2005—2006学年第 1 学期期末考试题
一、名词解释（本大题10分，每小题2分）
1. 导温系数 2. 对流换热 3. 发射率 4. 角系数 5. 肋效率
二、简答题（本大题30分，每小题3分）
1、试用传热学术语说明导热问题常见的三类边界条件。 2、写出两个同类现象相似的条件。
3、如何强化膜状凝结换热，试举出一个强化水平管外凝结换热的例子。
4、写出毕渥数与努塞尔数的定义式，并说明它们的物理意义，比较两者不同之处。
5、用一支插入装油的铁套管中的玻璃水银温度计来测量储气筒里的空气温度，请分析如何减小测试误差。
6、两滴完全相同的水珠分别落在120℃和400℃的铁板上，哪一滴先汽化掉，说明原因。 7、简述气体辐射的特点。
8、速度边界层的概念及如何定义边界层厚度。 9、何为遮热板，试写出一个应用遮热板的例子。
10、试分析室内暖气片的散热过程，各环节有哪些热量传递方式？（以暖气片管内走热水为例）。 三、计算题（本大题40，每小题8分）
1、用热电偶测量管道中气体的温度，热电偶的初始温度为20℃，与气体的表面传热系数为10W/(m2·K)。热电偶近似为球形，直径为0.2mm。计算：插入10s后，热电偶的过余温度为初始温度的百分之几？已知热电偶材料的导热系数67 W/ (m·K)，密度7310kg/m3，比热容228J/（kg·K）。
2、一矩形保温柜的外保温层是双壁为镀银的夹层结构，夹层空隙很小。外壁内表面温度tw1为-10℃，内壁外表面温度tw2为90℃，镀银壁面的发射率为=0.02。试计算（1）系统黑度（2）单位面积容器壁辐射换热的散热量。
3、一房间外墙由双层材料叠合组成。最里面是混凝土结构，厚370mm；外面为保温苯板，厚100mm。
已知该房间外墙的内、外壁面温度分别为20℃、－25℃，试求每平方米每小时该外墙的热损失及两层墙体分界面上的温度。内外层材料的导热系数分别为
W/(m2·K)；其中
为材料的平均温度。
W/(m2·K)，
4、室温为为10℃的大房间中有一个直径为15cm的烟筒，烟筒长15m，水平放置。求烟筒的
平均壁温为tw为110℃时，每小时的对流散热量。
，适用范围为，
定性温度取为：
10℃的空气物性参数为：
，
60℃的空气物性参数为：
，
，
，
5、用一裸露的热电偶测试圆管中气流的温度，热电偶的指示值t1=170℃。已知管壁温度tw=90℃，气流对热接点的对流换热系数为h= 50W/ (m2·K)，热接点的表面发射率=0.6。试确定气流的真实温度及测温误差，并简要说明如何减小误差。 四、综合题（20分）
有一架空蒸汽管道，管道内径为φ=300mm，管壁厚度5mm，其导热系数为36 W/(m·K)。外包有λb=0.04 W/ (m·K)的保温材料，厚度为40mm，管道内流有130℃的干饱和蒸汽，流速为41m/s；外有空气以2m/s横掠管道，温度为10℃。 求：1、管内对流表面传热系数。 2、管外对流表面传热系数。
3、每m蒸汽管道的总热阻及表面传热系数。 4、每小时每米蒸汽管道的散热量。备注：
? 管内流动的对流换热实验关联式
? 管外横掠的对流换热实验关联式
? 管外自然对流换热实验关联式
以上三式定性温度均取流体已知温度。
?
空气的热物性：
℃ ρ（kg/m3） Cp（kJ/k℃） 10℃ 1.247 1.005 W/m℃ 2.51 （kg/m·s） 14.16 Pr 0.705 5、干饱和蒸汽热物性
℃ ρ（kg/m3） Cp（kJ/k℃） 130 1.495 2.176 W/m℃ 2.76 （kg/m·s） 8.80 Pr 1.04 2004—2005学年第 1 学期期末考试题
一、名词解释（本大题10分，每小题1分）
1. 热流密度
2. 对流换热温度边界层 3. 自然对流
4. 定向辐射强度 5. 灰体 6. 核态沸腾 7. 发射率 8. 珠状凝结 9. 热辐射
10.对数平均温差
二、简答题（本大题30分，每小题3分） 1、热量传递的三种基本方式。 2、什么是黑体、镜体、绝对透明体。
3、根据下列条件，写出导热微分方程？直角坐标系，二维，非稳态，无内热源，常物性。
4、普朗特数的定义式及物理意义。
5、试分别用数学语言及传热学术语说明导热问题三种类型的边界条件。 6、简述强化膜状凝结换热的基本原则及实现方法。
7、室内安装的暖气设施，试说明从热水至室内空气的传热过程中，包含那些传热环节。 8、什么是辐射角系数，它有哪些特性。
9、在水平加热表面上沸腾（壁面温度可控）时，随着壁面过热度的增加，沸腾换热表面传热系数是否一定增加?为什么？
10、如何削弱两物体表面间的辐射换热。 三、计算题（本大题40，每小题10分）
1、为研究一换热设备的换热情况,采用一个缩小成原设备1/10的模型来研究,已知原设备空气流速为1m/s,热条件不变,模型中流体仍是空气,求模型中空气流速是多少才能保证模型与原设备的换热现象相似。
2、一直径为4cm的小铜球，初始温度为500℃，突然放置于10℃的空气中，假设铜球表面与周围环境的的对流换热系数为30 W/(m2·K)，试计算钢铜球冷却到200℃所需要的时间。已知铜球的比热Cp=0.377kJ/（kg·K），ρ=8440kg/m3，λ=109 W/(m·K)。
3、减少热损失和保证安全工作条件，在外直径为133mm 的蒸汽管道外侧覆盖保温层。蒸汽管外壁温度为400℃，按电厂操作规定，保温材料外侧温度不得超过50℃。如果采用导热系数为0.0887 W/(m2·K)的水泥珍珠岩制品做保温材料，并把每米管道的热损失Q/L 控制在465 W/m 以下，保温层厚度应为多少毫米？
4、两平行大平壁的发射率各为0.5和0.8，如果中间加入一片两面发射率均0.05的铝箔，计算辐射换热减少的百分数。 四、综合题（本大题20分）
如图所示换热器，0.361 MPa (ts=140℃) 的水蒸气在管外凝结，其表面传热系数
。冷却水在盘管内流动，流速为
，导热系数为
度为
，加热到
。
，盘管的弯曲半径为
，管外径为
，壁厚为
。冷水进换热器时的温
不计管内入口效应修正及温差修正，试求：
盘管内水的对流换热系数；
1. 换热器的对数平均温差；
2. 求换热器的传热系数和单位时间换热量； 3. 盘管的总长度。 4. 附：
5. 管内湍流强制对流换热实验关联式为： 6.
(加热流体时
；冷却流体时
，，
。 )
，
7. 水按常物性处理，其物性参数是：
，
8. 弯管修正系数：
2003-2004学年第二学期期末考试题
一、简答题（本大题18分，每小题3分） 1、根据下列条件，写出导热微分方程？
直角坐标系，一维，非稳态，无内热源，常物性。 2、热量传递的三种基本方式是什么? 3、绝热边界是第几类边界条件？
4、沸腾有泡态沸腾（核态沸腾）和膜态沸腾，试问：蒸发器都设计在哪种沸腾区？
传热学试题1
