2016级西电热设计自测

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1、第一章1.什么是热设计中的 10法则？答：温度对电容器的影响主要是每升高 10，使用时间就要下降一半，绝缘材料的性能也下降。2.典型的热设计流程包括系统调研、调式和测试、系统设计、详细设计、方案评审、样机制作、调试和测试等五个阶段。3.通过应力分析预计法,应力分析预计，可将元器件的失效率与最高允许工作温度联系起来。4. 热设计时元器件的最高允许温度往往来自于器件手册或工程经验。（可靠性需求）5. 对于大部分元器件，失效率和温度之间的关系为线性关系。（指数关系）。6. 如果热分析足够精准，热设计中可以不考虑余量。（必须考虑）7. 设备中温度分布越均匀，产生的热应力越小。8. 对冷却系统的结构限制

2、是热设计中常见的限制条件。9. 电子设备预期工作的热环境包括：环境温度和压力的极限值、变化率，太阳辐射，热沉状态，冷却剂，冷却剂温度及压降。10. 户外电子设备进行热设计时，必须考虑太阳辐射的影响。第二章1. 内径为 300mm、厚度为 8mm、长度为 1m 的钢管，设钢的导热系数为46.5W/(m)，则此钢管的导热热阻为？0.00018/W2. 厚度为 5mm 的铜板（导热系数 k=386W/(m)），其表面积为 100mm2，设表面热流密度均匀分布，则该铜板的导热热阻为？0.13/W3. 某一管内强迫对流过程的准则数 Re=2300，表明此时流体中的惯性力数值与粘性力数值之比为 2300。

3、4. 对金属而言，善于导电必善于导热。5. 金属导体中，主要依靠分子晶格结构的弹性波传递能量。6. 影响对流换热的主要因素有（流体流动原因）、（流体流动状态）、（流体有无相变）、（换热表面位置及几何形状）、（流体物理性质）。7. 热量传递的基本方式是导热、对流和辐射。8. 黑体的辐射力与其绝对温度的平方成正比。9. 在三层平壁的导热系统中，测得 t1、t2、t3 及 t4 分别为 600、500、200和 100，试问各层热阻在总热阻中所占的比例各位多少？20%、60%、20%10. 下列材料中，哪一种的导热系数最大？黄铜、紫铜、纯铝、合金铝。紫铜11. 下述哪一项不是影响对流换热的主要因素？

4、流体流动的原因、流体流动的状态、流体的物理性质、流体的温度。流体的温度12. 黑度的大小与下列哪项因素无关？物体间的相对几何位置、物体的材料、物体的表面温度、物体的表面状态。物体间的相对几何位置13. 导热复合壁，由 k1386W/(m)的铜板，k20.16W/(m)的石棉层及k30.038W/(m)的玻璃纤维层组成，它们的厚度分别为 2.5cm、3.2mm 和 5cm。复合壁的总温差为 560，试求单位面积的热流量为多少？ 419.2W/m214. 物体黑度的定义为（实际物体的辐射力/同温度下黑体的辐射力）。15. 雷诺数定义（Re=uD/），其物理意义为（惯性力/粘性力）。16. 一维单层

5、平壁的热阻计算公式为（Rt=/(A)）。17. 金属导体中，主要依靠（自由电子的运动）传递能量。18. 减少导热热阻的方法有：缩短路径、增大面积、提高材料的导热系数。19. 气体的导热系数随温度的升高而增大。20. 压力增高，气体的导热系数增大。21. 金属合金的导热系数有可能高于同类的纯金属。22. 考虑一个尺寸为 40mm40mm2mm 的热扩散板，其导热系数为 160W/(m)。如果热量通过厚度方向产生的温差为 2，那么它的厚度方向的热流量是多少？ 256W23. 分别解释在气体、金属和非导电固体中导热发生的物理机理。气体中，导热是由于物质中随机运动分子之间的碰撞和扩散进行能量传递的；在

6、金属中导热是由自由电子的能量传递引起的；非导电固体中导热是由晶格中振动的分子之间的能量传递引起的.24. 一维单层平壁的热阻计算公式为 Rt=/(A)25. 可有效减小强迫对流热阻的措施有：液体较气体好、提高固体表面的粗糙度、增大流体与固体的接触面积、散热器肋片表面加网纹。26. 下述哪种方法对减小自然对流的热阻无效。尽量提高固体表面的粗糙度。27. 自然对流流态的判断依据是 GrPr28. 强迫对流中流体流态的判断依据是雷诺数。29. 一个由 m 个量纲一致的物理量组成的方程式，如果这 m 个物理量所涉及的基本量纲数为 n，则该方程式一定可以转换成 n 个独立的无量纲特征数组成的特征数关联式

7、。30. 使用管内流动换热的准则方程时，定性温度一般取流体的入口温度。31. 下述哪项措施对减小辐射热阻无效：提高表面光洁度、表面喷涂黑色漆。32. 空间辐射热阻的计算式为：1/F12A1 与 1/F21A2。33. 表面辐射热阻的计算式为：(1)/A。34. 两个表面之间的角系数不仅与其几何位置有关，还与表面温度有关。35. 角系数的性质有：相对性、完整性、可加性。36. 善于发热必善于吸收。37. 基尔霍夫定律在任何条件下均成立。38. 黑体的辐射力与其绝对温度的平方成正比。39. 黑度的大小与下列哪项因素无关：物体间的相对几何位置。第三章1. 强迫风冷最大可供 15W/cm2 的传热能力

8、。2. 空气自然对流的换热系数通常不大于 10W/(m2)。3. 各种冷却方法的选择依据是器件或组件热功耗。4. 按冷却剂与被冷却元件之间配置关系，冷却方法可分为直接冷却与间接冷却两大类。5. 台式计算机箱（金属表面）可能会被使用人员接触到的外表面最高温度不应超过 706. 自然对流冷却表面最大热流密度为 0.05W/cm2，某些高温元件的热流密度可高达 10W/cm27. 设备内部的散热方法应使发热元器件与外壳或散热器之间有一条低热阻传热。第四章1. 器件的工作结温由内热阻和外热阻共同决定。2. 在已知器件内部结构的前提下，可以采用 Icepak 软件计算出器件内热阻Rjc 和 Rjb。3.

9、 Icepak 软件的双热阻模型比详细模型的计算精度更高。4. 磁芯元件热性能失效的主要形式是导体失效。5. 器件内热阻 Rjc 的定义是 Rjc=(tjmax-tB)/Pmax。6. 从传热路径上看，Rjc 与 Rjb 是并联的关系.7. 若已知器件热功耗和环境温度，通过器件手册查出 Rja，就可以根据 Rja 的定义式计算出器件结温 tj。8. 自然对流或强迫风冷条件下的器件 Rja 测试均有相应的 JESD 标准。9. FC-BGA 封装的内热阻要比 BGA 封装的大。第五章1. 下述哪项措施对提高 PCB 的散热能力无效：尽量采用较薄的印制板2. 下列关于相变导热膜的叙述中，哪一项不？

10、可适用于任何工作温度的器件3. 导热硅脂在使用时，应注意：使用时需要一定的紧固力，通常需要绝缘的地方不能使用，使用时要注意控制厚度4. 自然冷却机箱设计中，下述哪项措施对降低内部器件的温度无效：通风孔的形状尽量为圆形。5. 自然对流冷却印制电路板耗散功率的许用值为 0.04W/cm26. 通常情况下，对于相同导热系数的材料，硬度越低的导热垫，对应的界面热阻也就越低。7. 下列措施中，哪一项对减小接触热阻没有作用。提高接触表面的黑度8. 导热硅脂的效果要好于导热橡胶垫。9. 自然冷却条件下，应将高温元件装在内表面具有高黑度、外表面低黑度的外壳中，且保证外壳与热沉间具有良好的导热连接。10.普通

11、PCB 可视为各向同性热传导率的均匀材料。11.采用金属化过孔可提高 PCB 的法向传热能力。12.自然冷却条件下的功率电阻器均应垂直安装。第六章1. 肋片二次成型的散热器效率一般高于一次成型散热器。2. 下述哪项措施对于减小接触热阻无效。增大接触面的黑度3. 下列哪项措施不能有效降低强迫风冷散热器热阻。增加肋片和基板的厚度4. 下列哪项措施不能有效降低自然对流散热器热阻。缩短肋片间距5. 肋效率计算公式是在什么边界条件下推导得到的？肋根温度已知，肋端绝热6. 通常情况下，变截面肋散热器的效率要高于等截面肋散热器。7. 散热器的设计中，要注意避免采取下述哪项措施。尽量缩小肋片间距8. 散热器的

12、基板厚度越厚越有利于散热。9. 为了减小散热器基板与器件之间的接触热阻，可增大接触面的材料硬度。10.肋效率的定义为 hf=散热肋片实际散热量/按肋片基部温度计算的换热量。11.针肋散热器的散热效果要好于直肋散热器。第七章1. 在通风管道的设计中，下述哪一项不：管道表面的粗糙度影响不大， 可不予考虑2. 风扇的噪声与转速成正比。3. 风扇直径增大后，下述哪一项增长最快。风量4. 强迫冷却系统中管道的阻力损失有和。沿程阻力损失， 局部阻力损失5. 当设备内部各单元热量分布比较均匀且冷却表面的风阻较小，可采用整机鼓风的冷却方法。6. 轴流式风机用做抽风时，应安装在通风道的下游。7. 风道的阻力曲线

13、与通风机的特性曲线的交点就是通风机的工作点。8. 风冷系统中，紊流器的主要作用是破坏空气边界层的形成，提高紊流程度，改善对流换热性能。9. 风冷设备中为防止气流回流，进风道截面积应小于各分支风道截面积总和。10.抽风比鼓风好。11.下述关于风机的描述中，哪一项不。轴流风机的风压大、风量小12.下列哪一项不能有效提高风冷设备的散热能力。进、出风口排在同一壁面上13.轴流式风机的特点是风压大、风量小。14.通风机的并联主要用在场合。当通风机的风压能满足要求，风量小于系统要求15.风机安装的基本原则是使之吸引空气而不是吹动空气。16.风道结构设计中，应避免采用急剧拐弯和弯曲的管道。17.锥形送风风道

14、可有效避免气流倒流情况的发生。18.当系统阻力较小、风量不够时，可以采用风机串联的形式。第八章1. 当冷板表面与环境之间的温差较大时，宜选用锯齿形肋或百叶窗式肋。2. 冷板中冷却剂的总压降包括：冷却剂进口压力损失，冷却剂出口压力损失，通道内的沿程压力损失。3. 冷板校核计算时，只要计算出的冷板表面温度不高于许用温度，即可认为冷板的性能合格。4. 冷板的换热计算中采用的定性温度是流体的平均温度。5. 下述哪项措施不能有效提高冷板的换热效率？采用导热系数高的材料制作冷板6. 冷板的设计分为校核计算和设计计算两类问题。7. 冷板是一种单流体的热交换器。8. 冷板换热效率高的原因之一在于采用了有利于增

15、强对流换热的肋表面几何形状。9. 冷板中的流体流速越大，换热效率越高。 第九章1. 热电制冷应用成功的关键是保证热面散热及冷热面的热隔离。2. 多级热电制冷器的总效率有可能比单级制冷器高。3. 热电制冷材料的优值系数越大，热电制冷器的最大温差也越大。4. 热电制冷器设计时，可以使之制冷量最大且制冷效率最高。5. 热电制冷中的效应有焦耳效应等。珀尔帖效应，汤姆逊效应，塞贝克效应，傅里叶效应，焦耳效应。6. 热电制冷器的最大制冷量电流一般与最佳性能系数电流不相等。7. 下述哪项效应在热电制冷中不存在。基尔霍夫效应8. 在热电制冷器的设计中，下述哪项描述不。效率最高时制冷量最大9. 下列哪种场合不适

16、合使用热电制冷器。热功耗 400W 的 IGBT 器件。10.下述哪项措施对提高热电制冷器的制冷效果无用。连接冷热端的紧固螺钉无需做特殊处理。11.热电制冷器的工程简便设计方法中，不需要用到下列哪项参数：电流-电压关系曲线第十章1. 热管的传热极限主要有粘性限、声速限、携带限、沸腾限和毛细限。2. 普通热管由管壳、工质和蒸发器组成。3. 热管循环的动力来源是冷凝端液体的毛细压差。4. 热管传热的总热导不可改变。5. 热管的等效热阻中最大热阻为蒸发段与冷凝段的接触热阻。6. 复合管芯热管在各种条件下均可正常启动。7. 决定热管工作温度范围的主要因素是其所采用的工作介质。8. 下述哪项不是热管的传热极限。流动限9. 影响热管寿命的因素有：产生不凝性气体，工质物性恶化，管壳材料的腐蚀和溶解10.以下几种管芯结构，毛细泵力最大的是：粉末烧结型第十一章1. 热电偶与被测表面的接触形式以点接触为最好。2. 热电偶测温的原理是基于热电效应中的珀尔帖效应。3. 适用于电子设备测量的热电偶，主要有铜康铜热电偶和镍铬康铜热电偶两类。4. 热性能评价的主要目的是为了确定热设计与冷却系统的合理性与维修性。