发布时间 : 星期日 文章《传热学》考试试题库汇总#更新完毕开始阅读
16. 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) 三、选择题
1. 当采用加肋片的方法增强传热时,最有效的办法是将肋片加在哪一侧 ? ( ) (1)传热系数较大的一侧
(3)流体温度较高的一侧 (4)流体温度较低的一侧 2. 下列各参数中,属于物性参数的是: (1)肋化系数 (4)传热系数
3. 导温系数的物理意义是什么 ? (1) 表明材料导热能力的强弱 (2) 反映了材料的储热能力
(3) 反映材料传播温度变化的能力
(4) 表明导热系数大的材料一定是导温系数大的材料 4. 常温下,下列物质中哪一种材料的导热系数较大 ? (2)碳钢
(3)不锈钢 (4)黄铜
5. 温度梯度表示温度场的某一点等温面上什么方向的温度变化率 ? (1)切线方向
(3)任意方向 (4)温度降低方向
6. 接触热阻的存在使相接触的两个导热壁面之间产生什么影响 ? (2)出现临界热流
(3)促进传热 (4)没有影响
7. 下述哪一点不是热力设备与冷冻设备加保温材料的目的 ? (1)防止热量 (或冷量 ) 损失
(3)防止烫伤 (或冻伤 ) (4)保持流体温度
8. 某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温,为了达到较好的保温效果, 应将哪种材料放在层 ?
(1)导热系数较大的材料
(3)任选一种均可 (4)无法确定
9. 金属含有较多的杂质,则其导热系数将如何变化 ? (1)变大 (2)变小
(3)不变 (4)可能变大,也可能变小
10. 下列材料中,导热材料较差的材料是什么? (1)铝合金 (2)铸铁 (3)不锈钢
11. 物体之间发生热传导的动力是什么 ? (1)温度场
(3)等温面 (4)微观粒子运动
12. 下面哪种物质材料具有较大的导热系数 ? (1)水 (2)空气 (3)水蒸气 (4)冰块
13. 通过大平壁导热时,大平壁的温度分布规律是下述哪一种? (2)双曲线
(3)抛物线 (4)对数曲线
14. 若已知某种气体的密度为 0.617kg /m 3,比热为 1.122 kJ /(kg·K) ,导热系数为 0.0484W /(m.K),则其导温系数是多少 ? ( ) (1)14.3m2/s (2)69.9×10-62/s (3)0.0699m2/s (4)1.43×104m 2/s
15. 已知某一导热平壁的两侧壁面温差是 30℃, 材料的导热系数是 22W /(m.K), 通过的 热流密度是 300W /m 2,则该平壁的壁厚是多少 ? ( ) (1)220m (2)22m (4)0.22m 16. 第二类边界条件是什么 ?
(1) 已知物体边界上的温度分布。
(2) 已知物体表面与周围介质之间的传热情况。 (3) 已知物体边界上的热流密度。
(4) 已知物体边界上流体的温度与流速。
17. 冬天用手分别触摸置于同一环境中的木块和铁块,感到铁块很凉,这是什么原因 ? (1)因为铁块的温度比木块低 (2)因为铁块摸上去比木块硬 (3)因为铁块的导热系数比木块大
18. 什么情况下圆筒壁导热可以按平壁处理 ?
(1)当其长度大于其外半径的 10倍时 (2)当其长度是其壁厚的 10倍时 (3)当其外径大于 2倍的径时
19. 温度升高时,气体的导热系数一般随温度会发生怎样的变化 ? ( ) (2)减小
(3)不变 (4)可能增大也可能减小
20. 一般情况下,对于材料的导热系数,下述哪种说法是错误的 ? (1)合金小于纯金属 (2)气体小于固体 (3)液体小于固体
21.下列那种情况燃机汽缸温度场不会随时间发生变化? (1)燃机启动过程 (2)燃机停机 (3)燃机变工况运行
22. 在稳态导热中, 已知三层平壁的外表面温度差为 120℃, 三层热阻之比 Rλ1 、 Rλ2、 Rλ3=1: 2:3,则各层的温度降为
(1)60℃、 40℃、 20℃ (2)70℃、 40℃、 10 ℃ (4)10℃、 40℃、 70℃ 23.材料的导热能力与吸热能力之比称为 (1)放热系数 (2)传热系数 (3)导热系数
24.蒸汽管道的外直径分别为 68mm 和 100mm ,导热系数 λ1=63W/(m. ℃) ,表面温度为 140℃。今采用玻璃棉垫料保温, λ2=0.053W/(m. ℃) 。若要求保温层外表面的温度不超过 50℃,且 蒸汽管道允许的热损失 ql=50W/m,则玻璃棉垫料保温层的厚度至少为 。 (1)41mm (2)54mm (4) 104mm
25. 导热体中不同温度的等温面将 。 (1)互相相交 (3)互相相切 (4)不定 26. 材料的导温系数是材料
(1)吸热能力 /导热能力 (3)比热容 /导热系数 (4)导热系数 /比热容
27. 固体壁面上敷设肋片后,其实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量 的比值为 。
(1)肋壁效率 (2) 肋化系数 3 (4)无明确的专用名称 28. 忽略物体部导热热阻的分析方法称为
(1)正规状况法 (2)数学分析法 (3)数值解法 29. 下列哪个是非稳态导热的表达式? (1)t=f(x ,
y , z ) (3) t=f(x , y ) (4)t=f(z , x )
30. 下列那个表示非稳态导热过程的无因次时间? (1)Bi (3)R e (4)P r 四、简答题
1. 试解释材料的导热系数与导温系数之间有什么区别和联系。
(提示:从两者的概念、物理意义、表达式方面加以阐述,如从表达式看,导温系数与导热 系数成正比关系 (a=λ/cρ),但导温系数不但与材料的导热系数有关,还与材料的热容量 (或储热能力 ) 也有关;从物理意义看,导热系数表征材料导热能力的强弱,导温系数表征材料传播温度变化的能 力的大小,两者都是物性参数。 )
2. 试用所学的传热学知识说明用温度计套管测量流体温度时如何提高测温精度。
(提示:温度计套管可以看作是一根吸热的管状肋 (等截面直肋 ) ,利用等截面直肋计算肋端温 度 t h 的 结 果 , 可 得 采 用 温 度 计 套 管 后 造 成 的 测 量 误 差 Δt为 Δt=tf -t h =) (0 m H ch t t f -, 其 中 H h H A hP mH λδ
λ==,欲使测量误差 Δt下降,可以采用以下几种措施: (1)降低壁面与流体的温差 (tf -t 0) ,也就是想办法使肋基温度 t 0接近 t f ,可以通过对流体 通道的外表面采取保温措施来实现。
(2)增大 (mH)值,使分母 ch(mH)增大。具体可以用以下手段实现:①增加 H ,延长温度计套 管的长度;②减小 λ,采用导热系数小的材料做温度计套管,如采用不锈钢管,不要用铜管。因为不 锈钢的导热系数比铜和碳钢小。②降低 δ,减小温度计套管的壁厚,采用薄壁管。④提高 h 增强温度 计套管与流体之间的热交换。 )
3. 试写出直角坐标系中,一维非稳态无热源常导热系数导热问题的导热微分方程表 达式;并请说明导热问题常见的三类边界条件。
( 提示:直角坐标系下一维非稳态无热源导热问题的导热微分方程式 x t a t 22??=??τ 第一类边界条件:τ>0,tw =fw (x, τ) 第二类边界条件:τ>0,) , (τλx f n t w w =??? ????- 第三类边界条件:τ>0,()f w w s t t h n t -=??? ????-λ 4. 在一根蒸汽管道上需要加装一根测温套管,有三种材料可选:铜、铝、不锈钢。问
选用哪种材料所引起的测温误差最小,为什么 ? 为减小测量误差,在套管尺寸的选择上还应注意 哪些问题 ?
(提示:与简答题 2的第 (2)点类似,套管材料应选用不锈钢,因给出的三种材料中,不锈钢的 导热系数最小)
5. 什么是接触热阻 ? 减少固体壁面之间的接触热阻有哪些方法 ?
(提示: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 热阻称为接触热阻,接触热阻的存在使相邻的两个表面产生温降 (温度不连续 ) 。接触热阻主要与表面 粗糙度、表面所受压力、材料硬度、温度及周围介质的物性等有关,因此可以从这些方面考虑减少 接触热阻的方法,此外,也可在固体接触面之间衬以导热系数大的铜箔或铝箔等以减少接触热阻。 ) 第三章 对流传热 一、名词解释 1.
速度边界层:在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。 2.
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。 3. 定性温度:确定换热过程中流体物性的温度。 4.
特征尺度:对于对流传热起决定作用的几何尺寸。 5.
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。 6.
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。 7.
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。 8. 大空间自然对流传热:传热面上边界层的形成和发展不受周围物体的干扰时的自然 对流传热。
9. 珠状凝结:当凝结液不能润湿壁面 (θ>90?)时,凝结液在壁面上形成许多液滴,而不 形成连续的液膜。
10. 膜状凝结:当液体能润湿壁面时,凝结液和壁面的润湿角 (液体与壁面交界处的切面 经液体到壁面的交角 )θ<90?,凝结液在壁面上形成一层完整的液膜。
11. 核态沸腾:在加热面上产生汽泡,换热温差小,且产生汽泡的速度小于汽泡脱离加 热表面的速度,汽泡的剧烈扰动使表面传热系数和热流密度都急剧增加。
12. 膜态沸腾:在加热表面上形成稳定的汽膜层,相变过程不是发生在壁面上,而是汽 液界面上,但由于蒸汽的导热系数远小于液体的导热系数,因此表面传热系数大大下降。 二、填空题
1. 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 ) 2. 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。 ) 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。 )
3. 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)
4. 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)
5. 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) 6. 流体横掠管束时,一般情况下, 布置时高。 (叉排,顺排)
7. 管外流动传热, 有纵向冲刷和横向冲刷之分, 在其他条件相同时, 以 冲刷方向传热更为强烈。 (横向)
8. 对流传热微分方程式的表达式为 。其中, αx是 , λ 是 , Δt是 , 0 =???? ????y y t 是 。 (0 =???? ?????-=y x y t t h λ,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. 纯净饱和蒸气膜状凝结的主要热阻是