X2,i=0.2513.物体能够发射热辐射的最基本条件是下述哪一个？温度大于0K(2)具有传播介质(3)真空状态(4)表面较黑14.下述哪种气体可以看作热辐射透明体(工=1的气体)？()(1)二氧化碳 空气(3)水蒸气(4)二氧化硫气体15.下列各种辐射中哪种辐射的光谱不能看作是连续的？()(1)灰体辐射(2)黑体辐射(3)发光火焰辐射(4)气体辐射16.烟道中有一支热电偶，热电偶(黑度i)与烟道内壁面(黑度J)辐射传热的系统黑度 表达式应为下述哪一个？()I-1-11 11(1)1 Q(3)+1(4)0_ J&2 _17、某一封闭系统只有1、2两个表面，Ai=2A2,Xi,2=0.25,则X/及X”各为多少?(1)X2,1=0.5,X2)2=0.25(2)X2,1=0.25,X2,2=0.5X2,i=0.5,X2,2=0.5(4)X2,i=0.25,X2,2=0.7518、下述关于辐射传热的表面热阻的表达方式中正确的是哪一个？1asA匚J1 1,1-Z(3)一+1 坦-弓 4*19、公式&=强(其中Co=5.67W/(m2K4)是什么定律的表达式？其中Eb指的是什么？()(1)基尔霍夫定律，黑体辐射力(2)斯蒂芬-波尔兹曼定律,黑体辐射力(3)普朗克定律，光谱辐射力(4)四次方定律，背景辐射力20、一般不能将气体当作灰体处理的原因是什么？(1)因为气体含灰(2)因为气体辐射在整个容积中进行18(3)因为气体辐射对波长有选择性(4)因为气体的辐射能力很弱，可以看作热辐射的透明