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傳熱學(xué)模擬試卷與答案匯編傳熱學(xué)模擬 試卷 一、 單選題 1、一個(gè)表面的吸收比和( )無關(guān)。 a 投射表面溫度 b 吸收表面溫度 c 吸收表面面積 d投射表面性質(zhì) 2、在一維平板瞬態(tài)導(dǎo)熱問題中，可采用近似擬合公式(即第一項(xiàng)近似解)進(jìn)行計(jì)算的條件是( )。 a Fo0.1 c Bi0.2 3、 管內(nèi)強(qiáng)迫層流充分發(fā)展段，如其他條件不變，半徑增大時(shí)對(duì)流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)會(huì)( )。 a 增大 b 不變 c 減小 d 先減后增 4、 通過無內(nèi)熱源、常物性、對(duì)稱第一類邊界條件的平壁非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱正規(guī)狀況階段，溫度分布包括以下特性( )。 xa 線性 b僅是位置的函數(shù) c 不再受邊界條件的影響 d 僅與Fo和有關(guān) ,5、 蒸汽含有不凝結(jié)氣體時(shí)，凝結(jié)換熱的效果會(huì)( )。 a 減弱 b 無影響 c 增強(qiáng) d 可能增強(qiáng)，也可能減弱 6、 下面哪種方法能夠減少蒸汽通道內(nèi)熱電偶測(cè)溫誤差( )。 a熱電偶靠近通道內(nèi)壁 b增加熱節(jié)點(diǎn)黑度 c 減小氣流流速 d 通道外保溫 、 通過圓筒壁的傳熱過程，傳熱面上的總熱阻與( )無關(guān)。 7a 兩側(cè)流體流速 b 計(jì)算基準(zhǔn)面積 c 壁厚 d 固體壁物性 o8、 一個(gè)溫度為27C的表面在紅外線范圍內(nèi)可看作灰體，那么在的近,8m紅外范圍內(nèi)當(dāng)波長(zhǎng)增加時(shí)，灰體的光譜輻射力會(huì)( )。 a 持續(xù)增加 b持續(xù)減少 c 先增后減 d 先減后增 9、 是否可以通過安置肋片來強(qiáng)化換熱，主要取決于( )。 a 肋片材料 b 對(duì)流傳熱系數(shù) c Bi 準(zhǔn)則 d 肋高 10、流體強(qiáng)迫外掠平板時(shí)，邊界層厚度會(huì)( )。 a一直增加 b 逐漸減小 c 先增后減 d 保持不變 二、名詞解釋 1 膜狀凝結(jié) 2 傅立葉定律 3 強(qiáng)制對(duì)流 4 漫灰表面 5 格拉曉夫數(shù)Gr 三、簡(jiǎn)答題: 1、導(dǎo)熱系數(shù)為常數(shù)的無內(nèi)熱源的平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程，若平壁兩側(cè)都給定第二類邊界條件，問能否唯一地確定平壁中的溫度分布? 為什么? 1 2、如圖所示，在一個(gè)穩(wěn)態(tài)、二維導(dǎo)熱的溫度場(chǎng)中劃分網(wǎng)格，水平節(jié)點(diǎn)之間的間距為x，豎直節(jié)點(diǎn)之間的間距為y，導(dǎo)熱系數(shù)為，粗黑線為邊界，邊界為絕熱邊界，請(qǐng)寫出節(jié)點(diǎn)1和2的用于數(shù)值計(jì)算的節(jié)點(diǎn)方程。 3 2 1 5 4 3、某流體橫掠平板，其熱擴(kuò)散率為a，運(yùn)動(dòng)粘度為，且a，請(qǐng)畫出流動(dòng)邊界層和溫度邊界層的發(fā)展規(guī)律，并說明為什么。 4、一換熱器，重油從300?冷卻到180?，而石油從20?被加熱到150?，如換熱器流動(dòng)方式安排成(1)順流;(2)逆流，問平均溫差各為若干? 參考答案: 1、不會(huì)。因?yàn)榉€(wěn)態(tài)、無內(nèi)熱源的條件下，通過各個(gè)截面的熱流量為常數(shù)，即只有一個(gè)邊界條件。 t,tt,tyx,41212、節(jié)點(diǎn)1: ，,0,x2y2,t,tt,tt,t,yy325212 節(jié)點(diǎn)2: ,，,，,x,0x2x2y,3、熱擴(kuò)散率a決定了溫度邊界層的發(fā)展?fàn)顩r，粘度決定了速度邊界層的發(fā)展?fàn)顩r。當(dāng)a時(shí)，表明溫度邊界層厚度將大于速度邊界層厚度。 oo4、順流時(shí):平均溫差:,t,300,20,280C,t,180,150,30C280,30o,t,111.93C m280ln30oo逆流時(shí):平均溫差:,t,300,150,150C,t,180,20,160C160,150o,t,154.94C m160ln150四、計(jì)算題 1、如圖所示，某管道由三個(gè)漫灰表面(寬度均為1米)組成，A表面絕熱，3其他兩表面的參數(shù)如圖所示。求(1)單位長(zhǎng)度上表面A的凈輻射熱損失;(2)12 絕熱表面A的溫度;(3)如果的數(shù)值發(fā)生變化，是否會(huì)影響上面兩個(gè)計(jì)算,33結(jié)果, 22、蒸汽在換熱管外冷凝時(shí)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h=10000W/mk，換熱管的內(nèi)外直o徑分別為25毫米和28毫米，管壁導(dǎo)熱系數(shù)為110W/mK。管內(nèi)冷卻水的質(zhì)量流速為0.4kg/s。求解(1)管內(nèi)水對(duì)流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù);(2)基于換熱管外,42表面積的整體傳熱系數(shù)。已知:水:c=4.18kJ/Kgk, ,9.6，10N,s/mp6,0.6W/m,K, Pr=6.6;蒸汽汽化潛熱h= 2.414x10 J/kg。 fg參考答案: E,E12bbq,q,12 1.解: (1),1,11,12，1,AAF，(1/AF，1/AF)A11112113223222F=F=F=0.5; A=A=A=1X1=1m 1213231234,844E,A,T,1，5.67，10，1000,5.67，10W b1114,84E,A,T,1，5.67，10，700,13614W b22245.67，10,13614q,q,9874W 121,0.3311,0.5，,10.330.5，(1/0.5，1/0.5)0.5,1,1,0.33421(2) J,E,q,5.67，10,9874,36653W/m b111,A0.3311,1,1,0.522J,E，q,13614，9874,23488W/m b212,A0.522J,JJ,J21332,J=0.5(J+J) = 30070.5W/m 3121/AF1/AF1132231/41/4T,(E/,),(J/,),853K b333(3) 無影響 3 ，m44，0.44 2.解: (1)紊流，可以選用D-B Re,2.12，10i,4,D,3.14，0.025，9.6，10icorrelation計(jì)算管內(nèi)的對(duì)流傳熱系數(shù): 0.80.440.80.4 Nu,0.023RePr,0.023*(2.12，10)，6.6,141.45iiNu,k141.5*1102i h,3395(W/mK)iD0.025iln(D/D)111oi(2) ,，UAhAhA2,KLooooiitDDln(D/D)1111280.025ln(28/25)oooi,，,， UhhD2K100003395*252*110ooiitU,2250W/mKo2傳熱學(xué)模擬試題 一、 單選題 1、兩表面間的空間輻射熱阻和( )有關(guān)。 a 表面粗糙度 b 表面溫度 c 表面面積 d材料物性 2、在( )條件下，不能用Heisler圖線求解非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題。 a Bi0.1 b 第一類邊界條件 c Fo0.2 、 在管內(nèi)強(qiáng)迫層流充分發(fā)展段，如其他條件不變，Re增大時(shí)壁面上流體的無3量綱溫度梯度會(huì)( )。 a 增大 b 不變 c 減小 d 先減后增 4、 通過無內(nèi)熱源、導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度線性變化、平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱，隨著壁厚x的變化，熱流密度的數(shù)值按( )規(guī)律變化。 a 拋物線性 b 不變 c 線性 d 對(duì)數(shù)曲線 5、 蒸汽流速不為零時(shí)，則凝結(jié)換熱的效果會(huì)( )。 a 減弱 b 無影響 c 增強(qiáng) d 可能增強(qiáng)，也可能減弱 6、 下面哪種方法不利于減少蒸汽通道內(nèi)熱電偶測(cè)溫誤差( )。 a 減小熱節(jié)點(diǎn)黑度b 加遮熱罩 c 減小氣流流速 d 通道外保溫 7、 通過圓筒壁的傳熱過程，以內(nèi)側(cè)面積為基準(zhǔn)的單位面積上的導(dǎo)熱熱阻隨外徑的增加會(huì)( )。 a 增大 b 減小 c 不變 d 可能增大，也可能減小 4 8、 黑體的最大光譜輻射力所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)會(huì)隨溫度的升高向( )移動(dòng)。 a 短波 b 先短波，后長(zhǎng)波 c 長(zhǎng)波 d 先長(zhǎng)波，后短波 9、 傳熱壁面一側(cè)安置肋片，一定會(huì)( )傳熱。 a 強(qiáng)化 b 減弱 c 不影響 d 可能強(qiáng)化，也可能減弱 10、流體流過平板時(shí)，在( )下可以直接對(duì)局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)從0到L積分得到平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的表達(dá)式。 a t為常數(shù) b t為常數(shù) c t-t為常數(shù) d t+t為常數(shù) w fwfwf二、名詞解釋 1 灰體 2 基爾霍夫定律 3 自然對(duì)流 4 肋片效率 5 努謝爾數(shù)Nu 三、簡(jiǎn)答題: 1、甲、乙兩組采用完全相同的兩個(gè)球壁導(dǎo)熱裝置分別測(cè)量礦渣和煤灰的導(dǎo)熱系數(shù)，假定物性為常數(shù)。如果兩組測(cè)得的內(nèi)、外壁平均溫度相同，試預(yù)測(cè)他們得到的溫度分布是否一樣,為什么, 2、什么是非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱顯示格式的不穩(wěn)定性含義,試說明二維、無內(nèi)熱源、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性條件。 、試畫出穩(wěn)定層流膜狀凝結(jié)時(shí)，引入Nusselt假設(shè)后膜內(nèi)溫度分布和速度分布。 3o oo 4、一個(gè)簡(jiǎn)單逆流式換熱器，熱流體t=80C，t”=40C，冷流體t=15C，t”=381122oC，試定性畫出溫度分布曲線并求其平均對(duì)數(shù)溫差。 參考答案: 1 相同。因?yàn)槎叩奈⒎址匠滔嗤吔鐥l件一樣，所以解也一致。 2 若時(shí)間步長(zhǎng)過大，會(huì)得到不合理的解，對(duì)時(shí)間步長(zhǎng)的限制是:Fo0.5。 3 oo4 ,t,80,38,42C ,t,40,15,25Cmaxmin5 ,t,tomaxmin,t,32.77C ,tmaxln,tmin四、計(jì)算題 T,550K,0.8111、有一圓柱體，如圖所示，表面1溫度，發(fā)射率，表面2溫度X,0.308T,275K,0.43,122，發(fā)射率，圓柱面3為絕熱表面，角系數(shù)。求:(1)表面1的凈輻射損失;(2)絕熱面3的溫度。 1 0.3m32 0.6m2、 一內(nèi)徑為0.16m的蒸汽管道，壁厚為8mm，管外包有厚度為200mm的保溫層。已知管材的導(dǎo)熱系數(shù)=45W/(m.K)，保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)=0.1W/(m.K)。122管內(nèi)蒸氣溫度t=300?，蒸汽與管內(nèi)壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h=150W/(m.K)，周圍f112空氣溫度t=20?，空氣與保溫層外表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=10W/(m.K)，求單f22位管長(zhǎng)的散熱損失和外壁面溫度。 參考答案: 2A,，0.6，0.3,0.18,A,A,，0.3,0.09,3121 , A0.18,3X,X,，0.308,0.6161,33,1X,1,0.616,0.384A0.09,1,21, 1,0.811,0.41,RR120.8，0.09,0.36,0.4，0.09,0.06, 1128.9118.0R,12,RR1323AX0.09,，0.384,1120.09,，0.616, 116.0(，)/,RRR132312,，28.918.0，2 445.67，(5.5,2.75),2,4.31，10(W)111，16.00.360.06 6 14232J,E,R,5.67，5.5,4.31，10，,4.81，10(W/m)b11110.36, 14232J,E，,R,5.67，2.75，4.31，10，,2.61，10(W/m)b22120.06, 113332J,(J，J),(4.81，10，2.61，10),3.71，10(W/m)31222 3J3.71，10344,506(K)T3,8J,E5.67，103b3 ? dd32lnlndd212 解:單位長(zhǎng)度上導(dǎo)熱熱阻: ,，,1.887R,22121R,0.0132 內(nèi)表面對(duì)流熱阻: hA11 外表面對(duì)流熱阻: R,0.0552hhA2t,tf1f2,143.2W 1.887，0.0132，0.055外表面溫度 ot,t，,R,27.88C 222fh傳熱學(xué) 模擬試卷 一、 選擇題 1、在太陽能集熱器的吸收板表面通常會(huì)覆以選擇性涂層，作用是表面的吸收太陽光的能力比自身的輻射能力高出很多倍。請(qǐng)問該現(xiàn)象與基爾霍夫定律(發(fā)射率=吸收率)是否相矛盾。( ) A是 B不是 2、請(qǐng)問下面哪一種不是換熱器中常見的強(qiáng)化傳熱的措施( )。 A珠狀凝結(jié) B 擴(kuò)展表面 C 降低管內(nèi)流速 D管內(nèi)加裝擾流裝置 3、維持一種管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流的層流充分發(fā)展段狀態(tài)，如其他條件不變，Re數(shù)的增大將引起對(duì)流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的( )。 A 增大 B 不變 C 減小 D 不確定 4、黑體的最大光譜輻射力所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)會(huì)隨溫度的升高向( )方向移動(dòng)。 A 短波 B 先短波，后長(zhǎng)波 C 長(zhǎng)波 D 先長(zhǎng)波，后短波 7 5、在一維平板瞬態(tài)導(dǎo)熱問題中，可采用海斯勒曲線(即第一項(xiàng)近似解)進(jìn)行計(jì)算的條件是( )。 A Fo0.1 C Bi0.2 6、下面哪種方法不利于減少蒸汽通道內(nèi)熱電偶的測(cè)溫誤差( )。 A加裝遮熱罩 B增加熱節(jié)點(diǎn)發(fā)射率 C 增加氣流流速 D 通道外保溫 7、通過圓筒壁的傳熱過程，傳熱面上的總熱阻與( )無關(guān)。 A 固體壁面物性 B 壁厚 C計(jì)算基準(zhǔn)面積 D 兩側(cè)流體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 8、某一維有內(nèi)熱源無限大平板的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程，對(duì)應(yīng)溫度場(chǎng)的分布將按照( )規(guī)律變化(假設(shè)導(dǎo)熱系數(shù)、內(nèi)熱源均為常數(shù))。 A對(duì)數(shù)曲線 B線性 C不變 D拋物線 9、如下圖所示的三個(gè)表面，關(guān)于角系數(shù)的說法哪種是正確的 ( )。 A X=X+X B X=X+X C X?X+XD 無法確1+2,31,32,3 3,1+23,13,2 3,1+23,13,2 定 10、 一般情況下，工程應(yīng)用中的蒸發(fā)器都工作在核態(tài)沸騰區(qū)域，主要原因是該過程( )。 A 對(duì)流換熱較強(qiáng)，過熱度較小 B對(duì)流換熱較強(qiáng)，過熱度較大 C對(duì)流換熱較弱，過熱度較小 D對(duì)流換熱較弱，過熱度較大 二、名詞解釋 1 臨界絕緣直徑 2 有效輻射 3 自然對(duì)流 4 換熱器內(nèi)對(duì)數(shù)平均溫差 三、簡(jiǎn)答題 1、請(qǐng)說明冬季建筑室內(nèi)暖氣片的散熱過程中有哪些換熱環(huán)節(jié),各個(gè)環(huán)節(jié)有什么樣的換熱形式? 2、在膜狀凝結(jié)換熱中，若蒸汽以一定速度相對(duì)于液膜流動(dòng)，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)會(huì)怎樣變化,為什么,若蒸汽中含有不凝結(jié)氣體，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)又會(huì)怎樣變化，為8 什么, 3、分別寫出Bi、Nu 、Pr數(shù)的表達(dá)式，并說明其物理意義。 4、導(dǎo)熱系數(shù)為常數(shù)的無內(nèi)熱源的平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程，(1)若平壁兩側(cè)給定第一ttw1w2類邊界條件和，請(qǐng)問平壁內(nèi)部溫度分布是否與導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)，為什么, (2)相同的平壁厚度，仍給定上述第一類邊界條件，若選用另一種不同物性的材料，熱流密度是否變化，為什么, 參考答案: 1、有三個(gè)環(huán)節(jié)。第一個(gè)環(huán)節(jié):熱水通過對(duì)流和輻射的形式把熱量傳遞給固體壁面;第二個(gè)環(huán)節(jié):熱量以導(dǎo)熱的形式通過固體壁面;第三個(gè)環(huán)節(jié):熱量以對(duì)流和輻射的形式傳給室內(nèi)空氣。 2、若蒸汽流動(dòng)方向與液膜流動(dòng)方向相同，則蒸汽與液膜之間的摩擦力會(huì)使液膜厚度減小，傳熱系數(shù)會(huì)增加。若蒸汽流動(dòng)方向與液膜流動(dòng)方向相反，則蒸汽與液膜之間的摩擦力會(huì)使液膜厚度增加，傳熱系數(shù)相應(yīng)減小。若蒸汽中含有不凝結(jié)氣體，在凝結(jié)表面不凝結(jié)氣體會(huì)聚集，濃度升高，從而隔絕蒸汽和固體壁面，導(dǎo)致傳熱系數(shù)的急劇下降。 3、Bi=hl/，代表固體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻與界面上對(duì)流換熱熱阻之比。Nu=hl/，代表壁面上流體的無量綱溫度梯度。Pr=/a，代表動(dòng)量擴(kuò)散能力與熱量擴(kuò)散能力度量。 4、與導(dǎo)熱系數(shù)無關(guān)。根據(jù)平