2017年广东工业大学材料与能源学院839传热学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、填空题
1． 某一直径为0.1m 、初始温度为300K 的轴，其密度为
，导热系数为
，
比热为541J/（kg ·K ）。将该轴置于温度为1200K 的加热炉中，其表面对流换热系数为
，则其时间常数为_____; 要使其中心温度达到800K ，则放入加热炉内约需要加热
_____分钟（用几种参数法）。
【答案】1059.3s ; 859.02s
【解析】先检验是否可用集中参数法，根据毕渥数的定义可知：
可以采用集中参数法。 根据时间常数的定义可知：
把
计算可得时间常数为：
、
、d=0.1m代入上式，
根据集中参数法温度场的分析解，可得：
。
把
、t=800K、代入上式，可得：
2． 锅炉炉墙外墙与大气间的换热是_____。
【答案】对流换热
3． 流体刚入恒壁温的管道作层流换热时，其局部对流换热系数沿管长_____，这是因为_____。
【答案】减少；热边界层厚度沿着管长增加，而热量传递的区域主要集中在热边界层之内
4． 临界热绝缘直径_____，其意义为_____。
【答案】
；当绝缘层外径
时，导热热阻与对流传热热阻之和最小，此时散热
、
量为最大值
5． 导热集总参数系统的热惯性可由时间常数来描述，其影响因素为_____。
【答案】取决于物体自身的热容量
以及表面换热条件hA 。
6． 某换热器刚装时传热系数为
【答案】
，运行了一年后因结垢传热系数降为，这时，
其因运行结垢而产生的污垢热阻为_____。
【解析】根据题意可知因运行结垢而产生的污垢热阻为:
7． 自然对流在_____条件下发生自模化现象，此时表面传热系数与_____无关。
【答案】湍流；特征长度
8． 描述导热物体内部温度扯平能力的物性量叫_____，它由_____物性量决定，其定义式为_____。
【答案】热扩散率；物体的导热系数、密度、比热容c ;
9． 自然对流是指_____。
【答案】不依靠泵或风机等外力推动，由流体自身温度场的不均匀所引起的流动
10．换热器的热计算方法主要有_____和_____。
【答案】平均温差法；传热单元数法
二、判断题
11．热阻也是物质的一个物性参数。（ ）
【答案】错
12．强化辐射换热的措施有增加灰体的表面积, 黑度以及角系数。（ ）
【答案】对
【解析】对于两个漫灰表面组成的封闭腔的辐射传热, 辐射传热量为:
。由此可见, 通过增加黑体表面积、增加黑度以及角系数是强化辐射换
热的措施。
13．管内湍流换热，雷诺数越大，则对流换热系数也越大。（ ）
【答案】错
14．蒸汽在低于饱和温度的壁面接触时所可能出现的膜状凝结形式或珠状凝结形式主要取决于接触壁面表面的湿润能力。（ ）
【答案】对
【解析】蒸气与低于饱和温度的壁面接触时，如果凝结液体能很好地湿润壁面，它就在壁面上铺展成膜，即出现膜状凝结，如果凝结液体不能很好地湿润壁面，凝结液体在壁面上形成一个
个的小液珠，即出现珠状凝结。
15．对于重辅射表面（即绝热面），从辐射特性而言可当作黑体，而从吸收特性而言相当于白体。（ ）
【答案】对
三、简答题
16．为什么热量传递和动量传递具有相似性？雷诺类比适用于什么条件？
【答案】（1）通过边界层分析，得到的边界层动量微分方程式和能量微分方程式形式完全一致，且各自对应的边界条件也是相同的，说明边界层中的速度分布和温度分布具有类似的规律。由于边界层中存在温度梯度，因此产生了热量的传递，传递的热量具体体现为热流密度q ；由于同时存在速度梯度，因此产生了动量传递，传递的动量具体体现为黏性应力布的相似性说明热量传递与动量传递具有相似性。
（2）雷诺类比适用于Pr=l的流体。
17．写出傅里叶导热定律表达式，并说明式中各量和符号的物理意义。
【答案】体本领的大小；
。其中
是热流密度矢量；是导热系数，它表示物质导热
是通过该点的等温线上的法向单位矢量，指向
温度分布与速度分
是空间某点的温度梯度；
温度升高的方向，号表示热量沿温度降低的方向传递。
18．简述温室效应是怎么回事？
【答案】（1）对于普通玻璃、塑料薄膜、非对称的双原子气体及多元子气体等介质，可以透射可见光，但可以阻隔红外线。
（2）当可见光透射过这些介质后，被这些介质包围的固体吸收； （3）另一方面，固体的温度相对较低，发出的辐射能绝大部分是红外线。
（4）红外线无法透过这些介质，使得被这些介质包围的固体的温度升高。这就是温室效应。
19．何为过冷沸腾和饱和沸腾？大容器饱和沸腾曲线可以分为哪几个区域？
【答案】过冷沸腾——大容器沸腾中流体主要部分的温度低于相应压力下的饱和温度，则这种沸腾称为过冷沸腾。
饱和沸腾——大容器沸腾中流体主要部分的温度等于相应压力下的饱和温度，则这种沸腾称为过冷沸腾。
大容器饱和沸腾曲线分为:核态沸腾区、过渡沸腾区和膜态沸腾区。