一、选择1.下列(D)准则反应了对流换热的强弱a.雷诺数b.雷利数c.普朗特数d.努谢尔特数2.一无内热源的大平壁,一侧环境温度为80℃,另外一侧温度为20℃,热流密度为40W/m²,在大平壁的一侧贴一层导热系数为0.1W/(m·K)的保温材料,保温材料的厚度需要多少?(B)a.100mmb.50mmc.20mmd.60mm3.在稳态传热过程中,传热温差一定,如果希望系统穿热量增大,这不能采用下述哪种手段?(A)a.增大系统热阻b.增大传热面积c.增大传热系数d.增大对流换热系数4.当Fo数(A)0.2时,瞬态温度场的变化进入正常情况阶段。a.大于b.小于c.等于d.无法比较5.为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是(A)a.表面光滑,颜色较浅b.表面粗糙,颜色较深c.表面粗糙,颜色较浅d.表面光滑,颜色较深6.太阳与地球间的热量传递属于下述哪种传热方式?(C)a.导热b.热对流c.热辐射d.以上几种都不是7.如果在水冷壁的管子里结了一层水垢,其他条件不变,管壁温度与无水垢时相比将(B)a.不变b.提高c.降低d.随机改变8.有一板式传热器,热流体进口温度80℃、出口温度50℃,冷流体进口温度10℃、出口温度30℃,则顺流布置时和逆流布置时的对数平均温差分别为多少?(D)a.45.0℃,45.0℃b.42.540.0c.44.839.9d.39.944.89.单位时间内离开单位表面积的总辐射能力为该表面的(A)a.有效辐射b.辐射力c.反射辐射d.黑度10.当采用加肋片的方法增加传热时,将肋片加在(B)会最有效a.换热系数较大一侧b.换热系数较小一侧c.随便哪一侧d.两侧同样都加二、填空题1.温度剃度的方向是指向温度增加(增加/降低/不变)方向。2.热传递的三种方式分别为导热、对流和辐射。3.热流密度是指_单位传热面上的热流量_,单位是_W/m²_。4.对于服从兰贝特余弦定律的物体,其辐射力E与定向辐射强度Io之间的关系式为E=Ieπ。5.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,硬将导热系数较小(大/小/无所谓)的材料放在内层。6.流体流动和换热根据是否考虑粘性力可以分为主流区和边界层区两个区。三、判断1.温度场是矢量场,是空间和时间的函数。F2.手摸在铜板和木板上,很快就会感到铜板比木板冷的多,这是由于铜的导热系数大于木板的导热系数的缘故。F3.物体温度不变,其发射的辐射能也不变。T4.其他条件相同时,温度高于管壁温的水分别以与管轴线成90°和0°冲刷同一根管子,则后一种情况的表面传热系数要大于前者。F5.任何物体的辐射力都等于其定向辐射强度的π倍。F四、名词解释1.对流换热:流体与固体壁直接接触时所发生的热量交换。2.灰体:是指物体单色辐射力与同温度黑体单色辐射力随波长的变化曲线相似,或它的单色发射率不随波长变化。(光谱吸收比与波长无关的理想物体)3.热流密度:单位时间单位面积上所传递的热量。五、简答1.北方深秋季节的清晨,树叶叶面上常常结霜。试问树叶上、下表面的哪一面上容易结霜?为什么?答:上表面。晴朗夜晚,叶子上表面与太空间进行辐射热交换,由于太空温度很低,认为是绝对零度,因此,叶子上表面温度会降到零度以下,当空气中湿度较大水汽会在叶子表面结露,进而结霜,叶子下表面与土地进行辐射热交换,由于土地温度较高,因此叶子下表面不会结霜。2.强化管内受迫对流换热的途径有哪些?(至少3)1、将光管改为内螺纹管,可以加强管内端流,破坏传热过界层,对流换热系数得以大幅度增加。2、通过将光管改为内翅片管,可以大幅度提高换热面积。3、增大流速、4、采用弯管5、采用扭曲管。3.对流换热边界层特点有哪些?(至少3)六、计算1.如图1所示的长为30cm,直径为12.5mm的铜杆,导热系数为386W/(m·K),两端分别紧固的连接在温度为200℃的墙壁上。温度为38℃空气横线掠过铜杆,表面传热系数为17W/(m²·k)。求杆散失给空气的热量是多少?已知Φ=√hUλAθth(ml),m=√hU/λA2.在一换热器中,冷却水以2m/s的流速流过内径为10mm、长度为3m的铜管,冷却水的进、出口温度分别为15℃和65℃,试计算管内表面传热系数。已知λ=0.635W/(m·k),V=0.659*10∧-6m²/s,Pr=4.31,管内强制对流换热湍流关联式:Nu=1.86Re∧1/3Pr∧1/3(d/l)∧1/3(uf/uw)∧0.14。(按下图方法计算,数值不同)3.已知两块平行放置的平板的表面发射率均为0.8,温度分别为t1=527℃,t2=27℃,板间距远小于板的宽度与高度。求(1)板1的自身辐射,(2)板1、2间的辐射换热量,(3)板1的有效辐射,(4)板2的有效辐射。