单传热学试题大全.docx

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单传热学试题大全

传热学

（二）

  本试题分两部分，第一部分为选择题，1页至2页，每二部分为非选择题，3页至7页，共7页；选择题20分，非选择题80分，满分100分。

考试时间150分钟。

第一部分　选择题

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20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，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

  1．对于过热器中：

高温烟气→外壁→内壁→过热的传热过程次序为（　　）

      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．温度对辐射换热的影响对对流换热的影响。

（　　）

      A．等于　　　　　B．大于　　　　　C．小于　　　　　D．可能大于、小于

  3．对充换热系数为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．8×104W/m2B．6×104W/m2C．7×104W/m2D．5×104W/m2

  4．流体流过管内进行对流换热时，当l/d时，要进行入口效应的修正。

（　　）

      A．＞50B．＝80C．＜50D．＝100

  5．炉墙内壁到外壁的热传递过程为（　　）

      A．热对流B．复合换热C．对流换热D．导热

  6．下述哪个参数表示传热过程的强烈程度？

（　　）

      A．kB．λC．αcD．α

  7．雷诺准则反映了的对比关系？

（　　）

      A．重力和惯性力B．惯性和粘性力

      C．重力和粘性力D．浮升力和粘性力

  8．下列何种材料表面的法向黑度为最大？

      A．磨光的银B．无光泽的黄铜

      C．各种颜色的油漆D．粗糙的沿

  9．在热平衡的条件下，任何物体对黑体辐射的吸收率同温度下该物体的黑度。

（　　）

      A．大于B．小于C．恒等于D．无法比较

  10．五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

第二部分　非选择题

二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

  11．已知某大平壁的厚度为10mm，材料导热系数为45W/（m·K），则通过该平壁单位导热面积的导热热阻为。

  12．已知某换热壁面的污垢热阻为0.0003（m2·K），若该换热壁面刚投入运行时的传热系数为340W（m2·K），则该换热壁面有污垢时的传热系数为。

  13．采用小管径的管子是对流换热的一种措施。

  14．壁温接近换热系数一侧流体的温度。

  15．研究对流换热的主要任务是求解，进而确定对流换热的热流量。

  16．热对流时，能量与同时转移。

  17．导热系数的大小表征物质能力的强弱。

  18．一般情况下气体的对流换热系数液体的对流换热系数。

  19．在一定的进出口温度条件下，的平均温差最大。

  20．是在相同温度下辐射能力最强的物体。

三、名词解释（本大题共5小题，每小题4分，共20分）

  21．稳态导热

  22．稳态温度场

  23．热对流

  24．传热过程

  25．肋壁总效率

四、简答题（本大题共2小题，每小题8分，共16分）

  26．不凝结气体含量如何影响了蒸汽凝结时的对流换热系数值？

其影响程度如何？

凝汽器如何解决这个问题？

  27．写出直角坐标系中导热微分方程的一般表达式，它是根据什么原理建立起来的？

它在导热问题的分析计算中有何作用？

五、计算题（本大题共2小题，每小题12分，共24分）

  28．两块平行放置的平板1和2，相关尺寸如图示。

已知：

t1=177℃、t2=27℃、ε1=0.8、

ε2=0.4、X1，2＝0.2。

试用网络法求：

  • 两平板之间的辐射换热量；

  • 若两平板均为黑体表面，辐射换热量又等于多少？

  29．一台逆流式换热器用水来冷却润滑油。

流量为2.5kg/s的冷却水在管内流动，其进出口温度分别为15℃和60℃，比热为4174J/（kg·k）；热油进出口温度分别为110和70，比热为2190J/（kg·k）。

传热系数为400W（m2·k）。

试计算所需的传热面积。

传热学

（二）参考答案

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

  1• A2．B3．D4．C5．D

  6．A7．B8．C9．C10．A

二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

  11．2.22×10－4（m2·k）/W（若没写单位，扣0.5分。

）

  12．308.5W/（m2·k）[或309W/（m2·k）或308W/（m2·k）]（若不写单位，扣0.5分）

  13．强化

  14．较大

  15．对流换热系数（或αc均可）

  16．质量（或物质）

  17．导热

  18．小于

  19．逆流

  20．黑体

三、名词解释（本大题共5小题，每小题4分，共20分）

  21．【参考答案】

      发生在稳态温度场内的导热过程称为稳态导热。

      （或：

物体中的温度分布不随时间而变化的导热称为稳态导热。

）

  22．【参考答案】

      温度场内各点的温度不随时间变化。

（或温度场不随时间变化。

）

  23．【参考答案】

      依靠流体各部分之间的宏观运行，把热量由一处带到另一处的热传递现象。

  24．【参考答案】

      热量由固体壁面一侧的热流体通过固体壁面传递给另一侧冷流体的过程。

  25．【参考答案】

      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。

四、简答题）本大题共2小题，每小题8分，共16分）

  26．【参考答案及评分标准】

（1）因在工业凝汽器设备的凝结温度下，蒸汽中所含有的空气等气体是不会凝结的，故称这些气体成分为不凝结气体。

当蒸汽凝结时，不凝结气体聚积在液膜附近，形成不凝结气体层，远处的蒸汽在抵达液膜表面进行凝结前，必须以扩散方式穿过这个气体层，这就使凝结换热过程增加了一个热阻，即气相热阻，所以αc降低。

（3分）

（2）在一般冷凝温差下，当不凝结气体含量为1%时，换热系数将只达纯净蒸汽的40%左右，后果是很严重的。

（3分，答50%左右也可）

　　（3）这是凝汽器必须装设抽气器的主要原因之一。

（2分）

  27．【参考答案及评分标准】

（1）直角坐标系中导热微分方程的一般表达式为：

（3分）

（2）它是根据导热基本定律（或傅里叶定律）和能量守恒定律建立起来的。

（2分）

   （3）作用：

确定导热体内的温度分布（或温度场）。

（3分）

五、计算题（本大题共2小题，每小题12，共24分）

  28．【参考答案及评分标准】

（1）

（3分）

（2分）

            =1105.65W（1分）

  • 若两表面为黑体表面，则

（3分）

　　　　　　　　　　（2分）

            =1492.63W（1分）

   若不写单位，扣0.5分若直接把值代入而没写出公式，也可给分。

  29．【参考答案及评分标准】

  已知：

qm2=2.5kg/s

   • 计算平均温差

（5分）

（2）计算水所吸收的热量

　（3分）

　　（3）计算传热面积

  由

得

（4分）

  若不写单位，扣0.5分若没写公式，直接把值代入，也可给分。

传热学（三）

  本试题分两部分，第一部分为选择题，1页至2页，第二部分为非选择题，3页至7页。

本试题共7页；选择题20分，非选择题80分，满分100分。

考试时间150分钟。

第一部分选择题

一、单项选择题（本大题10小题，每小题2分，共20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，请将正确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热过和序为:

【】

      A.辐射换热,导热,复合换热

      B.导热，对流换热，辐射换热

      C.对流换热泪盈眶，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：

X1,2_____X2,1。

      A.等于B.小于C.可能大于，等于，小于D.大于

  3.流体流过短管内进行对流换热时其入口效应修正系数【】

      A.=1B.>1C.<1D.=0

  4.在其他条件相同的情况下,下列哪种物质的导热能力最差?

【】

      A.空气B.水C.氢气D.油

  5.下列哪种物质中不可能产生热对流?

      A.空气B.水C.油D.钢板

  6.Gr准则反映了________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.角系数

  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.气体的导热系数随温度的升高而【】

      A.减小B.不变

      C.套管式换热器D.无法确定

  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.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

第二部分非选择题

二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

  11.在一台顺流式的换热器中，已知热流体的进出口温度分别为180和100，冷流体的进出口温度分别为40和80，则对数平均温差为___________。

  12.已知一灰体表面的温度为127，黑度为0.5，则其车辆射力为____________。

  13.为了达到降低壁温的目的，肋片应装在________一侧。

  14.灰体就是吸收率与________无关的物体。

  15.冬季室内暖气壁面与附近空气之间的换热属于________换热。

  16.传热系数的物理意义是指_________间温度差为１时的传热热流密度。

  17.黑度是表明物体________能力强弱的一个物理量。

  18.肋壁总效率为_______与肋壁侧温度均为肋基温度时的理想散热量之比。

  19.在一个传热过程中，当壁面两侧换热热阻相差较多时，增大换热热阻_______一侧的换热系数对于提高传热系数最有效。

  20.１－２型管壳式换热器型号中的“２”表示_________。

三、名词解释（本大题５小题，每小题４分，共２０分）

  21.换热器的效能（有效度）

  22.大容器沸腾

  23.准稳态导热

  24.黑体

  25.复合换热

四、简答题（本大题共２小题，每小题８分，共１６分）

  26.气体辐射有哪些特点？

  27.为什么高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式？

五、计算题（本大题２小题，每小题１２分，共２４分）

  28.某炉墙由耐火砖和保温板组成，厚度分别为200mm和80mm，导热系数分别为0.8W/（m.K）和0.11W/（m.K），炉墙内外侧壁温分别为600。

C和70。

C。

求炉墙单位面积的热损失和两层材料间的温度。

  29.以0.8m/s的流速在内径为2.5cm的直管内流动，管子内表面温度为60。

C，水的平均温度为30。

管长２m。

试求水所吸收的热量。

（已知30。

C时,水的物性参数为：

Cp=4.17KJ/（kg.K）,λ=61.8×10-2W/（m.K）,ρ=995.7kg/m3,μ=0.805×10-6m2/s,）Pr=5.42,水60。

C时的υ=469.9×10-6kg/（m.s））。

已知水在管内流动时的准则方程式为

   （１）Nuf=0.027Ref0.8Prf0.4ε1εR

适用条件：

Ref=104—1.2×105,Rrf=0.6-120,水与壁面间的换热温差t≤30C°

   （２）Nuf=0.027Ref0.2Prf1/3（μf/μw）0.11ε1εR

适用条件：

Ref=104~1.75×106,Prf=0.6~700,水与壁面间的换热温差t>３０

以上两个准则方程式的定性温度均为流体的平均温度（μw的定性温度为管内壁温度）,特性尺度为管内径。

传热学（三）参考答案

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

      1．A2.C3.B4.A5.D

      6.D7.D8.C9.D10.C

二、填空题（本大题共10小题，每小2分，共20分）

      11．61.7°C或61.7°C（若不写单位,扣0.5分）

      12．725.76W/m2或726W/m2（若不写单位,扣0.5分）

      13．冷流体

      14．波长或“λ”复合15.复合

      16．热冷流体（或＂冷热流体＂也可，＂热流体和冷流体）也可）

      17.辐射18.肋壁实际散热量

      19.较大或“大＂、“较高”20.管程数

三、名词解释（本大题共5小题，每小题4分，共20分）

      21．【参考答案及评分标准】

      换热器的实际传热量与最大可能传热量之比。

或

      22．【参考答案及评分标准】

      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。

      • 【参考答案及评分标准】

      物体内各点温升速度不变的导热过程。

      • 【参考答案及评分标准】

      吸收率等于1的物体。

      • 【参考答案及评分标准】

      对流换热与辐射换热同时存在的综合热传递过程。

四、简答题（本大题共2小题，每小题8分，共16分）

      26．【参考答案及评分标准】

（1）气体的辐射（和吸收）对波长有强烈的选择性，即它只能辐射和吸收某些波长范围内的能量。

（2）气体的辐射（和吸收）是在整个容积中进行的。

固体和液体不能穿透热射线，所以它们的辐射（和吸收）只在表面进行。

评分标准：

（1）答出4分：

（2）答出4分。

      27．【参考答案及评分标准】

（1）因为在一定的进出口温度条件下，逆流的平均温差最大，顺流的平均温差最小，即采用逆流方式有利于设备的经济运行。

（2）但逆流式换热器也有缺点，其热流体和冷流体的最高温度集中在换热器的同一端，使得该处的壁温较高，即这一端金属材料要承受的温度高于顺流型换热器，不利于设备的安全运行。

      （3）所以高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式，即在烟温较高区域采用顺流布置，在烟温较低区域采用逆流布置。

评分标准：

（1）答出2分；

（2）答出2分；

      （3）答出3分。

 五、计算题（本大题共2小题，每小题12分，共24分）

      • 28．【参考答案及评分标准】

         29．【参考答案及评分标准】