《传热学》 模拟试卷 一、 选择题
1、在太阳能集热器的吸收板表面通常会覆以选择性涂层，作用是表面的吸收太阳光的能力比自身的辐射能力高出很多倍。请问该现象与基尔霍夫定律（发射率=吸收率）是否相矛盾。（ ）
A是 B不是
2、请问下面哪一种不是换热器中常见的强化传热的措施（ ）。
A珠状凝结 B 扩展表面 C 降低管内流速 D管内加装扰流装置
3、维持一种管内强制对流的层流充分发展段状态，如其他条件不变，Re数的增大将引起对流换热表面传热系数的（ ）。
A 增大 B 不变 C 减小 D 不确定
4、黑体的最大光谱辐射力所对应的波长会随温度的升高向（ ）方向移动。
A 短波 B 先短波，后长波 C 长波 D 先长波，后短波
5、在一维平板瞬态导热问题中，可采用海斯勒曲线（即第一项近似解）进行计算的条件是（ ）。
A Fo<0.2 B Bi>0.1 C Bi<0.1 D Fo>0.2
6、下面哪种方法不利于减少蒸汽通道内热电偶的测温误差（ ）。
A加装遮热罩 B增加热节点发射率 C 增加气流流速 D 通道外保温
7、通过圆筒壁的传热过程，传热面上的总热阻与（ ）无关。
A 固体壁面物性 B 壁厚 C计算基准面积 D 两侧流体的表面传热系数
8、某一维有内热源无限大平板的稳态导热过程，对应温度场的分布将按照（ ）规律变化（假设导热系数、内热源均为常数）。
A对数曲线 B线性 C不变 D抛物线
9、如下图所示的三个表面，关于角系数的说法哪种是正确的 （ ）。
A X1+2,3=X1,3+X2,3 B X3,1+2=X3,1+X3,2 C X3,1+2≠X3,1+X3,2 D 无法确定
10、 一般情况下，工程应用中的蒸发器都工作在核态沸腾区域，主要原因是该过程（ ）。
A 对流换热较强，过热度较小 B对流换热较强，过热度较大
C对流换热较弱，过热度较小 D对流换热较弱，过热度较大
二、名词解释
1 临界绝缘直径
2 有效辐射
3 自然对流
4 换热器内对数平均温差三、简答题
1、请说明冬季建筑室内暖气片的散热过程中有哪些换热环节？各个环节有什么样的换热形式?
2、在膜状凝结换热中，若蒸汽以一定速度相对于液膜流动，表面传热系数会怎样变化？为什么？若蒸汽中含有不凝结气体，表面传热系数又会怎样变化，为什么？
3、分别写出Bi、Nu 、Pr数的表达式，并说明其物理意义。
4、导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程，(1)若平壁两侧给定第一类边界条件和，请问平壁内部温度分布是否与导热系数有关，为什么？ (2)相同的平壁厚度，仍给定上述第一类边界条件，若选用另一种不同物性的材料，热流密度是否变化，为什么？
参考答案：
1、有三个环节。第一个环节：热水通过对流和辐射的形式把热量传递给固体壁面；第二个环节：热量以导热的形式通过固体壁面；第三个环节：热量以对流和辐射的形式传给室内空气。
2、若蒸汽流动方向与液膜流动方向相同，则蒸汽与液膜之间的摩擦力会使液膜厚度减小，传热系数会增加。若蒸汽流动方向与液膜流动方向相反，则蒸汽与液膜之间的摩擦力会使液膜厚度增加，传热系数相应减小。若蒸汽中含有不凝结气体，在凝结表面不凝结气体会聚集，浓度升高，从而隔绝蒸汽和固体壁面，导致传热系数的急剧下降。
3、Bi=hl/λ，代表固体内部导热热阻与界面上对流换热热阻之比。Nu=hl/λ，代表壁面上流体的无量纲温度梯度。Pr=ν/a，代表动量扩散能力与热量扩散能力度量。
4、与导热系数无关。根据平壁内温度的分布关系式：t=(t2-t1)/δx+t1，可知温度分布与导热系数无关。
四、计算题
1、一厚为0.02m平板试件导热系数按的关系变化，平板两侧施加的热流密度为1000 W/m2，分别测得两侧的壁温为100℃、40℃，1/2板厚处的温度为76℃。试确定导热系数表达式中的和b，并定性画出平板内温度分布曲线。2、平均温度为20℃、流速为0.16m/s的水在壁温为0℃、内径为0.15m、长度为10 m的直管内流动，试求表面传热系数及对流传热量（水的物性参数为：λ=0.597 W/(m?℃)，ν=1.006×10-6m2/s，Pr=7.02)。
参考答案：
1. 该过程为一维平板变导热系数的稳态导热过程，此时傅里叶定律可表示为（面积不变）：
，建立坐标后，可知
在x=0时， T=100， x=0.01, T=76, x=0.02, T=40
沿轴向的热流密度为1000，因此可得
求解方程得，b=0.5, 温度场呈抛物线分布，上凸。
2. ，圆管内为紊流充分发展状态。
流体被冷却，因此 D-B 公式为
传热量
奥鹏
1、在太阳能集热器的吸收板表面通常会覆以选择性涂层，作用是表面的吸收太阳光的能力比自身的辐射能力高出很多倍。请问该现象与基尔霍夫定律（发射率=吸收率）是否相矛盾。（ ）
A是 B不是
2、请问下面哪一种不是换热器中常见的强化传热的措施（ ）。
A珠状凝结 B 扩展表面 C 降低管内流速 D管内加装扰流装置
3、维持一种管内强制对流的层流充分发展段状态，如其他条件不变，Re数的增大将引起对流换热表面传热系数的（ ）。
A 增大 B 不变 C 减小 D 不确定
4、黑体的最大光谱辐射力所对应的波长会随温度的升高向（ ）方向移动。
A 短波 B 先短波，后长波 C 长波 D 先长波，后短波
5、在一维平板瞬态导热问题中，可采用海斯勒曲线（即第一项近似解）进行计算的条件是（ ）。
A Fo<0.2 B Bi>0.1 C Bi<0.1 D Fo>0.2
6、下面哪种方法不利于减少蒸汽通道内热电偶的测温误差（ ）。
A加装遮热罩 B增加热节点发射率 C 增加气流流速 D 通道外保温
7、通过圆筒壁的传热过程，传热面上的总热阻与（ ）无关。
A 固体壁面物性 B 壁厚 C计算基准面积 D 两侧流体的表面传热系数
8、某一维有内热源无限大平板的稳态导热过程，对应温度场的分布将按照（ ）规律变化（假设导热系数、内热源均为常数）。
A对数曲线 B线性 C不变 D抛物线
9、如下图所示的三个表面，关于角系数的说法哪种是正确的 （ ）。
A X1+2,3=X1,3+X2,3 B X3,1+2=X3,1+X3,2 C X3,1+2≠X3,1+X3,2 D 无法确定
10、 一般情况下，工程应用中的蒸发器都工作在核态沸腾区域，主要原因是该过程（ ）。
A 对流换热较强，过热度较小 B对流换热较强，过热度较大
C对流换热较弱，过热度较小 D对流换热较弱，过热度较大
二、名词解释
1 临界绝缘直径
2 有效辐射
3 自然对流
4 换热器内对数平均温差三、简答题
1、请说明冬季建筑室内暖气片的散热过程中有哪些换热环节？各个环节有什么样的换热形式?
2、在膜状凝结换热中，若蒸汽以一定速度相对于液膜流动，表面传热系数会怎样变化？为什么？若蒸汽中含有不凝结气体，表面传热系数又会怎样变化，为什么？
3、分别写出Bi、Nu 、Pr数的表达式，并说明其物理意义。
4、导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程，(1)若平壁两侧给定第一类边界条件和，请问平壁内部温度分布是否与导热系数有关，为什么？ (2)相同的平壁厚度，仍给定上述第一类边界条件，若选用另一种不同物性的材料，热流密度是否变化，为什么？
参考答案：
1、有三个环节。第一个环节：热水通过对流和辐射的形式把热量传递给固体壁面；第二个环节：热量以导热的形式通过固体壁面；第三个环节：热量以对流和辐射的形式传给室内空气。
2、若蒸汽流动方向与液膜流动方向相同，则蒸汽与液膜之间的摩擦力会使液膜厚度减小，传热系数会增加。若蒸汽流动方向与液膜流动方向相反，则蒸汽与液膜之间的摩擦力会使液膜厚度增加，传热系数相应减小。若蒸汽中含有不凝结气体，在凝结表面不凝结气体会聚集，浓度升高，从而隔绝蒸汽和固体壁面，导致传热系数的急剧下降。
3、Bi=hl/λ，代表固体内部导热热阻与界面上对流换热热阻之比。Nu=hl/λ，代表壁面上流体的无量纲温度梯度。Pr=ν/a，代表动量扩散能力与热量扩散能力度量。
4、与导热系数无关。根据平壁内温度的分布关系式：t=(t2-t1)/δx+t1，可知温度分布与导热系数无关。
四、计算题
1、一厚为0.02m平板试件导热系数按的关系变化，平板两侧施加的热流密度为1000 W/m2，分别测得两侧的壁温为100℃、40℃，1/2板厚处的温度为76℃。试确定导热系数表达式中的和b，并定性画出平板内温度分布曲线。2、平均温度为20℃、流速为0.16m/s的水在壁温为0℃、内径为0.15m、长度为10 m的直管内流动，试求表面传热系数及对流传热量（水的物性参数为：λ=0.597 W/(m?℃)，ν=1.006×10-6m2/s，Pr=7.02)。
参考答案：
1. 该过程为一维平板变导热系数的稳态导热过程，此时傅里叶定律可表示为（面积不变）：
，建立坐标后，可知
在x=0时， T=100， x=0.01, T=76, x=0.02, T=40
沿轴向的热流密度为1000，因此可得
求解方程得，b=0.5, 温度场呈抛物线分布，上凸。
2. ，圆管内为紊流充分发展状态。
流体被冷却，因此 D-B 公式为
传热量
奥鹏
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