尔雅传热学_25答案(学习通2023完整答案)
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1-1 无处不在的尔雅传热随堂测验
1、载人飞船返回舱一般做成钝头体不仅是传热气动需求，也是学答习通热防护需求。
1-3 热传导随堂测验
1、案学以下属于热传导发生的完整条件的是：
A、直接接触
B、答案存在温差
C、尔雅宏观相对运动
D、传热必须发生在两个物体之间
2、学答习通由傅里叶定律可知，案学对于同种物质，完整温差越大，答案单位时间内传递的尔雅热流量越多。
1-4 热对流随堂测验
1、传热由牛顿冷却公式可知，学答习通其他条件不变时，对流换热的热流量随流体和壁面的温差增大而增大。
2、冬季有风的天气感觉比无风的天气更冷，是因为___对流传热比自然对流传热更剧烈。
1-5 热辐射随堂测验
1、冰块不会发生热辐射。
2、辐射换热过程中存在热力学能___能热力学能的能量形式的转换过程
1-6 传热过程随堂测验
1、传热方程式和传热系数通过平壁的传热过程导出，对于热量传递面积不等的情况也成立。
2、传热过程总传热系数的单位是___。
第一章 测验
1、一个固体内部能够发生的热能传递基本方式为：
A、热对流
B、热传导
C、热辐射
D、热交换
2、一般而言，换热强度呈现如下趋势：强制对流____自然对流，相变换热_____无相变换热。
A、大于，大于
B、大于，小于
C、小于，大于
D、小于，小于
3、为了测量某种材料的导热系数, 制成了厚5mm , 直径25mm 的试验件, 第一次试验时测得通过试验件的导热量为 Φ = 0.32 W, 试验件两侧温度分别为tw1 = 20℃ 和tw2 = 50℃ , 第二次试验时测得Φ = 0.16 W, tw1 = 200℃ , tw2 = 220℃ , 求两次试验中材料的导热系数分别是_____ W/(mK)和_____ W/(mK)。
A、0.0652，0.0815
B、0.652，0.815
C、3.125，4.075
D、65.2，81.5
4、下列材料中，在相同温度下，导热系数最大的是（ ）
A、纯铜
B、纯铁
C、黄铜
D、天然金刚石
5、热能传递的基本方式有：
A、热传导
B、导热
C、对流
D、热对流
E、对流传热
F、辐射传热
G、热辐射
6、以下为物体发射率的影响因素的是（ ）。
A、物体的种类
B、表面状况
C、温度
D、物体形状
7、发动机燃烧室壁面的热流密度的单位是（ ）
A、
B、
C、
D、
8、把衣服放在室外晾晒，有风比无风天气下衣服干的更快，是因为风把衣服中的水蒸气带走了。
9、热量传递必须有温差存在。
10、热传导的本质是分子的无规则热运动，存在温差是发生热传导的必要条件，若不存在温差，则分子不会进行热运动，也就不会发生热传导。
11、热对流就是对流换热。
12、传热过程就是热量传递过程。
13、因为对流换热的强度只取决于贴壁面处的温度梯度，那么流体温度场不会影响换热的强度。
14、冬天穿蓬松轻质的羽绒服通常要比厚重的棉衣更_____（请填“冷”或者“暖”）。
15、物体间的辐射换热计算较为复杂, 不仅与物体自身的____能力及吸收能力有关, 还取决于一物体的热辐射有多少能投射到另一物体表面等。
16、热量从固壁一侧的流体通过固壁传向另一侧流体的过程称为____过程。
17、导热基本定律即____定律。
18、辐射换热中，对黑体的定义为其吸收比为___的物体。
第一章 传热学基础知识 作业
1、请设计实验，验证傅里叶定律。写出大致的实验方法、必要的假设和操作步骤。
第二章 热传导过程分析-第一部分
2-2傅里叶定律随堂测验
1、导热系数的单位是（ ）。
A、W/(m^2K)
B、W/(m·K)
C、W/m^2
D、W/K
2、傅里叶定律是基于能量守恒定律推导出来的。
2-3导热系数随堂测验
1、以下哪些是材料的热物性参数？
A、传热系数
B、表面传热系数
C、热传导系数
D、导热系数
2、固体的导热机理是基于晶格振动和自由电子迁移，其中纯金属的热导率通常随着温度的升高而有一定程度的升高。
2-4-1微分形式的热传导方程（一）随堂测验
1、热传导方程的推导依据是_______定律和热力学第一定律。
2-4-2微分形式的热传导方程（二）随堂测验
1、物体的热扩散系数是物性参数，只与物质本身的性质有关。
2、导热系数也就是导温系数。
2-5热传导过程的单值性条件随堂测验
1、单值条件包括几何条件、物理条件、时间条件和_条件几种。
2-6-1稳定条件下简单热传导方程的解（一）：无限大平板的一维稳态导热随堂测验
1、通过复合平板的导热问题可以使用热阻串联分析法进行分析。
2、无限大平板是个理想的概念，实际问题中很难作为无限大平板来处理。
2-7稳定条件下简单热传导方程的解（二）：圆管和球壳的一维稳态导热随堂测验
1、通过稳态、无内热源、常物性的单层圆筒壁的导热问题中，径向热流量与半径有关。
2-8应用实例：绝缘层的临界厚度问题随堂测验
1、以下存在临界绝缘层厚度的场合有（ ）。
A、轴对称球形水箱
B、圆截面冷却剂管道
C、平板
D、方形储箱
2、在一根热力管道外拟包覆两层厚度相同、不同导热系数的绝热材料，把导热系数低的材料紧贴管壁和把导热系数高的材料紧贴管壁这两种方法的保温效果相同。
2-9肋片的稳态热传导（一）：肋片简介随堂测验
1、加装肋片能够增强换热主要是因为大大减少_换热热阻，提高通过平板的热流量。
2-10-1肋片的稳态热传导（二)-1：通过等截面直肋的导热随堂测验
1、等截面直肋的导热问题的简化过程中如何处理肋片与周围流体之间的对流换热？
A、忽略肋片与流体的对流换热
B、不需要考虑
C、将肋片表面与周围流体的对流换热折算成内热源
D、将对流换热等效为已知的边界热流密度
2、肋片表面温度与流体温度之差通常可记为___温度。
2-10-2肋片的稳态热传导（二)-2：通过等截面直肋的导热——应用与讨论随堂测验
1、当采用加肋片的方法增强换热时，最有效的方法是将肋片加在哪一侧？
A、表面传热系数较大的一侧
B、表面传热系数较小的一侧
C、流体温度较高的一侧
D、流体温度较低的一侧
2、肋片的数量越多，肋片间隔越小，使用肋片的换热效果越好。
2-11肋片的稳态热传导（三）：肋片性能随堂测验
1、肋片设计中减小接触热阻的方法有（ ）
A、圆管上缠绕金属带
B、管束上套金属薄片
C、膨胀管
D、浸泡镀锡液
2、利用肋片来强化水与空气之间的换热，肋片应当放置在_______侧。
2-12-1多维稳态热传导-分离变量法随堂测验
1、下列哪种情况下可做多维导热问题处理？
A、无限大平板
B、无限长圆壁
C、顺流换热器
D、短圆柱圆周面绝热，两端面上温度分布均匀
2-12-2多维稳态热传导-形状因子法和组合解法简介随堂测验
1、形状因子方法简便有效，仅适用于导热体以下哪种边界条件下的情况（ ）。
A、两个边界为恒热流条件
B、两个边界为第三类边界条件
C、一边为等温边界条件即可
D、两个边界为第一类等温边界
第二章 热传导过程分析-第一部分 测验
1、傅里叶定律适用于（ ）。
A、气体
B、液体
C、固体
D、各态物质
2、等截面直肋的导热问题的简化过程中如何处理肋片与周围流体之间的对流换热？
A、忽略肋片与流体的对流换热
B、不需要考虑
C、将肋片表面与周围流体的对流换热折算成内热源
D、将对流换热等效为已知的边界热流密度
3、利用肋片来强化水与空气之间的换热，肋片通常放置在___侧更有效。
A、水
B、空气
C、效果一样
D、两侧同时安装
4、以下不属于接触热阻的影响因素的是（ ）。
A、固体表面粗糙度
B、固体表面的热导率
C、接触表面的硬度匹配
D、间隙介质的物性
5、在稳态传热过程中，传热温差一定，如果需要系统传热量增大，则不能采用哪种个手段？（ ）
A、增大系统热阻
B、增大传热面积
C、增大传热系数
D、增大对流传热系数
6、将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是什么？（）
A、减少导热
B、减少对流传热
C、减少对流与辐射传热
D、减少导热与对流传热
7、下列说法正确的是
A、不同的等温线之间，有温差，存在热量传递。
B、温度不同的等温面或等温线彼此不能相交。
C、在连续的温度场中，等温线可能会中断。
D、在连续的温度场中，等温面可能是物体中完全封闭的曲面，或者就终止于物体的边界上。
8、以下哪些因素影响等截面直肋的导热效果（ ）。
A、肋片与周围流体的对流换热系数h
B、肋片的截面积A
C、肋片的周长c
D、肋片表面与流体间温差
9、下列哪些因素影响肋片效率（ ）。
A、肋片高度
B、肋片导热系数
C、肋片厚度
D、流体在肋片表面的对流换热系数
10、形状因子的影响因素有哪些？
A、导热体的温度
B、导热体形状
C、导热体密度
D、导热体大小
11、傅里叶定律中的负号表示热流量的方向与温度增加的方向相反，即指向温度降低的方向。
12、加装肋片的目的主要是为了强化换热。
13、等截面直肋的导热问题通过一定假设，可简化为一维导热问题。
14、肋片端部视为绝热时，端部的边界条件既可以写成热流为零，也可以写成肋片端部温度等于周围流体温度。
15、自然对流工况比强制对流工况更需要使用肋片增加换热。
16、加装肋片能够增强换热主要是因为大大减少___换热热阻，提高通过平板的热流量。
17、肋片____是肋片的实际传热速率和整个肋化表面温度维持在肋根部温度时的理想传热速率的比值。
18、求解导热问题时，使用热阻分析方法的时候，在热量传递的方向上，_____必须是常数。
19、供暖系统中暖气片内的热水通过__方式（请填写热能传递的基本方式）把热量传到管子内壁，然后以导热方式将热量传到管子外壁。
20、在一维稳态传热过程中，每个传热环节的热阻分别是0.01K/W、0.35K/W和0.0091K/W，在热阻为___K/W的传热环节上采取强化传热措施效果最好。
第二章 热传导过程分析-第一部分 作业
1、一实心燃气涡轮叶片（近似为等截面肋片），高度b=6.25mm，横截面积A＝4.65，周长c＝12.2cm，导热系数k＝22W/(mK)。燃气有效温度tge=867K，叶根温度tr=755K，燃气对叶片的总换热系数h＝390W/ (m^2K)。假定叶片端面绝热，求叶片的温度分布和通过叶根的热流。
第二章 热传导过程分析-第二部分
2-13非稳态热传导（一）：基本概念随堂测验
1、在瞬态导热的几个阶段，下列哪个阶段主要受初始温度分布的影响？
A、非正规状况阶段
B、正规状况阶段
C、新稳态阶段
D、以上都是
2、非稳态导热过程中，热阻串联分析方法仍然使用。
2-14非稳态热传导（二）：零维问题的分析法——集总参数法随堂测验
1、物体内部导热热阻与物体表面对流换热热阻之比的比值是以下哪个无量纲准则数的物理意义（ ）。
A、普朗特数
B、毕渥数
C、努塞尔数
D、雷诺数
2、一般工程上，当Bi≤_时认为可使用集总参数法。
2-15-1非稳态热传导（三）-1：零维问题的分析法——时间常数随堂测验
1、影响时间常数大小的主要因素有哪些？（ ）
A、热容量ρcV
B、物体表面的对流换热条件hA
C、测温元件放置时间t
D、非稳态流体温度T
2-15-2非稳态热传导（三）-2：零维问题的分析法——Biot数随堂测验
1、毕渥数趋于零时，导热平板内部温度分布呈（）。
A、抛物线
B、直线
C、波浪线
D、以上都可能是
2、半径为R的长圆柱，使用集总参数法的毕渥数判别条件为（）。
A、Bi≤0.1
B、Bi≤0.033
C、Bi≤0.05
D、Bi≤0.07
2-15-3非稳态热传导（三）-3：零维问题的分析法——Fourier数随堂测验
1、傅里叶数越大，其热扰动在导热物体内部传播深度越深。
2-16非稳态热传导（四）：典型一维物体非稳态热传导的分析解随堂测验
1、对于一维、无内热源、常物性平板内的热传导方程中没有出现导热系数，因此该导热问题与导热系数无关。
第二章 热传导过程分析-第二部分 测验
1、在瞬态导热的几个阶段，下列哪个阶段主要受初始温度分布的影响？
A、初始阶段
B、正规状况阶段
C、新稳态阶段
D、以上都是
2、在非稳态流体温度场的测定时，热电偶的时间常数为( )，它是反映测温元件精度的重要指标。
A、hA/ρcV
B、hL/k
C、k/ρc
D、ρcV/hA
3、工程上认为t为（ ）时，导热体已达到热平衡状态？（其中τ*表示热响应时间）
A、τ*
B、2τ*
C、3τ*
D、4τ*
4、表征非稳态过程进行的无量纲时间为（）。
A、毕渥数
B、傅里叶数
C、努塞尔数
D、普朗特数
5、下列那种情况内燃机汽缸温度场不会随时间发生变化？（）
A、内燃机启动过程
B、内燃机停机
C、内燃机变工况运行
D、内燃机定速运行
6、材料的导热能力与储热能力之比称为（）。
A、放热系数
B、传热系数
C、导热系数
D、导温系数
7、以下哪些选项可提高热电偶的测温响应特性？（）
A、使热电偶端部的结点很小
B、使用与测温物体导热系数相近的材料
C、延长测温时间
D、强化热电偶端部的对流换热
8、下列哪些是非稳态导热的表达式？（）
A、
B、
C、
D、
9、以下关于非稳态导热的特点描述不正确的有（）。
A、温度场和热流密度都不随时间变化
B、温度场不变，热流密度随时间变化
C、温度场和热流密度都随时间变化
D、热流密度不变，温度场随时间变化。
10、对于一维、无内热源、常物性平板内的热传导方程中没有出现导热系数，因此该导热问题与导热系数无关。
11、当平板的长度和宽度远大于厚度时，可认为求解平板内温度场分布是求解沿厚度方向变化的一维导热问题。
12、若已知某种气体的密度为0.617kg/m^3，比热为1.122 kJ/(kg·K)，导热系数为0.0484W/(m·K)，则其导温系数的大小为0.0699m^2/s.
13、非稳态导热分为周期性导热和___导热，或者叫做非周期性导热。
14、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称为一个导热问题的__条件（请填写边界条件的类型）。
15、Biot数表示的是物体____热阻比上表面对流传热热阻。
16、忽略物体内部导热热阻的分析方法称为____。
第二章 热传导过程分析-第二部分 作业
1、有一直径为5cm的钢球，初始温度为450℃，将其突然置于温度为30℃空气中，设钢球表面与周围环境间的总换热系数为24W/(m^2·K)，试计算钢球冷却到300℃所需的时间。已知钢球的比热cp =0.48kJ/(kg·K)，密度ρ=7753kg/m^3，热导率k=33W/(m·K )。
2、将初始温度为80°C、直径为20mm的紫铜棒（可视为无限长圆柱体），突然横置于气温为20°C、流速为12m/s的风道中。5分钟后紫铜棒表面温度为34°C。已知紫铜的密度ρ=8594kg/m^3，比热容c = 383.1 J/(kg·K)，热导率k = 386 W/(m·K)。试求紫铜棒与气体之间的表面传热系数。
第三章 对流传热理论 第一部分
3-1 对流传热的基本概念随堂测验
1、对流传热过程中，当增大流体的热导率，其他条件不变，则表面传热系数会（）。
A、增大
B、减小
C、不变
D、不一定
2、按流动起因分类，对流有强制对流和_对流两类。
3-2 对流传热问题的数学描写随堂测验
1、在连续介质力学的范畴内和在牛顿流体的假定下，描述流动系统的流体力学基本方程组包括（）。
A、连续方程
B、动量方程
C、能量方程
D、状态方程
2、给定任一瞬间对流传热过程边界上的热流密度值是第一类边界条件。
3-3 边界层型对流传热问题的数学描写（一）——边界层简介随堂测验
1、流动边界层的主要特性为（）：
A、边界层的厚度方向相比流动方向的平壁尺寸是极小的。
B、边界层内流体速度梯度较小。
C、边界层内流体速度发生显著变化。
D、边界层内，流动状态通常可分为层流、过渡流和紊流。
2、流场可划分为边界层区和主流区。只有在边界层内，流体的粘性才起作用。
3-4 边界层型对流传热问题的数学描写（二）——边界层微分方程组随堂测验
1、在边界层内，各种物理量在流动方向的变化远大于其在厚度方向的变化。
3-5 流体外掠平板传热层流分析解随堂测验
1、同温同压下，不同流体的普朗特数有可能是不同的。
2、普朗特数的大小反映了流体的动量传递能力与热量传递能力比值的大小。
3-6 比拟理论随堂测验
1、平板层流对流传热的准则方程的适用条件为：（ ）
A、外掠等温平板
B、无内热源
C、层流
D、管内单相流动
2、雷诺数Re表示流体的惯性力与粘性力之比。
3-7 相似原理的基本概念和内容随堂测验
1、凡同类现象中，同名已定特征数相等，现象必定相似。
2、对流换热现象中，受迫对流换热与自然对流换热属于同类现象。
3-8 相似分析法随堂测验
1、若两现象的流态和换热均相似，则它们的Nu必定相等。
2、受迫外掠平板和外掠圆管，它们的控制方程相同，因此属于同类现象。
3-9 量纲分析法随堂测验
1、以下哪个选项不是国际单位制的基本量纲？（ ）
A、长度L
B、面积S
C、质量M
D、电流I
2、一个表示n个物理量间关系的量纲一致的方程式，含有r个基本量纲，则可转换为（）个独立的无量纲物理量群的关系。
A、r
B、n
C、n-r
D、n+r
3-10 相似原理的应用随堂测验
1、管内流动换热的特征长度应取（）。
A、管长度
B、管外径
C、管内径
D、管壁厚度
2、确定物性的温度称为__温度，或者叫特征温度。
3-11 单相强制对流传热的实验关联式（一）-1随堂测验
1、管内受迫对流换热，分为入口段和充分发展段。其中，入口段由于热边界层___，因此表面传热系数___。以上两个空中应该填写的正确内容是（）。
A、薄，高
B、薄，低
C、厚，高
D、厚，低
2、管内流动的定性温度通常取为进出口流体的平均温度。
3、当管内流动充分发展以后，对流换热强度将维持不变。
3-12 单相强制对流传热的实验关联式（一）-2随堂测验
1、无论是恒壁温还是恒热流，其传热平均温差的确定方法是一致的。
2、流体刚流入均匀壁温的管道作层流换热时，其局部对流换热系数沿管长_。（请填“增大”或者“减小”）
3、流体在管槽内的两种主要流态为层流和____。
3-13 单相强制对流传热的实验关联式（二）-DB公式随堂测验
1、管槽内湍流强制对流传热关联式Dittus-Boelter公式仅适用于恒壁温热边界条件。
2、相比于直管，流体在螺旋管内流动时由于连续改变了方向，会在横截面上引起二次环流导致流体的扰动，因此强化了换热。
第三章 对流传热理论 第一部分 测验
1、一个表示n个物理量间关系的量纲一致的方程式，含有r个基本量纲，则可转换为（）个独立的无量纲物理量群的关系。
A、n
B、r
C、n-r
D、n-2r
2、流体在流通截面形状不规则的槽道中流动，特征尺度应取过流断面面积的四倍与（）之比，称为水力直径。
A、长度
B、宽度
C、周长
D、湿周长
3、管槽内流体的流态根据（）来判断。
A、普朗特数
B、雷诺数
C、毕渥数
D、努塞尔数
4、在一台缩小成实物1/10的飞行器发动机模型中，用100℃的空气来模拟实际发动机进气道后600℃的空气，开展空气冷却实验，已知实际发动机中空气的平均流量为0.1kg/s。在设计模化实验时，应确保模型和实物工作过程中的哪个准则数相等？（）
A、普朗特数
B、努塞尔数
C、雷诺数
D、马赫数
5、对流换热系数为100、温度为20℃的空气流经50℃的表面，其对流传热的热流密度为（）。
A、
B、
C、
D、
6、下述哪种手段对提高内部流动的表面传热系数无效?
A、提高流速
B、增大管径
C、采用入口效应
D、采用导热系数大的流体
7、Nu(努塞尔)准则反映了：（）
A、惯性力和粘滞力的相对大小
B、对流传热强度
C、浮升力和粘滞力的相对大小
D、导热能力大小
8、对流传热以( )作为基本计算式。
A、傅里叶定律
B、牛顿冷却公式
C、普朗克定律
D、欧姆定律
9、下列哪个不是影响对流传热的主要因素？( )
A、流动起因
B、壁面温度
C、换热面的几何形状
D、壁面发射率
10、对于Pr数，下列说法哪个是错误的？（ ）
A、它是动力粘度与热扩散率的比值
B、它是研究对流传热最常用的重要准则
C、对于层流流动，当Pr=1时，δ=δt
D、它反映了流体中热量扩散和动量扩散的相对程度
11、温度不同部分相互混合的宏观对流运动引起的热能传递现象称为（）。
A、对流
B、热对流
C、对流传热
D、热传递
12、对流传热过程的单值性条件包括（）条件。
A、几何
B、物理
C、初始
D、边界
13、平板层流对流传热的准则方程的适用条件为：（ ）
A、外掠等温平板
B、无内热源
C、层流
D、湍流
E、管内单相流动
14、下列哪几种传热过程不需要有物体的宏观运动?
A、导热
B、对流
C、热辐射
D、复合传热
15、给定任一瞬间对流传热过程边界上的热流密度值是第二类边界条件。
16、流场可划分为边界层区和主流区。只有在边界层内，流体的粘性才起作用。
17、普朗特数的大小反映了流体的质量扩散能力与热量扩散能力比值的大小。
18、用相同形式且具有相同内容的微分方程所描述的现象为同类现象，只有同类现象才可以谈相似。
19、凡同类现象中，同名已定特征数相等，现象必定相似。
20、管槽内强制对流流动与传热的两种热边界条件为均匀壁温和均匀热流。
21、热边界层的状况决定了热量传递过程和热边界层内的_分布。
22、普朗特提出的边界层理论，为应用_分析方法简化对流换热微分方程组提供了分析的依据。
23、在边界层内，各种物理量在流动方向的变化远远___于其在厚度方向的变化。
24、_法即为在已知相关物理量的前提下，通过量纲分析获得相似准则数。
25、流体在均匀壁温的管道内作层流充分发展流动时，其局部对流换热系数沿管长_。（请填“增大”、“减小”或者“不变”）
26、已知某气体的密度为1.26，比热为1.02kJ/(kg·K)，导热系数为0.025W/(m·K)，粘度为，其Pr(普朗特)准则数为___（结果精确到小数点后两位）。
第三章 对流传热理论 第一部分 作业
1、一台换热设备的工作条件是：壁温120℃，加热80℃的空气，空气流速为u=0.5m/s。采用一个1/5的缩比模型来研究它的换热情况。在模型中亦对空气加热，空气温度10℃，壁面温度30℃。试问在模型中流速u’应为多大才能保证与原设备中的换热现象相似。 题（1）附表 空气的物性参数表 温度 t 密度 ρ 导热率 k 比热容 cp 热扩散 系数α 动力粘度 μ 运动粘度 ν Pr 温度t °C kg/m^3 W/(m.k) kJ/(kg·k) ×10-6(m^2/s) ×10^-6 (Pa·s) ×10-6(m^2/s) - °C 0 1.293 0.0244 1.005 18.8 17.2 13.28 0.707 0 10 1.247 0.0251 1.005 20 17.6 14.16 0.705 10 20 1.205 0.0259 1.005 21.4 18.1 15.06 0.703 20 30 1.165 0.0267 1.005 22.9 18.6 16 0.701 30 40 1.128 0.0276 1.005 24.3 19.1 16.96 0.699 40 50 1.093 0.0283 1.005 25.7 19.6 17.95 0.698 50 60 1.06 0.0290 1.005 27.2 20.1 18.97 0.696 60 70 1.029 0.0296 1.009 28.6 20.6 20.02 0.694 70 80 1 0.0305 1.009 30.2 21.1 21.09 0.692 80 90 0.972 0.0313 1.009 31.9 21.5 22.1 0.69 90 100 0.946 0.0321 1.009 33.6 21.9 23.13 0.688 100 120 0.898 0.0334 1.009 36.8 22.8 25.45 0.686 120
2、2、饱和水以1.2m/s的速度从内径为20mm的长直管内流过。不考虑局部饱和蒸气压变化，试计算下面两种情况下的表面传热系数，并讨论造成差别的原因。（1）管内壁温为75°C，水从20°C加热到70°C；（2）管内壁温为15°C，水从70°C冷却到20°C。 题2附表 饱和水的物性参数 温度t [°C] 导热系数k [W/(m·K)] 密度ρ [kg/m^3] 动力粘度μ [μPa·S] 运动粘度ν [μm^2/s] Prandtl数 Pr 定压比热cp [kJ/(kg·K)] 30 61.8×10^-2 995.7 801.5 0.805 5.42 4.174 40 63.5×10^-2 992.2 653.3 0.659 4.31 4.174 50 64.8×10^-2 988.1 549.4 0.556 3.54 4.174 60 65.9×10^-2 983.1 469.9 0.478 2.99 4.179
3、试举几个强化管内强迫对流传热的方法(至少五个)。
第三章 对流传热理论 第二部分
3-18 自然对流传热的基本概念随堂测验
1、自然对流指的是流体因各部分温度不同而引起的密度差异所产生的（）而引起的流动。
A、浮升力
B、重力
C、表面张力
D、剪切应力
2、自然对流存在层流和湍流两种流态。
3-19 自然对流传热的控制方程随堂测验
1、格拉晓夫数（Gr)是浮升力与_力比值的度量。
A、惯性
B、粘性
C、重
D、剪切
2、格拉晓夫数Gr和瑞利数Ra是自然对流传热的两个重要相似准则数。
3-22 凝结传热基本概念随堂测验
1、影响蒸汽膜状凝结换热能力的因素有哪些？（）
A、液膜厚度
B、蒸汽过热度
C、蒸汽流速
D、接触表面结构
2、不凝结气体对膜状凝结主要有哪些影响？（）
A、增加传热阻力
B、降低了传热驱动温差
C、影响液膜厚度
D、降低传热系数
3、膜状凝结时蒸汽与壁面之间隔着一层液膜，凝结只在液膜表面进行，汽化潜热则以导热和对流方式穿过液膜传到壁面上。
3-23 Nusselt膜状凝结传热分析随堂测验
1、横管和竖管膜状凝结传热系数表达式的区别在于？
A、定性温度取法
B、特征长度取法
C、关系式中的系数
D、关系式中的指数
2、Nusselt的纯净饱和蒸汽层流膜状凝结传热分析做了一系列简化假设，其中认为液膜内温度为线性变化说明：（）
A、液膜厚度为常数
B、液膜内只考虑导热
C、液膜常物性
D、不考虑液膜中有内热源
3、Nusselt的纯净饱和蒸汽层流膜状凝结传热分析做了一系列简化假设，其中忽略蒸汽密度能够简化动量方程中的惯性力项。
4、凝结潜热一般按照工质的饱和温度作为定性温度。
3-24 沸腾传热现象简介随堂测验
1、气泡产生的必须条件有：（）
A、气化核心
B、一定的过热度
C、低环境压力
D、高热流密度
2、大容器饱和沸腾曲线可分为( )这几个主要区域。
A、单相自然对流
B、核态沸腾
C、过渡沸腾
D、稳定膜态沸腾
3、沸石能防止爆沸的原因是提供了更多气化核心。
3-25 大容器沸腾传热计算式随堂测验
1、由于汽化核心数受( )等因素的支配， 所以沸腾换热的情况也比较复杂，导致了各沸腾传热计算公式分歧较大。
A、表面材料
B、表面状况
C、压力
D、过热度
2、由于沸腾换热的复杂性，目前在各类对流换热的准 则式中，以沸腾换热准则式与实验数据的偏差程度最大，可基于数据进行拟合修正。
3-26 换热器（一）换热器的类型随堂测验
1、换热器按工作方式可分为( )。
A、蓄热式
B、间壁式
C、再生式
D、混合式
2、间壁式换热器按流体的动方式可分为？（）
A、叉流
B、顺流
C、环流
D、逆流
3-27 换热器（二）换热器传热过程的平均温差随堂测验
1、当冷热流体的温差沿受热面变化不大时，即可用算术平均温差来代替对数平均温差。
2、对于各种交叉流的平均温差即在逆流对数平均温差的基础上乘一个__系数。
3-28 换热器（三）换热器效能-传热单元数随堂测验
1、NTU法是传热单元数法的简称，也称为热交换有效性法，是在一热交换器（特别是逆流交换的热交换器）没有对数平均温差（LMTD）的条件下，计算其热交换速率的方式。
2、若已知换热器的效能和冷热流体的进口温差，则实际传热量可使用ε乘以理论最大传热量Фmax快速求出。
第三章 对流传热理论 第二部分 测验
1、格拉晓夫数Gr越大，则表示：（）
A、粘性力越大
B、惯性力越大
C、浮升力越大
D、动量越大
2、格拉晓夫数（Gr)是浮升力与（ ）力比值的度量。
A、惯性
B、粘性
C、重
D、剪切
3、沸腾的临界热流量是：（）
A、从过冷沸腾过渡到饱和沸腾的转折点
B、从自由流动过渡到核态沸腾的转折点
C、从核态沸腾过渡到膜态沸腾的转折点
D、从不稳定膜态沸腾过渡到稳定膜态沸腾的转折点
4、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?（）
A、传热温差
B、表面张力
C、浮升力
D、重力
5、工程中，较为常用的沸腾工况应该是：（）
A、膜态沸腾
B、核态沸腾
C、自然对流沸腾
D、以上都不是
6、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?
A、横放时大
B、两者差不多
C、竖放时大
D、无法比较
7、有一板式传热器，热流体进口温度80℃、出口温度50℃，冷流体进口温度10℃、出口温度30℃，则顺流布置时和逆流布置时的对数平均温差分别为多少? ( )
A、45．0℃，45．0℃
B、42．5℃，40．0℃
C、44．8℃，39．9℃
D、39．9℃，44．8℃
8、热流体和冷流体交替地流过同一流道的换热器称为：（）
A、热管换热器
B、间壁式换热器
C、蓄热式换热器
D、混合式换热器
9、影响蒸汽膜状凝结换热能力的因素有哪些？（ ）
A、液膜厚度
B、蒸汽过热度
C、蒸汽流速
D、接触表面结构
10、不凝结气体对膜状凝结主要有哪些影响？（）
A、增加传热阻力
B、降低了传热驱动温差
C、影响液膜厚度
D、降低传热系数
11、沸腾起始点气泡产生的必须条件有：（ ）
A、气化核心
B、一定的过热度
C、低环境压力
D、高热流密度
12、大容器饱和沸腾曲线可分为( )这几个主要区域。
A、单相自然对流
B、核态沸腾
C、过渡沸腾
D、稳定膜态沸腾
13、影响自然对流传热系数的主要因素有：（）
A、流动起因
B、流动速度
C、流体的热物性
D、壁面的几何形状、大小和位置等
14、减小管内湍流对流传热热阻的方法有：（）
A、增加流速
B、采用长直管
C、增加换热面积
D、采用导热系数大的流体
15、竖壁上凝结过程的表面传热系数的理论解与实验数据相比在很大的雷诺数范围内都吻合的很好。
16、Nusselt的纯净饱和蒸汽层流膜状凝结传热分析做了一系列简化假设，其中忽略蒸汽密度能够简化动量方程中的惯性力项。
17、沸石能防止爆沸的原因是提供了更多气化核心。
18、间壁式换热器中的顺流套管式换热器向出口方向移动，局部换热能力是逐渐增强的。
19、NTU法是传热单元数法的简称，也称为热交换有效性法，是在一热交换器（特别是逆流交换的热交换器）没有对数平均温差（LMTD）的条件下，计算其热交换速率的方式。
20、沸腾的临界热通量是指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。
21、自然对流指的是流体因各部分温度不同而引起的___差异所产生的浮升而引起的流动。
22、纯净饱和蒸气膜状凝结的主要热阻是液膜中的__热阻。
23、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。
24、圆管的临界热绝缘直径dc表示当保温材料外径为dc时，该保温材料的散热量达到最 ___值。
25、已知热流体由300℃冷却到150℃，而冷流体由50℃加热到100℃。试计算逆流时的对数平均温差__℃。（结果四舍五入后精确到小数点后1位）
第三章 对流传热理论 第二部分 作业
1、请同学们利用换热器部分所学知识，进行换热器设计实操。 在一个管壳式换热器中，管程：将流量为3.783kg/s的水从37.78℃加热到54.44℃。壳程：使用热水作为加热介质，流量为1.892kg/s，入口温度为93.33℃。换热器的总传热系数K = 1419 W/m^2K。单个换热管直径为1.905cm，管程水的平均流速为0.366m/s。受到空间限制，要求换热管长度不超过2.438m。 试设计逆流换热器，确定换热管管程数量、每个管程的换热管数量，以及单个换热管的长度。 （假设：常物性，水的比热容cp = 4182 J/(kgK)，密度ρ = 1000 kg/m3。若是多管程，逆流换热器多管程修正系数取0.88）。
第四章 辐射传热理论
4-1 热辐射基本概念随堂测验
1、热辐射的特点有：（）
A、非接触式传热，可在真空传播
B、换热过程伴随能量形式的转换
C、辐射能在全部波长范围平均分布
D、投入到物体上的热辐射可被全部吸收
2、当热辐射投射到物体表面上时，一般会发生三种现象，即____。
A、吸收
B、投射
C、折射
D、反射
3、人工封闭腔体上的小孔若想使其满足黑体理论，所必须的条件是：（）
A、小孔足够小
B、模型内壁温度均匀
C、内壁面的吸收率足够大
D、内壁面的反射率足够大
4、当系统达到热平衡时，辐射换热量为零，但热辐射仍然不断进行。
4-2 黑体辐射基本定律（1）-普朗克定律、斯忒潘-玻耳兹曼定律随堂测验
1、同一温度下，随波长的增大，黑体光谱辐射力（）。
A、逐渐增大
B、逐渐减小
C、先增大后减小
D、先减小后增大
2、根据斯忒潘-玻耳兹曼定律，黑体的温度提升1倍，辐射力将提升16倍。
3、普朗克定律揭示了黑体辐射能的光谱特性，即同一波长下，温度越高，黑体的光谱辐射力____（请填“越大”或者“越小”）。
4-3 黑体辐射基本定律（2）-辐射强度和兰贝特定律随堂测验
1、兰贝特定律表明，黑体的定向辐射力与方向无关。
2、兰贝特定律描述了辐射能量 按空间方向分布的规律，遵守兰贝特定律的黑体辐射，半球辐射力等于定向辐射强度的π倍。
4-4 实际固体和液体的辐射特性随堂测验
1、由于实际物体的辐射能力小于同温度下的黑体，实际物体引入（）来计算实际物体向外的辐射量。
A、发射率
B、吸收比
C、反射比
D、穿透比
2、定向辐射强度满足兰贝特定律的表面为漫射表面，其法向发射率等于（）在半球空间的平均值。
A、辐射力
B、光谱辐射强度
C、定向辐射强度
D、定向发射率
3、物体表面发射率与哪些因素有关？（）
A、物体种类
B、表面状况
C、表面温度
D、环境温度
4-5 基尔霍夫定律随堂测验
1、物体对投入辐射所吸收的百分数，通常用α表示，α取决于物体自身属性
2、基尔霍夫定律建立了实际物体辐射力与吸收比的关联，可以表述为任意物体对黑体投入辐射的吸收比等于同温度下物体的发射率。
3、光谱吸收比与波长无关的物体称为____。
4-6 辐射传热角系数（1）——定义与性质随堂测验
1、角系数的三个性质是（）。
A、对称性
B、相对性
C、完整性
D、可加性
2、角系数完全是一个几何因子。
3、角系数概念的假定是物体表面必须是漫射表面。
4-7 辐射传热角系数（2）——计算随堂测验
1、角系数的计算一般有直接积分法和____法等。
4-8 黑体表面之间的辐射传热随堂测验
1、空间辐射热阻, 可以理解为由于两个表面的几何形状、大小及相对位置给它们之间的辐射换热形成的阻力。
2、在计算任何一个表面与外界之间的辐射换热时，必须计及空间各个方向辐射能的发射和接收。
4-9 漫灰表面之间的辐射传热随堂测验
1、具有漫反射特性的灰体（漫灰体）严格满足基尔霍夫定律。
2、有效辐射是单位面积表面的辐射力与反射的____辐射之和 。
4-10 多个漫灰表面构成的封闭空腔中的辐射换热随堂测验
1、重辐射面的作用相当于从各方向投入的辐射能又如数发射出去。
2、辐射网络法是用电路来比拟辐射热流的传递路径。
4-11 弱吸收性介质的辐射特性随堂测验
1、气体辐射的三个主要特点是什么？
A、不同种类的气体的辐射和吸收能力各不相同
B、气体通常可以作为灰体来处理
C、气体辐射对波长具有强烈的选择性
D、气体的辐射和吸收是在整个容积中进行的
2、定向辐射强度在吸收性气体中传播时呈指数规律衰减。
第四章 辐射传热理论 测验
1、根据斯忒潘-玻耳兹曼定律，黑体的温度提升1倍，辐射力将提升（）倍。
A、2
B、4
C、8
D、16
2、定向辐射强度满足兰贝特定律的表面为漫射表面，其法向发射率等于（）在半球空间的平均值。
A、辐射力
B、光谱辐射强度
C、定向辐射强度
D、定向发射率
3、五种具有实际意义的换热过程为：导热、对流换热、复合换热、传热过程和（ ）
A、辐射换热
B、热辐射
C、热对流
D、无法确定
4、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?（）
A、1417.5W/m2，将增大
B、1417.5W/m2，将减小
C、60.22W/m2，将增大
D、60.22W/m2，将减小
5、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为原来的： ( )
A、0.2倍
B、0.5倍
C、2倍
D、3倍
6、物体能够发射热辐射的最基本条件是下述哪一个?（）
A、温度大于0K
B、具有传播介质
C、真空状态
D、表面较黑
7、描述黑体的光谱辐射力与波长和绝对温度之间的函数关系称为 （） 。
A、普朗克定律
B、兰贝特定律
C、斯忒潘-玻耳兹曼定律
D、基尔霍夫定律
8、下列属于热辐射的特点的是：（）
A、非接触式传热，可在真空传播
B、换热过程伴随能量形式的转换
C、辐射能在全部波长范围平均分布
D、投入到物体上的热辐射可被全部吸收
9、当热辐射投射到物体表面上时，一般会发生三种现象，即：（）
A、吸收
B、投射
C、折射
D、反射
10、人工封闭腔体上的小孔若想使其满足黑体理论，所必须的条件是：（）
A、小孔足够小
B、模型内壁温度均匀
C、内壁面的吸收率足够大
D、内壁面的反射率足够大
11、物体表面发射率与哪些因素有关？
A、物体种类
B、表面状况
C、表面温度
D、环境温度
12、角系数的三个性质是（）。
A、对称性
B、相对性
C、完整性
D、可加性
13、气体辐射的三个主要特点是什么？
A、不同种类的气体的辐射和吸收能力各不相同
B、气体通常可以作为灰体来处理
C、气体辐射对波长具有强烈的选择性
D、气体的辐射和吸收是在整个容积中进行的
14、物体的辐射力等于其光谱辐射力在全波长范围内的积分。
15、兰贝特定律表明，黑体的定向辐射力与方向无关。
16、兰贝特定律描述了辐射能量 按空间方向分布的规律，遵守兰贝特定律的黑体辐射，半球辐射力等于定向辐射强度的π倍。
17、不管投入辐射的光谱分布如何，灰体的吸收比α都保持不变。
18、基尔霍夫定律建立了实际物体辐射力与吸收比的关联，可以表述为任意物体对黑体投入辐射的吸收比等于同温度下物体的发射率。
19、空间辐射热阻, 可以理解为由于两个表面的几何形状、大小及相对位置给它们之间的辐射换热形成的阻力。
20、遮热板实际上就是增加热阻从而减少热量传递。
21、黑体最大光谱辐射力对应的波长λm与温度的关系满足____定律。（请写中文）
22、普朗克定律揭示了黑体辐射能的光谱特性，即同一波长下，温度越高，黑体的光谱辐射力____（请填“越大”或者“越小”）。
23、光谱吸收比与波长无关的物体称为____。
24、有效辐射是单位面积表面的辐射力与反射的____辐射之和
25、___是在相同温度下辐射能力最强的物体。
26、由炉膛火焰向水冷壁传热的主要热能传递基本方式是 ___。
27、一个由两个表面所构成的封闭系统中，若已知，，则___ 。
28、25．黑体的绝对温度之比为3，则其辐射力之比为__。
第四章 辐射传热理论 作业
1、试解释海水为什么通常看起来是蓝色的？
2、用一个裸露的热电偶测待冷却的高温空气的温度。已知空气管道壁面温度为523K，热电偶的表面黑度为0.9，与空气的对流传热系数为，求空气的实际温度为317℃时，热电偶的指示值为多少？
3、温度均匀的球体空腔壁面上的小孔面积具有黑体辐射的特性，那么空腔内部壁面的辐射是否也是黑体辐射？为什么？
4、如图所示一个半球表面3，其黑度为ε3=0.475，并且处于辐射平衡中。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ε1 = 0.35，温度T1=555K；而圆盘的另一半表面即表面2为T2=333K的黑体。半球的直径为0.3m。试： （1）画出该系统的辐射网络图； （2）计算表面1和2之间的辐射换热量。
