工程传热复习知识

第一章 填空题

1. 已知平壁厚0.02m，热阻为0.02m2.K/W，其导热系数为1 W/(m·K). 2. 总传热方程式可表示为φ＝KAΔt 或q＝KΔt . 3. 一大平壁传热过程的传热系数为100W/(m2.K)，热流体侧的传热系数为200W/(m2.K)，

冷流体侧的传热系数为250W／(m2.K)，平壁的厚度为5mm，则该平壁的导热系数为 ，导热热阻为 。5 W/(m.K)，0.001(m2.K)/W

4. 已知一传热过程的热阻为0.035K/W，温压为70℃，则其热流量为 。2kW 5. 由烟气向空气预热器传热的主要方式是 。热对流

6. 由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是 。热辐射

7. 总传热系数K与总面积A的传热热阻Rt的关系为 。Rt=1/KA 8. 总传热系数K与单位面积传热热阻rt的关系为 。rt=1/K 9. 单位面积对流传热热阻的表达式为 。1/h 10. 单位面积导热热阻的表达式为 。δ/λ

11. 单位面积热阻rt的单位是 ；总面积热阻Rt的单位是 。m2·K/W，K/W

12. 导热系数的单位是 ；对流传热系数的单位是 ；传热系数的单位是 。W／(m·K)，W／

(m2·K)，W／(m2·K)

13. 总传热系数是指 ，单位是 。传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量，W

／(m2·K)

14. 总传热过程是指 ，它的强烈程度用 来衡量。热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另

一侧温度较低流体的过程，总传热系数

15. 热流量是指 ，单位是 。热流密度是指 ，单位是 。单位时间内所传递的热量，W，单位

传热面上的热流量，W/m2

16. 热量传递的三种基本方式为 、 、 。热传导、热对流、热辐射

第二、三章 填空题

1. 第二类边界条件是指 。给定物体边界上任何时刻的热流密度q w分布 2. ？ 温度梯度表示温度场内的某一地点等温面法线方向的 。温度变化率

3. 初始条件是指 。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 4. ？ 第一类边界条件是 。给定物体边界上任何时刻的温度分布

5. ？？？？ 及其单值性条件可以完整地描述一个具体的导热问题。导热微分方程 6. ？？？ 第三类边界条件是指已知 。物体边界与周围流体间的表面传热系数h及周围

流体的温度tf

7. 发电机水冷、氢冷、空冷三种方式中，以 方式的效果最好， 方式的效果最差。水冷

空冷

8. 已知材料的导热系数与温度的关系为λ＝λ0(1+bt)，当材料两侧壁温分别为t1、t2时，

其平均导热系数可取 下的导热系数。（t1+t2）/2 9. 一般，材料的导热系数与_____和_____有关。种类

温度

10. 按照导热机理，水的气、液、固三种状态中_______态下的导热系数最小。气 11. 肋效率的定义为_______。肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。 12. 导温系数的表达式为_____，单位是_____，其物理意义为_____。a=λ/cρ,m2/s

材料传播温度变化能力的指标

13. 非稳态导热时，物体内的_____场和热流量随_____而变化。温度,时间 14. 导热基本定律是_____定律，可表述为 。傅立叶

对流换热部分

1. 管槽内对流传热的入口效应是指 。流体入口段由于热边界层较薄而具有较高的对流传热系

数

2. 自然对流传热是指 。流体在浮升力作用下的对流传热

3. ？ 管内充分发展湍流的传热系数与平均流速U的 次方成 比.，与内径D的 次方成 比。

0．8，正，0．2，反

4. 普朗特准则Pr的数学表达式为 ，它表征了 的相对大小。ν/a，动量传递与热量传递 5. 反映对流传热强度的准则称为 准则。努塞尔

6. 减小管内湍流对流传热热阻的方法有 、 、 、 。增加流速，采用短管。改变流体物性，

增加换热面积，扰流，采用导热系数大的流体用小管径等

7. 格拉晓夫准则的物理意义 ；表达式Gr＝ 。流体流动时浮升力与粘滞力之比的无量纲量，

表达式在式（5-18）上面。

8. 对流传热微分方程式的表达式为 。其中，αx是 ，λ是 ，Δt是 ，偏微分y=0是 。式（4-1），

局部换热系数，流体导热系数，主流流体温度与壁温之差，贴壁处流体的法向温度变化率 9. 流体横掠管束时，一般情况下， 布置的平均对流传热系数要比 布置时高。叉排，顺排 10. 流体流过弯曲的管道或螺旋管时，对流传热系数会 ，这是由于 。增大，离心力的作用产

生了二次环流增强了扰动

11. 温度边界层越 对流传热系数越小，强化传热应使温度边界层越 。厚，簿

12. 流体刚刚流入恒壁温的管道作层流传热时，其局部对流传热系数沿管长逐渐 ，这是由于 。

减小，边界层厚度沿管长逐渐增厚

13. 温度边界层是指 。在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。 14. 速度边界层是指 。在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。

15. 影响自然对流传热系数的主要因素有： 、 、 、 、 、 。流动起因，流动速度，流体有

无相变，壁面的几何形状、大小和位置，流体的热物理性质

辐射换热部分

1. ？？ 增强或削弱辐射传热的原则是改变 和 。系统黑度，温度条件 2. 角系数相对性用公式可写成 。A1X1,2= A2X2,1

3. 在热平衡条件下，任何物体对黑体辐射的吸收比恒等于 。同温度下该物体的黑度 4. ？ 热辐射能量投射到物体表面上时， 占投入辐射的百分比称为投射比。穿透物体的辐射

能

5. 普朗克定律揭示了黑体光谱辐射力按 变化的分布规律。波长与热力学温度 6. ？？ 辐射传热的表面热阻主要与 有关。表面黑度和辐射换热面积 7. 辐射传热的空间热阻主要与 有关。两个表面之间的角系数及辐射换热面积 8. 基尔霍夫定律指出了物体的 与 之间的关系。辐射力，吸收比

9. 表面辐射热阻应用于 辐射传热计算，其值可用数学式表示为 。灰漫表面(或灰表面即可），

（1-ε）/εA

10. 角系数具有 、 、 的特性。相对性、完整性、分解性

11. 物体的光谱辐射力与同温度下 之比，称为物体的光谱发射率。黑体的光谱辐射力 12. 一个由两个表面所构成的封闭系统中，若已知A1=0.5A2,X1,2=0.6，则X2,1= 。0.3 13. 有效辐射是 之和。发射辐射和反射辐射

14. ？ 基尔霍夫定律表明，善于辐射的物体也善于 ，在同温度下，黑体具有 的辐射力，实际

物体的吸收率永远 1。吸收，最大，小于

15. 黑体是指 的物体，白体是指 的物体，透明体是指 的物体。灰体是 的物体。吸收比为0，

反射比为0，投射比为0，光谱吸收比与波长无关的 16. ？ 太阳与地球间的热量传递属于 传热方式。辐射

17. ？ 热辐射是由于 产生的电磁波辐射。热辐射波长的单位是 ，在工业范围内，热辐射的波

段主要集中于 区段。热的原因，μm，红外

传热过程与换热器

1. 不论是顺流还是逆流型传热器，对数平均温差计算式都可以统一表示成 。课本公式

（8-29）

2. 在冷、热流体的进出口温度一定的情况下，为了传递相同的热量，比较各种流动型式，

采用逆流布置的对数平均温差最大，所需传热面积 。,最小

3. 间壁式传热器是指 。冷、热两种流体被固体壁面隔开,各自在一侧流动,热量通过固体壁面由热流体传给冷流体的换热设备

4. 传热器的效能是指 。换热器实际传热的热流量与最大可能传热的热流量之比 5. 传热过程是指 。热量从高温流体通过壁面传向低温流体的总过程 6. 传热器的热计算方法有平均温压法和 。,传热单元数法

7. 肋壁总效率是指 ，肋侧表面总的实际换热量与肋侧壁温均为肋基温度的理想散热量之比，其数学表达式 课本公式8-20。

8. 传热器是 。冷、热流体进行热量交换以满足工艺要求的设备(装置)

9. 污垢热阻是指 ，污垢换热面的传热热阻与洁净换热面的传热热阻之差单位是 。

m2.K/W 10. 传热系数是指 ，冷热流体温度差为1℃时的传热热流密度(或表示传热过程强烈程度的物理量), 单位是 。 W／(m2．K)

11. 圆管的临界热绝缘直径dc的计算式为dc=2λ/h，它表示当保温材料外径为dc时，该

保温材料的散热量达到 。,最大值

12. 某一厚20mm的平壁传热过程的传热系数为45W／(m2．K)，热流体侧的传热系数为

70W／(m2 K)，冷流体侧的传热系数为200W／(m2．K)，则该平壁的导热系数为 。6．81W／(m·K) 13. ？ 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

0．009lK／W，在热阻为0．35K／W 的传热环节上采取强化传热措施效果最好。

14. ？ 已知一厚为30mm的平壁，热流体侧的传热系数为100 W／(m2．K)，冷流体侧的

传热系数为250W／(m2．K)，平壁材料的导热系数为0．2W／(m·K)，则该平壁传热过程的传热系数为 。6．1W／(m2．K)

15. 一传热过程的温压为20℃，热流量为lkW，则其热阻为 。0．02K／W 16. ？ 一传热过程的热流密度q＝1．8kW／m2，冷、热流体间的温差为30℃，则传热系

数为60W／(m2．K) ，单位面积的总传热热阻为0．017(m2.K)／W 。 17. 肋化系数是指 与 之比。加肋后的总换热面积,未加肋时的换热面积

18. 某燃煤电站过热器中，烟气向管壁传热的辐射传热系数为20 W／(m2．K)，对流传热

系数为40 W／(m2．K)，其复合传热系数为 。60W／(m2．K) 19. 对流传热与辐射传热的综合过程称为复合传热。

第一章名词解释

1. 总传热系数。总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时，单位传热

面积在单位时间内的传热量。

2. 复合传热系数。单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单

位为W／(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。

3. 辐射传热系数 单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单

位为W／(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。

4. 对流传热系数 单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单

位为W／(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。

5. 总传热过程 热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为

总传热过程，简称传热过程。

6. 辐射传热 物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。同时，物体也不断接

收周围物体辐射给它的热能。这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。

7. 对流传热 流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，

称为表面对流传热，简称对流传热。

8. 导热 当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位

移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。

9. 热流密度 单位传热面上的热流量 10. 热流量 单位时间内所传递的热量

第二、三章名词解释

1. 定解条件(单值性条件) 使微分方程获得适合某一特定问题解的附加条件，包括初始条件

和边界条件。

2. 接触热阻 材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙，给导热过程

带来额外热阻。

3. 肋效率 肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。

4. 傅里叶定律 在各向同性均质的导热物体中，通过某导热面积的热流密度正比于该导热面

法向温度变化率。

5. 非稳态导热 物体中各点温度随时间而改变的导热过程。 6. 稳态导热 物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。 7. 导温系数 材料传播温度变化能力大小的指标。

8. 热导率 物性参数，热流密度矢量与温度降度的比值，数值上等于1 K／m的温度梯度

作用下产生的热流密度。热导率是材料固有的热物理性质，表示物质导热能力的大小。 9. 温度梯度 在等温面法线方向上最大温度变化率。 10. 等温面(线) 由物体内温度相同的点所连成的面（或线）。

11. 温度场 某一瞬间物体内各点温度分布的总称。一般来说，它是空间坐标和时间坐标的函

数。

对流换热部分

1. 自然对流传热 流体各部分之间由于密度差而引起的相对运动。

2. 强迫对流传热 由于机械(泵或风机等)的作用或其它压差而引起的相对运动。 3. 相似准则(如Nu,Re,Pr,Gr,Ra) 由几个变量组成的无量纲的组合量。 4. 特征尺度 对于对流传热起决定作用的几何尺寸。 ？ 定性温度 确定换热过程中流体物性的温度。

5. 温度边界层 在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。 6. 速度边界层 在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。

辐射换热部分

1. 重辐射面 辐射传热系统中表面温度未定而净辐射传热量为零的表面。 2. 遮热板 在两个辐射传热表面之间插入一块或多块薄板以削弱辐射传热。 3. 表面辐射热阻 由表面的辐射特性所引起的热阻。

4. 定向辐射力 单位辐射面积在单位时间内向某一方向单位立体角内发射的辐射能。 5. 漫射表面 如该表面既是漫发射表面，又是漫反射表面，则该表面称为漫射表面。 6. 定向辐射度 单位时间内，单位可见辐射面积在某一方向p的单位立体角内所发出的总辐

射能(发射辐射和反射辐射)，称为在该方向的定向辐射度。 7. 投入辐射 单位时间内投射到单位面积上的总辐射能。

8. 有效辐射 单位时间内从单位面积离开的总辐射能，即发射辐射和反射辐射之和。 9. 角系数 从表面1发出的辐射能直接落到表面2上的百分数。

10. 漫反射表面 如果不论外界辐射是以一束射线沿某一方向投入还是从整个半球空间均匀

投入，物体表面在半球空间范围内各方向上都有均匀的反射辐射度Lr，则该表面称为漫反射表面。

11. 辐射力 单位时间内物体的单位辐射面积向外界(半球空间)发射的全部波长的辐射能。 黑度 实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值，即物体发射能力接近黑体的程度。 12. 灰体 光谱吸收比与波长无关的理想物体。 13. 透明体 透射比τ= 1的物体

压，而ε—NTU法则要计算热容量比、传热单元数或换热器效能。设计计算时，用平均温差法比用ε—NTU法方便，而在校核计算时，用ε—NTU法比用平均温差方便。 11. 什么叫换热器的顺流布置和逆流布置?这两种布置方式有何特点？设计时如何选用？

提示：从顺、逆流布置的特点上加以论述。冷、热流体平行流动且方向相同称为顺流，换热器顺流布置具有平均温差较小、所需换热面积大、具有较低的壁温、冷流体出口温度低于热流体出口温度的特点。冷、热流体平行流动但方向相反称为逆流，换热器逆流布置具有平均温差大、所需换热面积小、具有较高壁温、冷流体出口温度可以高于热流体的出口温度的特点。设计中，一般较多选用逆流布置，使换热器更为经济、有效，但同时也要考虑冷、热流体流道布置上的可行性，如果希望得到较高的壁面温度，则可选用逆流布置，反之，如果不希望换热器壁面温度太高，则可以选择顺流布置，或者顺、逆流混合布置方式。

12. 解释为什么许多高效隔热材料都采用蜂窝状多孔性结构和多层隔热屏结构。

提示：从削弱导热、对流、辐射换热的途径方面来阐述。高效隔热材料都采用蜂窝状多孔性结构和多层隔热屏结构，从导热角度看，空气的导热系数远远小于固体材料，因此采用多孔结构可以显著减小保温材料的表观导热系数，阻碍了导热的进行；从对流换热角度看，多孔性材料和多层隔热屏阻隔了空气的大空间流动，使之成为尺度十分有限的微小空间。使空气的自然对流换热难以开展，有效地阻碍了对流换热的进行；从辐射换热角度分析，蜂窝状多孔材料或多层隔热屏相当于使用了多层遮热板，可以成倍地阻碍辐射换热的进行，若再在隔热屏表面镀上高反射率材料，则效果更为显著。 13. 试举出3个隔热保温的措施，并用传热学理论阐明其原理？

提示:可以从导热、对流、辐射等角度举出许多隔热保温的例子.例如采用遮热板,可以显著削弱表面之间的辐射换热，从传热学原理上看，遮热板的使用成倍地增加了系统中辐射的表面热阻和空间热阻，使系统黑度减小，辐射换热量大大减少；又如采用夹层结构并抽真空，可以削弱对流换热和导热，从传热角度看，夹层结构可以使强迫对流或大空间自然对流成为有限空间自然对流，使对流换热系数大大减小，抽真空，则杜绝了空气的自然对流，同时也防止了通过空气的导热；再如表面包上高反射率材料或表面镀银，则可以减小辐射表面的吸收比和发射率(黑度)，增大辐射换热的表面热阻，使辐射换热削弱，等等。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4mb7.html