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10． 将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是什么?
(1)减少导热 (2)减少对流传热
(3)减少对流与辐射传热 (4)减少导热与对流传热 11． 在保温瓶内胆上镀银的目的是什么? ( )
(1)削弱导热传热 (2)削弱辐射传热
(3)削弱对流传热 (4)同时削弱导热、对流与辐射传热
12． 有一个由两个圆筒表面组成的环形长通道，其外筒的内径是d1，内筒的外径是d2，且d1/d2=2，问角
系数X1,2与X2,1，分别为多少? ( ) (1)X1,2＝0.5，X2,1＝l (2)X1,2＝0.25，X2,1＝0.5 (3)X1,2＝1，X2,1=0.25 (4)X1,2＝0.5，X2,1＝0.25 13．物体能够发射热辐射的最基本条件是下述哪一个? (1)温度大于0K (2)具有传播介质 (3)真空状态 (4)表面较黑 14．下述哪种气体可以看作热辐射透明体(η＝l的气体)? ( ) (1)二氧化碳 (2)空气 (3)水蒸气 (4)二氧化硫气体 15．下列各种辐射中哪种辐射的光谱不能看作是连续的? ( ) (1)灰体辐射 (2)黑体辐射 (3)发光火焰辐射 (4)气体辐射 16．烟道中有一支热电偶，热电偶(黑度ε1)与烟道内壁面(黑度ε2)辐射传热的系统黑度εs表达式应为下述哪一个? ( ) ?1(1)1 (2) ε?1?1??1 (3)1????1?2? (4)0 17、 某一封闭系统只有l、2两个表面，A1=2A2，Xl,2＝0．25，则X2,1及X2,2各为多少? (1)X2，1＝0．5，X2，2＝0．25 (2)X2,1＝0．25，X2,2＝0．5 (3)X2，l＝0．5，X2，2＝0．5 (4)X2,1＝0．25，X2,2＝0．75 18、 下述关于辐射传热的表面热阻的表达方式中正确的是哪一个? (1) 1A1X1,2 (2)?A1?? (3) 1?1?1?2?1 (4)1???A ?T?19、 公式Eb???100??4（其中C0=5.67W/(m2K4)）是什么定律的表达式？其中Eb指的是什么? ( ) (1) 基尔霍夫定律，黑体辐射力 (2) 斯蒂芬—波尔兹曼定律，黑体辐射力 (3) 普朗克定律，光谱辐射力 (4) 四次方定律，背景辐射力 20、 一般不能将气体当作灰体处理的原因是什么?
(1) 因为气体含灰
(2) 因为气体辐射在整个容积中进行 (3) 因为气体辐射对波长有选择性 (4) 因为气体的辐射能力很弱，可以看作热辐射的透明体 22． 能够全部吸收各种波长辐射能的理想物体称为 。
（1）黑体（2）白体 （3）灰体（4）透明体
23． 单位时间内离开表面单位面积的总辐射能被定义为 。
（1）投入辐射 （2）吸收辐射（3）有效辐射（4）反射辐射
24． 对于气体来说，吸收能力差的物体 能力 。
（1） 反射，差（2）反射，好（3）穿透，差（4）穿透，好
25． 黑体的绝对温度之比为3，则其辐射力之比为
（1）1 （2）3 （3）9 （4）81
26． 黑度分别为0．3和0．8相距甚近的两块大平行平板之间进行辐射传热，试问当其间设置黑度为0．04
的磨光铝制遮热板后，传热量减小为原来传热量的百分比最接近于下列那数？
（1）5% （2）10% （3）15% （4）20%
27． 对于固体和液体来说，吸收能力大的物体 能力 。
(1)反射，差（2）反射，好 （3）穿透，差（4）穿透，好 28．描述黑体表面辐射能量按空间方向的分布规律称为 (1)普朗克定律 （2）兰贝特定律 （3）斯帝芬-玻尔兹曼定律（4）基尔霍夫定律 29．描述黑体的光谱辐射力与波长和绝对温度之间的函数关系称为 。 (1)普朗克定律 （2）维恩定律 （3）斯帝芬-玻尔兹曼定律 （4）基尔霍夫定律 30．下列哪个属于表面辐射热阻？ (1)1/（AX） （2）（1-ε）/（ε A） （3）δ/（λA） （4） 1/ （αA ） 31．一般工程上所用的管道，当L/d> 时，可以不考虑入口效应的影响。 (1)20 （2） 30 （3）40 （4）50
四、 简答题 1． 试用所学的传热学知识说明用热电偶测量高温气体温度时，产生测量误差的原因有哪些?可以采取什么措施来减小测量误差? （提示：用热电偶测温时同时存在气流对热电偶换热和热电偶向四壁的散热两种情况， 热电偶的读数小于气流的实际温度产生误差。所以，引起误差的因素：①烟气与热电偶间的复合换热小；②热电偶与炉膛内壁问的辐射换热大。减小误差的措施：①减小烟气与热电偶间的换热热阻，如抽气等；②增加热电偶与炉膛间的辐射热阻，如加遮热板；②设计出计算误差的程序或装置，进行误差补偿。） 2． 试用传热原理说明冬天可以用玻璃温室种植热带植物的原理。 （提示：可以从可见光、红外线的特性和玻璃的透射比来加以阐述。玻璃在日光(短波辐 射)下是一种透明体，透过率在90％以上，使绝大部分阳光可以透过玻璃将温室内物体和空气升温。室内物体所发出的辐射是一种长波辐射——红外线，对于长波辐射玻璃的透过串接近于零，几乎是不透明(透热)的，因此，室内物体升温后所发出的热辐射被玻璃挡在室内不能穿过。玻璃的这种辐射特性，使室内温度不断升高。） 3． 试分析遮热板的原理及其在削弱辐射传热中的作用。 （提示：可从遮热板能增加系统热阻角度加以说明。(1)在辐射换热表面之间插入金属 (或固体)薄板，称为遮热板。(2)其原理是，遮热板的存在增大了系统中的辐射换热热阻，使辐射过程的总热阻增大，系统黑度减少，使辐射换热量减少。(3)遮热板对于削弱辐射换热具有显著作用，如在两个平行辐射表面之间插入一块同黑度的遮热板，可使辐射换热量减少为原来的1／2，若采用黑度较小的遮热板，则效果更为显著。）
4． 什么叫黑体、灰体和白体?它们分别与黑色物体、灰色物体、白色物体有什么区别?在辐射传热中，引
入黑体与灰体有什么意义?
（提示：可以从黑体、白体、灰体的定义和有关辐射定律来阐述。根据黑体、白体、灰体的定义可以看出，这些概念都是以热辐射为前提的。灰色、黑色、白色是针对可见光而言的。所谓黑体、白体、灰体并不是指可见光下物体的颜色，灰体概念的提出使基尔霍夫定律无条件成立，与波长、温度无关，使吸收率
的确定及辐射换热计算大为简化，因此具有重要的作用；黑体概念的提出使热辐射的吸收和发射具有了理想的参照物。）
5． 玻璃可以透过可见光，为什么在工业热辐射范围内可以作为灰体处理?
（提示：可以从灰体的特性和工业热辐射的特点来论述。所谓灰体是针对热辐射而言的，
灰体是指吸收率与波长无关的物体。在红外区段，将大多数实际物体作为灰体处理所引起的误差并不大，一般工业热辐射的温度范围大多处于2000K以下，因此其主要热辐射的波长位于红外区域。许多材料的单色吸收率在可见光范围内和红外范围内有较大的差别，如玻璃在可见光范围内几乎是透明的，但在工业热辐射范围内则几乎是不透明的，并且其光谱吸收比与波长的关系不大，可以作为灰体处理。） 6． 什么是“温室效应”?为什么说大气中的C02含量增加会导致温室效应?
（提示：可以从气体辐射的特点和能量平衡来加以说明。CO2气体具有相当强的辐射和吸收能力，属于温室气体。根据气体辐射具有选择性的特点，CO2气体的吸收光带有三段：2．65—2．8、4．15—4．45、13．0—17．0μm，主要分布于红外区域。太阳辐射是短波辐射，波长范围在0．38一0．76μm，因此，对于太阳辐射C02气体是透明的，能量可以射入大气层。地面向空间的辐射是长波辐射，主要分布于红外区域，这部分辐射在CO2气体的吸收光带区段C02气体会吸收能量，是不透明的。在正常情况下，地球表面对能量的吸收和释放处于平衡状态，但如果大气中的CO2含量增加会使大气对地面辐射的吸收能力增强，导致大气温度上升，导致了所谓温室效应。） 五、 计算题
1． 太阳能以900W/m2的平均辐射强度射到建筑物的房顶上，房顶对太阳辐射的吸收率为0.85，房顶的
面积为100m2，温度为37℃，发射率为0.88. 若室外空气温度为7℃，自然对流传热系数为5W/(m2.K)，试计算传人房内的热量。
（提示：这是一个辐射与自然对流共同作用下的复合换热问题，太阳辐射以投入辐射的
形式对建筑物进行辐射，建筑物以自然对流和辐射两种方式向大气散热，传人房间的热量为屋顶的吸热量与散热量之差。 答案：46．1kW。）
2． 一根直径为60mm的电缆，被置于横断面为0.1×0.lm2的封闭电缆沟槽内，若电缆表面黑度为0.83、
表面温度为77℃，电缆沟表面温度为27℃、黑度为0.92，试问单位长度电缆的辐射散热量为多少?为了加强电缆的散热能力，还可以采取哪些措施?
（提示：这是一个求解两表面之间辐射换热的辐射问题，可以设电缆表面与沟槽表面分
别为1、2表面。 答案：59．22W／m，为了加强电缆的散热能力，还可以来取提高电线及沟槽表面的黑度、增大沟槽的截面积、采用导热性良好的支架、增加沟槽内的通风等措施。）
3． 有一直径分别为120mm、150mm的长圆管组成的同心套管，内管中通过低温流体，其外表面温度T1
＝77K，黑度ε1＝0.02，外管内表面温度T2＝300K，黑度ε2＝0.05，两表面间抽真空。已知ζ0＝5.67×10-8W／(m2.K4)，试计算单位管长上低温流体获得的热流量。
（提示：这是一个求解内、外管两表面之间辐射换热的问题，二表面间抽真空说明不存在气体的导热和对流换热。 答案：2．603W／m。）
4． 对于第三题所示的同心套管，如果用一薄遮热罩(直径135mm，两面黑度均为ε3＝0.02)插在两表面之
间，这时单位管长上低温流体获得的热流量为多少?
(提示：这是一个两表面之间插人遮热板的辐射换热问题，可以通过画出热阻图，然后列出热流方程来计算。 答案：1．117W／m。)
5． 有一台用于确定气体导热系数的装置：一圆管，加热导线沿轴线穿过。现测得通过导线的电流为0.5A，
导线两端的电压3.6V，管长300mm，导线直径0.05mm，导线温度167℃，管子的内径(直径)2.5mm，管壁内表面温度127℃假定导线和管子内表面的黑度分别为0.7和0.8，试确定管内气体的导热系数(设所测气体能透过热辐射，并不计对流传热)。
(提示：这是一个求解内线、外管两表面之间辐射换热的问题，由于不计对流换热，根据能量平衡原理，导线的加热量等于二表面间的辐射换热量和通过气体层的导热量之和。
答案：0．0922W／(m·K)。)
6． 用裸露的热电偶测量炉膛内的烟气温度，测得烟温为792℃，已知水冷壁表面温度为600℃，烟气对
热电偶表面的对流传热系数为60W／(m2.K)，热电偶的表面黑度为0.3，试求炉膛烟气的真实温度和该热电偶的测温误差(不计热电偶套管的导热热量损失)。
(提示：若不计热电偶套的导热热量损失，热电偶的显示温度是烟气对热电偶的对流换
热与辐射换热和热电偶对水冷壁的辐射散热达到能量平衡的结果。热电偶相对于炉膛是一个很小的表面，因此水冷壁表面可以作为黑表面处理。
答案：1032．78℃，测量误差为240．78℃，23．3％。)
7． 在两块黑度为0.8的平行大平面之间插入一块黑度为0.05的大遮热板，试求插入遮热板后这两个大平
面之间的辐射传热量是未插遮热板时的几分之一。
(提示：这是一个两个大平面之间的辐射换热计算和在两个大平面之间插入遮热板削弱辐射换热的问题。 答案：1／27)
8． 一根直径为300mm、长度为250mm的圆管，一端开口与环境相通，另一端封闭. 圆管的内表面温度保持均匀恒定，为1000K，环境温度为300K，圆管的内壁面可以看作为黑表面，试求圆管的内壁面与环境的辐射传热量。
(提示：圆管的内壁面对环境的辐射热量都必须通过圆管的开口，因此可以看作圆管内壁面与圆管开口的一个假想平面之间的辐射换热，由于环境是一个很大的表面，因此折算到圆管的开口表面，可以认为这是一个有限面积的黑表面。所以实际上这是一个两个黑表面之间的辐射换热问题。两个表面之间的角系数可以用几何分析法得到。 答案：3975．4W)
第五章 传热过程与传热器
一、 名词解释
1． 传热过程:热量从高温流体通过壁面传向低温流体的总过程. 2． 复合传热:对流传热与辐射传热同时存在的传热过程. 3． 污垢系数:单位面积的污垢热阻. 4． 肋化系数: 肋侧表面面积与光壁侧表面积之比. 5． 顺流:两种流体平行流动且方向相同 6． 逆流: 两种流体平行流动且方向相反
7．效能:换热器实际传热的热流量与最大可能传热的热流量之比.
8．传热单元数:传热温差为1K时的热流量与热容量小的流体温度变化1K所吸收或放出的热流量之比.它反映了换热器的初投资和运行费用,是一个换热器的综合经济技术指标. 9．临界热绝缘直径:对应于最小总热阻(或最大传热量)的保温层外径. 二、 填空题 1． 与 的综合过程称为复合传热。 (对流传热，辐射传热)
2． 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))
3． 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)
4． 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 ，单位面积的总传热热阻为 。 (60W／(m2．K)，0．017(m2.K)／W)
5． 一传热过程的温压为20℃，热流量为lkW，则其热阻为 。 (0．02K／W)