厦门理工学院《传热学》2025-2026学年期末试卷.docx

厦门理工学院《传热学》2025-2026学年期末试卷

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）
1. 热传导的基本定律是由谁提出的？（）
A. 焦耳 B. 牛顿 C. 傅里叶 D. 拉普拉斯
2. 在稳态热传导中，通过某一截面的热量传递速率与截面的什么因素成正比？（）
A. 温度差 B. 截面积 C. 材料导热系数 D. 以上都是
3. 对流传热的主要形式可以分为哪两种？（）
A. 自然对流和强制对流 B. 水平对流和垂直对流 C. 液体对流和气体对流 D. 稳态对流和非稳态对流
4. 辐射传热的基本定律是什么？（）
A. 牛顿冷却定律 B. 斯蒂芬-玻尔兹曼定律 C. 傅里叶定律 D. 欧姆定律
5. 在多层平壁热传导中，总热阻等于各层热阻的什么关系？（）
A. 相加 B. 相乘 C. 相减 D. 开方
6. 热绝缘材料的主要性能指标是什么？（）
A. 导热系数 B. 比热容 C. 热膨胀系数 D. 热对流系数
7. 在对流换热过程中，努塞尔特数（Nu）主要反映了什么因素？（）
A. 流体流动状态 B. 换热面积 C. 流体物性 D. 以上都是
8. 热辐射的黑体辐射特性是指什么？（）
A. 能辐射所有波长的辐射体 B. 吸收所有波长的辐射 C. 反射所有波长的辐射 D. 不辐射也不吸收辐射
9. 在热传导问题中，边界条件的类型主要有哪几种？（）
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. 以上都是
10. 对流传热的努塞尔特数（Nu）与雷诺数（Re）和普朗特数（Pr）之间存在什么关系？（）
A. Nu与Re成正比，与Pr成反比 B. Nu与Re成反比，与Pr成正比 C. Nu与Re和Pr成正比 D. Nu与Re和Pr成反比
二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）
1. 热传导的基本定律有哪些应用？（）
A. 建筑保温设计 B. 电子设备散热 C. 化工反应器设计 D. 以上都是
2. 对流传热的强化措施有哪些？（）
A. 增加换热面积 B. 增加流体流速 C. 使用添加剂 D. 以上都是
3. 热辐射的基本定律有哪些？（）
A. 斯蒂芬-玻尔兹曼定律 B. 普朗克定律 C. 兰伯特-比尔定律 D. 以上都是
4. 多层平壁热传导的计算方法有哪些？（）
A. 串联热阻法 B. 并联热阻法 C. 网络法 D. 以上都是
5. 热绝缘材料的选择原则有哪些？（）
A. 低导热系数 B. 高比热容 C. 良好的耐热性 D. 以上都是
三、判断题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）
1. 热传导是一种无质量传递的传热方式。（）
2. 对流传热主要发生在液体和气体中。（）
3. 热辐射不需要介质传播。（）
4. 多层平壁热传导的总热阻等于各层热阻的倒数之和。（）
5. 热绝缘材料的选择主要考虑其导热系数。（）
四、材料分析题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）
材料一：某化工反应器采用多层平壁结构，壁厚分别为10mm、20mm和30mm，材料的导热系数分别为0.5W/(m·K)、0.8W/(m·K)和1.2W/(m·K)。反应器内壁温度为200℃，外壁温度为50℃。
材料二：某建筑墙体采用夹心保温结构，内层为混凝土，厚度为20mm，导热系数为1.4W/(m·K)；保温层为聚苯乙烯泡沫，厚度为50mm，导热系数为0.03W/(m·K)；外层为砖墙，厚度为20mm，导热系数为0.8W/(m·K)。室内温度为25℃，室外温度为-5℃。
1. 计算该化工反应器的总热阻和热传导速率。
2. 计算该建筑墙体的总热阻和热传导速率。
五、论述题（本大题共2小题，每小题15分，共30分）
材料一：某电子设备采用强制对流散热，流体为空气，流速为2m/s，流体温度为40℃，设备表面温度为80℃。流体的物性参数为：密度1.2kg/m³，比热容1000J/(kg·K)，导热系数0.026W/(m·K)，运动黏度1.8×10⁻⁵m²/s。
材料二：某太阳能热水器采用自然对流散热，流体为水，温度为60℃，环境温度为20℃。流体的物性参数为：密度1000kg/m³，比热容4180J/(kg·K)，导热系数0.6W/(m·K)，运动黏度1.0×10⁻⁶m²/s。
1. 计算该电子设备的努塞尔特数和对流传热系数。
2. 计算该太阳能热水器的努塞尔特数和对流传热系数。
材料三：某工业锅炉采用辐射传热，热源温度为800℃，锅炉内壁温度为500℃。环境温度为30℃。
材料四：某高温炉窑采用辐射传热，热源温度为1200℃，炉壁温度为900℃。环境温度为40℃。
3. 计算该工业锅炉的辐射传热系数。
4. 计算该高温炉窑的辐射传热系数。