传热学b

浙江海洋学院 20010 - 2011 学年第 1学期

《 传热学 》课程考试期末试卷B

（适用班级：C08（1）、（2）建环）

一、选择题（40%）

1、傅里叶定律表明了导热过程中的热流矢量与温度梯度（ ）。 A ．成正比，方向相反 B.成正比，方向相反 C ．成反比，方向相反 D 成反比，方向相同

2、第一类边界条件是指（ ）。

A ．已知边界热流通量值 B.已知边界的表面传热系数和周围环境温度 C 已知边界温度 D 已知初始温度

3、一厚度为0.1m 均质平壁，两侧温度分别为60C ?和100C ?，平壁的导热系数为0.5()C m W ??/，则通过平壁的热流矢量为（ ）。

A ．2/200m W - B.2/20m W C.2/40m W D.2/200m W 4、下列关于热流密度矢量的说法哪个是正确的（ ）。 A ．单位时间单位面积上传递的热量

B ．热流密度矢量与温度梯度大小相等，方向相反

C ．热流密度矢量与温度梯度位于等温面的同一法线上，并指向温度降低的方向

D ．热流密度矢量与温度梯度大小相等，方向相同 5、反映流体物性对换热影响的准则数是（ ）。 A ．Nu B.Re C.Pr D.St 6、运动边界层厚度与（ ）有关。

A ．Nu B.Re C.粘度 D.速度

7、边界层的速度分布与温度分布相同的条件是（ ）。 A ．λν= B.D a = C.无条件 D.a =ν

8、表征浮生力与粘性力相对大小的准则数为（ ）。 A ．Re B.Nu C. Gr D. Pr

9、在（ ）条件下，流动可按自然对流看待。

A ．1.0Re 2≥Gr B. 10Re 2≤Gr C, 10Re 2≥Gr D. 1.0Re 2≤Gr

10、常壁温条件下层流热进口段长度（ ）常热流条件下层流进口段长度。 A ．大于 B.小于 C 等于 D 不确定

11、采取下列（ ）措施可以提高管内受迫流动换热系数。 A 增加流速，减小管径 B. 增加流速，增大管径 C 降低流速，减小管径 D. 降低流速，增大管径 12、管内流体断面平均温度按（ ）方法求出。

A ．算术平均温差 B.对数平均温差 C.断面焓值 D.断面质量

学院专业班级姓名学号

13、对于灰表面有（ ）。

A ．const ==εελ B. εελ≠=const C ．const ≠=εελ D. const ≠≠εελ

14、在具有反射、吸收和透过能力的物体上投射辐射力为30002m W ，物体反射的能量为5002m W ，物体吸收的能量为8002m W ，则： （1）物体透过的能量为（ ），

A ．13002m W B.5002m W C .1700 D.22002m W （2）物体的透射率为（ ）， A..433 B..567 C..576 D..733

(3)物体的反射率和吸收率为（ ）， A..267，0.167 B..167，0.567 C..567，0.167 D.。67，0.267

15、两块无限大平行平面1、2间的角系数为（ ）。 A ．1 B.0 C 2

121F F =

-? D. 2

1211F F -

=-?

16、物体的加热和冷却的正规情况阶段为（ ）。

A ．温度场不随时间变化

B 。物体中各点的加热率或冷却率相同。

C ．物体各点的温度相同 D.物体表面温度不再发生变化。 17、傅里叶准则Fo 是（ ）。

A ．非稳态导热过程的基本定律 B.描述物体导热热阻的物理量

C ．非稳态导热过程的无量纲时间

D 确定物体加热或冷却速率的物理量 18、松木比混凝土在感觉上较暖是因为（ ）。 A 松木的导热系数小 B 松木的热扩散率小 C ．松木的密度小 D 松木的蓄热系数小

19、满足下列（ ）条件的物体导热问题可以适用集总参数法求解。 A ．1.0>Bi B. 1.0Bi D. 01.0

二、简答题（10%）

1、对流换热管内流体的速度分布与温度有密切关系，

对于如图所示三种速度分布试用有关，试区分哪个是等温流动，哪个是液体冷却，哪个是液体加热流动？

2、对于图1-4平壁的传热过程，试分析下列情形下温度曲线的变化趋向

（1）0=λδ，（2）∞→1h （3）∞→2h

三、计算题（40%）

1、在某一产品的制造过程中，厚为1.0mm 的基板上紧贴了一层透明的薄膜，其厚度为0.2mm 。薄膜表面上有一股冷却气流流过，其温度为

C

t f ?

=20，对流换热表面传热系

()C m W

h ?

?=240。同时，有一股辐射能透过

薄膜投射到薄膜与基板的结合面上，如附图所示。基板的另一面维持在温度C t ?=301。生产工艺要求薄膜与基板结合面的温C t ?=600，试确定辐射热流密度q 应为多大？薄膜的导热系

数()K m W ?=02.0λ ,基板的导热系数()K m W ?=06.0λ。投射到结合面上的辐射热流全部为结合面所吸收。薄膜对60℃的热辐射是不透明的。

2、已知：外径为100mm 的钢管横穿过室温为27℃的大房间，管外壁温度为

100℃，表面发射率为0.85。求：单位管长上的热损失。已知大空间的自然对流实验关联式：()n

m m Gr C Nu Pr ?=。式中常数C 、n 取值如下表：

3、已知：一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行： C

t ?='3601，

C t ?="

3001，

C t ?='

302，

C

t ?="

2002

，K W c q m /250011=，传热系数

800=k ()K

m

W

?2

。.运行一年后发现，在

1

1c q m 、

2

2c q m 及'

1

t 、'

2

t 保持不变的情

形下，冷流体只能加热到C ?162，而热流体的出口温度则高于C ?

300，试确定此情况下的污垢热阻及热流体的出口温度。

4一太阳能集热器的截面如附图所示。用铝合金（()K m W ?=177λ）做成的吸热板的厚度δ=6mm ，背面除了与加热水管接触之处外，绝热良好，管子之间的距离L=200mm 。吸热板正面与盖板之间为真空。在设计工况下吸热板净吸收太阳的辐射能为

8002m W ，管内被加热水的平均唯独

为60℃。试确定设计工况下吸热板中的最高温度。

四、证明题（10%）

1如图所示，在固体壁面上按牛顿冷却定律所定义的h 与流体中温度场有如下关系式：

()

0|=???

?

????-=-y f w y

t

t t h λ 试证明两个相似的对流传热现象1与2应满足

2

1??? ??=??? ??λλhl hl ，其中l 为特征长