传热学试题集

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1、传热学 （ 四 ）一、填空题（每小题 1 分，共 15 分）1. 复合表面传热学系数，单位是 。2. 二维稳态温度场，在直角坐示系中，可表示为 。3. 对于一个传热过程，如果固体壁面两侧与流体之间的表面传热数相差比较悬殊，为增强传热效果 采用助壁的形式，常常装在表面传热系数 的一侧。4. 非稳态导热过程中，称 F 0 为 。5. 采用集总参数法的物体，其内部温差趋近于 。6 . 建立有限差分离散议程的常用方法之一是用 代替微商。7. 在流场中的 内存在较大的速度梯度。8. 若两现角的流态及换热均 ，则它们的 Nu 必定相等。9. 管的弯曲半径越小，二次不流的影响就 。10. 一般工业设备中的凝

2、结换热形式均为 。11. 高于饱和温度的热壁面沉浸在具有自由表面的液体中所进行的沸腾，称为 。12. 凡波长入=0.380.76 p m的电磁波，属于。13. 实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比，称为物体的 。1- 14. 在辐射换热系统中称朗为。15. 由两根同心圆管组成的间壁式换热器称为 。二、单项选择题（每小题 1 分，共 25 分。从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确 答案的号码写在题后面的括号中。）16. 对流换热牛顿冷却定律式为0 =aA t （ W ）指出其中的热阻表达式是（）1 呂Aaa17. 一般而言，金属比非金属（介电体）的导热系数值是 （ ）较高的

3、较低的 相等的 接近的18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.当物性参数为常数且无内热源时的导热微分方程式可写为 （ ）肮也牛= 0(如果温度场不随时间而变化，即（ ）在非稳态导热时，物体的温度随着（ ）形状变化 重量变化 时间变化 颜色变化写出 兄 的名称（）努谢尔特准则 付立叶准则 毕奥准则 普兰特准则结束导热问题数值计算迭代过程的判据之一是 （ ）CE 或流体在泵、风机或水压头等作用下产生的流动称为（ ）自然对流 层流 强制对流 湍流普朗特准则 Pr 1 时，则（ ） 6 6 1 & -W) + (50-30) = 45c( i 分)差别1 分）六、综合计算（每小巧玲

4、珑题 8 分，共 32 分）49.0.1+ 0.002 x(200 + 50)= 0.125/(A;)2( 2 分)2 分)q = Mx = T1.5Wlm2戈(1 分)0.12550.设Bi 01，采用集总数法x (200-70) = 0.4332 = 4 站杭杭37.5( 2 分)30-4000.6757 = e-n235/zL 二 0.06ws 二 60mm,2L =2 分)Bi = 125x 0 06 = 0.068 104流动为紊流叫=0.02弘，严4 = O.O23x(6.74xlO4)os x(3.54)0-4 = 278.3=皿叽= 3.14x 0.025x7213(100x5

5、0) = 232W!m(2分)52._ 5.67 x(3.034 - 2.734)二丄+丄-10.030.03(2 分)绪论 传热有哪几种基本形式，其每种基本形式的特点是什么？ 试用传热理论来分析热水瓶中的传热过程及其基本形式？ 试分析航空发动机五大部件中的传热问题？（五大部件为进气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管。） 目前预测世界环境温度在不断升高，这种气象变化与传热学有什么关系？ 试分析家用电器中的传热现象（如冰箱、空调、烘箱等）？如何节省能源，提高效率？第一章 何谓导热系数？影响因素是什么？ 试比较有内热源和无内热源时平壁导热的温度分布规律（设=常数；x=0,T = 7= 6,T=Tlv

6、2） 管外包两种不同导热系数材料以减少热损失，若兔嘉，试问如何布置合理？ 等截面伸展体稳态导热时，肋端边界条件的影响为何？=C 时，在平壁、圆筒壁和球壁中温度分布是何规律？何谓热阻？平壁、圆筒壁和球壁的热阻如何表达？对流热阻如何表示？ 谓接触热阻？影响因素是什么？ 已知导热系数为 2.0W/(mK) 的平壁内温度分布为 T(x)=100+150x ，试求单位面积的导热热流量？iooC9* 、由 A 、 B 、 C 、 D 四种材料构成复合平壁(图 1-30 )入A=75W/(m.K),6A=20cm入B=60W/(m.K),6B=25cm入C=58W/(m.K),6C=25cm入D=20W/(

7、m.K),6B=40cmA A =A D =2m 2 ,A B =A C试求： 1) 各项导热热阻及热流图； 2) 通过复合壁的热流量； 3 ) 材料 D 左面的温度。10*、试考虑如图131所示图形中的一维稳定热传导。假定无内热生成，试推导出导热系数如A、 T、x 的单位分11 、一则著名绝热材料制造厂所作的电视广告声称，对绝热材料来说，重要的不是材料的厚度，而是 热阻 R 。欲使 R 值等于 19 ，需 4Ocm 的岩石， 38cm 的木头或 15cm 的玻璃纤维。认为这则广告合理 吗？12、有一种材料的导热系数按下列关系式随温度变化：几二箱(1+目严),倘用这种材料制成平壁, 试求其单位

8、面积的热阻方程式。13 、图中表示一正方形平板为均匀温度的边界条件，试利用热传导方程的精确解求平板中点 (0.5 ， 0.5) 的温度；要求只考虑无穷级数的前五个非零项，并估计只取无穷级数前三项所造成的误差。14*、砖墙厚15cm，导热系数0.6W/(mK),在砖墙外侧敷设保温材料，其导热系数为0.14 W/(mK)。为使热流密度不超过1000W/m 2，问需敷设多厚的保温材料 (设内侧壁温900 C,外侧壁温20 C)。15 、等厚度环肋，肋厚 4mm ，肋基直径 100mm ，肋的导热系数 130W/(m.K) ，肋壁与介质间的传热 系数为30W/(m2K),介质温度为15 C ,当肋片散

9、热热流量为150W ,而肋基温度不大于75 C时， 肋的高度应为多少？16、外径40mm的管道，壁温为120 C，外装纵肋12片，肋厚0.8mm，高20mm，肋的导热系 数为 95W/(m.K) ，周围介质温度为 20 C ，对流传热系数为 20 W/(m 2 .K) ，求每米管长散热量？17 、外径为 50mm ，表面温度为 180 C 的圆管，在它的外面用热系数为 0.14W/(m.K) 的保温材料 包扎起来，厚为 30mm ，外表面温度小于 60 C ，计算每米管道的散热量。如果保温材料换成为 0.034W/( m.K )的导热系数的材料，其它条件不变，试计算该保温材料的厚度。18 、直

10、径 2Ocm 的球，整个被大量玻璃纤维所包围。安置在球内部的加热器使球外表面保持 170 C ， 此时玻璃纤维外边界温度为20 C,试问在热稳定条件下必须向加热器提供多少功率？19* 、 测量土壤导热系数方案中，将电热长杆垂直埋于地下。设计中杆长为 1m ，直径为 2.5cm ， 为了避免土壤性质明显变化，当土壤温度为10 C时，杆表面最大温度为55 C,如果土壤导热系数为1.7 W/(mK),试计算电加热器所需功率？20厚度为 25cm 的无限大平壁 ， 导热系数,t为摄氏温度，已知在 0时，f =时，f = :5C)C。如把厚度五等分，试写出一维稳定导热的数值解步骤及全部节点方程。21* 、 图 1-34 给出了某物体一部分， 1-4-7 面是绝热的， 1-2-3 面的对流传热系数 h=28W/(m2K)，固体导热系数3.5W/(mK)。试用数值法计算节点1、2、4、5。t =ts=tg=38C h=28W/(m2 K)