传热学经典试题解析
更新时间:2023-10-24 22:43:01 阅读量: 综合文库 文档下载
传热学经典题型汇总
第一部分 选择题
? 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. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( ) A. 导温系数 B. 导热系数 C. 传热系数 D. 密度
2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?( ) A. 雷诺数 B. 雷利数 C. 普朗特数 D. 努谢尔特数 3. 单位面积的导热热阻单位为 ( ) A. C.
B. D.
4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 ( ) 自然对流。 A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 无法比较 5. 对流换热系数为 100 的热流密度为( ) A. C.
B. D.
、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面,其对流换热
6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热,如果流速等条件相同,则( )
1
A. 粗管和细管的 相同 B. 粗管内的 大 C. 细管内的 大 D. 无法比较
7. 在相同的进出口温度条件下,逆流和顺流的平均温差的关系为( ) A. 逆流大于顺流 B. 顺流大于逆流 C. 两者相等 D. 无法比较
8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的( ) A. 有效辐射 B. 辐射力 C. 反射辐射 D. 黑度
9. ( )是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。 A. 灰体 B. 磨光玻璃 C. 涂料 D. 黑体
10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板,而遮热板表面的黑度应( ) A. 大一点好 B. 小一点好 C. 大、小都一样 D. 无法判断 第二部分 非选择题
? 填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分) 11. 如果温度场随时间变化,则为 。
12. 一般来说,紊流时的对流换热强度要比层流时 。 13. 导热微分方程式的主要作用是确定 。
14. 当 d 50 时,要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。 15. 一般来说,顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时 。
2
16. 膜状凝结时对流换热系数 珠状凝结。
17. 普朗克定律揭示了 按波长和温度的分布规律。 18. 角系数仅与 因素有关。
19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ,材料导热系数为 0.15 为 150 ℃,则通过该平壁导热的热流密度为 。 20. 已知某流体流过固体壁面时被加热,并且 度为 40 ℃ ,则壁面温度为 。
? 名词解释(本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分) 21. 导热基本定律 22. 非稳态导热 23. 凝结换热 24. 黑度 25. 有效辐射
? 简答题 ( 本大题共 2 小题 , 每小题 8 分 , 共 16 分 ) 26. 简述非稳态导热的基本特点。
27. 什么是临界热绝缘直径?平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用,为什么?
? 计算题(本大题共 2 小题,每小题 12 分,共 24 分)
28. 一内径为 300mm 、厚为 10mm 的钢管表面包上一层厚为 20mm 的保温材料,钢材料及保温材料的导热系数分别为 48 和 0.1 ,钢管内壁及保温层外壁温度分别为 220 ℃ 及 40 ℃ ,管长为 10m 。试求该管壁的散热量。
29. 一内径为 75mm 、壁厚 2.5mm 的热水管,管壁材料的导热系数为 60 热水温度为 90 ℃,管外空气温度为 20 ℃。管内外的换热系数分别为
,管内和
,
,壁面两侧的温度差
流体平均温
3
。试求该热水管单位长度的散热量。
传热学(一)参考答案
? 单项选择题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分) 1.B 2.C 3.B 4.C 5.D 6.C 7.A 8.A 9.D 10.B
? 填空题 ( 本大题共 10 小题 , 每小题 2 分 , 共 20 分 ) 11. 非稳态温度场 12. 强
13. 导热体内的温度分布 ( 仅答“温度分布”或“温度场”、“导热体内的温度场”也可 ) 14. 小于或“〈” 15 小或 “ 低 ” 16. 小于 17. 黑体单色辐射力或 “ 18. 几何 19.1500W/m 2 20.80 ℃
? 名词解释 ( 本大题共 5 小题 , 每小题 4 分 , 共 20 分 )
21. 导热基本定律 : 当导热体中进行纯导热时 , 通过导热面的热流密度 , 其值与该处温度梯度的绝对值成正比 , 而方向与温度梯度相反。 22. 发生在非稳态温度场内的导热过程称为非稳态导热。 或:物体中的温度分布随时间而变化的导热称为非稳态导热。
23. 蒸汽同低于其饱和温度的冷壁面接触时 , 蒸汽就会在壁面上发生凝结过程成为流液体。
24. 物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比。 25. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能。
”
4
? 简答题(本大题共 2 小题,每小题 8 分,共 16 分)
26. ( 1 )随着导热过程的进行 , 导热体内温度不断变化 , 好象温度会从物体的一部分逐渐向另一部分转播一样 , 习惯上称为导温现象。这在稳态导热中是不存在的。
( 2 )非稳态导热过程中导热体自身参与吸热(或放热),即导热体有储热现象,所以即使对通过平壁的非稳态导热来说,在与热流方向相垂直的不同截面上的热流量也是处处不等的,而在一维稳态导热中通过各层的热流量是相等的。
( 3 )非稳态导热过程中的温度梯度及两侧壁温差远大于稳态导热。 27. ( 1 )对应于总热阻为极小值时的隔热层外径称为临界热绝缘直径。
( 2 )平壁外敷设保温材料一定能起到保温的作用,因为增加了一项导热热阻,从而增大了总热阻,达到削弱传热的目的。
( 3 )圆筒壁外敷设保温材料不一定能起到保温的作用,虽然增加了一项热阻,但外壁的换热热阻随之减小,所以总热阻有可能减小,也有可能增大。 ? 计算题(本大题共 2 小题,每小题 12 分,共 24 分)
28. 解:已知 d 1 =300mm d 2 =300+2 × 10=320mm d 3 =320+2 × 20=360mm
t w1 =220 ℃ t w2 =40 ℃
m
=9591.226W
29. 解:已知 d 1 =75mm=0.075m d 2 =75+2 × 2.5=80mm=0.08m t f2 =20 ℃
t f1 =90 ℃
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