人环奖初赛试题及参考答案

第1页共40页2011人环奖试卷-传热学1、某厚度为50mm的无限大平壁，其稳态温度场为22002000tx，那么平壁内有：（B）A、负的非均布内热源B、正的非均布内热源C、负的均布内热源D、正的均布内热源2、用作太阳能集热器表面的选择性吸收介质对短波辐射和长波辐射的辐射特性应该是：（A）A、对短波辐射的吸收率高，对长波辐射的吸收率低B、对短波辐射的吸收率高，对长波辐射的吸收率高C、对短波辐射的吸收率低，对长波辐射的吸收率低D、对短波辐射的吸收率低，对长波辐射的吸收率高3、一条在锅炉房与热用户之间的暴露于空气中的供热管道，沿途保温状况不变。出口温度为95℃，距离锅炉房0.5km处水温降为93℃，则距离2km处水温为（B）A、等于87℃B、高于87℃C、低于87℃D、高于91℃4、壁面与温度为ft的流体接触。如果对流换热系数h为零，那么该条件相当于（C）A、wfttB、wt=常数C、绝热D、稳态5、某流体的Pr准则数大于1，那么该流体的速度边界层与温度边界层【D】A、一样厚B、不一定C、温度边界层较厚D、速度边界层较厚6、流体的运动粘度与质扩散率之比是一个无量纲的物性量，称为：【D】A、普朗特准则B、刘伊斯准则C、宣乌特准则D、施米特准则7、通常非金属材料的导热系数，随温度的升高而【B】A、减小B、增大C、不变D、先减小后增大8、物体在等温介质中冷却，时间足够长以后进入正常情况阶段，以下的命题中不正确的是【C】A、物体的冷却率与物体中各点的坐标无关第2页共40页B、物体的冷却率与时间无关C、物体的冷却率与初始温度分布无关D、物体的冷却率与表面换热系数无关9、深秋季节，空气温度高于0℃，树叶却会结霜，这主要是由于树叶通过如下那种途径散失了热量？【B】A、树干的热传导B、向天空的热辐射C、与空气的对流换热D、树叶的呼吸作用10、描述固体导热的傅里叶定律dtqdx不适用的范围是【C】A、稳态导热和非稳态导热B、导热系数随温度变化C、各向同性和各向异性介质D、三维导热问题11、由三层材料组成的复合大平壁，三层材料的导热系数为常数，并依次由小到大，在稳态情况下通过各层材料的热流密度【A】A、相等B、由大到小C、由小到大D、不确定12、某一稳态、常物性、无内热源的导热物体的表面最低温度为100℃，那么其内部绝对不可能出现的温度是【A】A、50℃B、200℃C、1000℃D、2000℃13、Biot准则用于某个热物体的对流散热过程求解，【B】A、Bi越大，说明物体内部的温度分布越均匀，适用集总参数法B、Bi越小，说明物体内部的温度分布越均匀，适用集总参数法C、Bi越大，说明对流比导热占优势，是稳态对流换热过程D、Bi越小，说明导热比对流占优势，是稳态导热过程14、某表面在同温度下发射率与吸收率相等，该表面为【C】A、漫表面B、灰表面C、漫-灰表面D、任何表面15、在周期性变化的边界温度作用下半无限大介质中的温度波在深度方向呈现衰减和延迟。当介质的热扩散率增大时，温度波的衰减度和延迟时间分别【A】A、减小、减小B、增加、增加C、增加、减小D、减小、增加16、在物性条件相同情况下同管径的粗糙管与光滑管受迫流动进行对流换热，在充分发展段第3页共40页时，比较相同管长的压降p和表面传热系数h，有【C】A、粗糙管p光滑管p，粗糙管h光滑管hB、粗糙管p光滑管p，粗糙管h光滑管hC、粗糙管p光滑管p，粗糙管h光滑管hD、粗糙管p光滑管p，粗糙管h光滑管h17、在某一确定材料中温度波的频率越高，则温度波的振幅沿传播方向衰减【A】A、越快B、越慢C、不变D、视情况而定18、常温与常压下水和空气均以5m/s的速度外掠平板，前者的对流换热系数可能是后者的【D】A、0.1倍B、1倍C、10倍D、100倍19、双层玻璃窗，如果不考虑其夹层内的空气会发生自然对流，那么计算出该玻璃窗的冷（热）负荷将【A】A、比实际的大B、与实际的相等C、不一定D、比实际的小20、初始温度分布均匀的无限大平壁置于温度恒定的流体中冷却的非稳态导热过程，如果平壁两侧的对流换热系数为无穷大，则以下哪一种现象是不可能出现的？【C】A、Bi准则数为无穷大B、定常壁面温度C、平壁内温度分布均匀D、温度定向点与壁面的距离为零清华同方人工环境工程科学奖学金竞赛试题《传热学》十五道题：1、某对流散热物体的温度计算适用集总参数法的条件是（B）A、傅里叶准则数Fo大于某一数值B、毕渥准则Bi小于某一数值C、三维尺寸很接近D、导热系数较大2、在（B）的条件下，对流热扩散系数与对流质扩散系数存在简单的换算关系A、普朗特准则Pr=1B、刘易斯准则Le=1C、施密特准则Sc=1第4页共40页D、宣乌特准则Sh=13、毕渥准则Bi反映了对流散热物体的什么特点？（B）A、反映了物体内部温度分布的均匀性，Bi的值越大，代表温度分布越均匀B、反映了物体内部温度分布的均匀行，Bi的值越大，代表温度分布越不均匀C、反映了物体散热能力的大小，Bi的值越大，代表散热速度越快D、反映了物体散热能力的大小，Bi的值越大，代表散热速度越慢4、努谢尔特准则Nu中的导热系数指的是(A）A、流体的导热系数B、固体壁面的导热系数C、流体的导热系数和固定壁面的导热系数的平均值D、依具体条件而定5、一台按照逆流流动方式设计的套管换热器在实际使用过程中被安装成顺流流动方式，那么将（C）A、流动阻力增加B、传热换热系数减小C、换热量不足D、流动阻力减小6、对流质交换表面传质系数的单位是（C）A、W/(m.K)B、W/(m2.K)C、m/sD、kg/s7、某一确定流体在垂直管内流动并被冷却，流体向上流动的对流换热系数与向下流动的相比（A）A、要大B、要小C、大小相等D、大小不确定8、周期性边界温度条件下，无限大平壁内不同位置的温度波（A）A、具有相同的周期B、具有相同的振幅C、周期逐渐缩短D、波长逐渐变小9、黑体温度越高，则热辐射的（C）A、波长越短B、波长越长C、峰值波长越短第5页共40页D、波长范围越小10、形式为зt/зτ=a▽2.t的导热微分方程适用的范围是（A）A、非稳态导热B、各向异性介质C、导热系数随温度变化D、有内热源11、竖平壁层流膜状凝结的平均表面传热系数随壁面高度的增加而（），随换热温度的增加而（D）A、增加，增加B、增加、减小C、减小，增加D、减小，减小12、在什么条件下，普通物体可以看作是灰体？（D）A、发出热辐射的金属表面可以看作是灰体B、出红外辐射的表面均可看作是灰体C、普通物体表面在高温条件下的热辐射可以看作是灰体D、普通物体表面在常温条件下的热辐射可以看作是灰体13、瑞利准则Ra=Gr.Pr是与（D）过程有关的无量量纲A、非稳态导热B、凝结放热C、受迫对流D、自然对流14、凝结分为膜状凝结和珠状凝结两种形式。在相同的条件下，膜状凝结的对流换热表面传热系数（B）A、要大于珠状凝结的对流换热系数B、要小于珠状凝结的对流换热系数C、要等于珠状凝结的对流换热系数D、不一定比珠状凝结的对流换热系数大15、向大气中大量排放CO2气体会引起“温室效应”主要是因为（C）A、CO2气体的导热性能差B、CO2气体能够吸收可见光C、CO2气体能够吸收红外辐射D、CO2气体能够反射可见光传热学1本题2分第6页共40页俩物体或一物体俩个部位之间热量发生传递的必要条件是【B】A、有内热源B、有温度差C、直接接触D、温度随时变化题号2本题2分水平架空长圆管对地面的辐射换热平均角数为（D）地面对圆管的平均角系数为（）A、0，0.5B、0.5，0.5C、0，0D、0.5，0题号3本题2分多孔保温材料，一旦受潮，它的导热系数将会【C】A、减少许多B、基本不变C、增大许多D、可能增大也可能减少题号4本题2分壁面与温度为t的流体接触。若对流换热系数h无穷大，那么该条件相当于【A】A、壁面温wt=ftB、壁面热流wq=常数C、绝热D、稳态题号5本题2分(毕渥，Biot)准则数越小，说明物体内的非稳定湿度场【C】A、空间分布差异越大B、随时间的变化越剧烈C、空间分布差异越小D、随时间的变化越平缓题号6本题2分如图1，符合墙壁稳态导热，则各层墙壁的导热系数和热流密度态导热，则各层墙壁的导热系数和热流密度的关系是、(无)A、1q〉2q〉3q，1〉2〉3B、1q〈2q〈3q，1=2=3C、1q=2q=3q，1〈2〈3D、1q==2q3q，1〉2〉3题号7本题2分第7页共40页等截面直肋肋片的肋片效率为1n=th（ml）/ml，当ml增加时，肋片效率将【C】A、单调增加B、单调减少C、先增加后减少D、咸减少后增加题号8本题2分可见光的波长范围是【A】A、0.38um~0.67umB、0.76um~2umC、0.1um~100umD、0.2um~2um题号9本题2分有一个水池，池面空气干球温度为30℃,湿球温度为26℃，池水水温为27℃，则空气与水面之间发生的热质交换过程为【D】A、空气向池水的总传热量大于池水向空气的总传热量，池水会不断升温B、空气向水面的的显热传热量等于水面向空气的潜热传热量，为绝热过程，池水温度不变C、B、空气向水面的的显热传热量大于水面向空气的潜热传热量，因此空气的温度会下降D、B、空气向水面的的显热传热量小于水面向空气的潜热传热量，因此空气的焓值会增加题号10本题2分发射率=吸收率【A】A、适用于漫灰表面B、当与环境温度平衡时适用于任何表面C、当环境为黑体时适用于任何表面D、适用于任何表面题号11本题2分俩台相同的散热器是按串联的连接方式设计的，但是实际适用过程中被安装成并联形式，以下哪种现象将不可能【A】A、散热量不足B、传热系数减小C、散热量增大D、流动阻力减小题号12本题2分在有冷凝或蒸发的情况下，对流换热系数会【B】A、减小B、增大C、不变D、以上各种可能性都有题号13本题2分某一稳态、常物理。无内热源的导热物体的表面最高温度为1000℃，那么其内部绝对不可能出现的温度是【D】第8页共40页A、50℃B、200℃C、1000℃D、2000℃题号14本题2分以下哪种沸腾状态不属于大空间沸腾换热的沸腾状态？【A】A、过冷沸腾B、自然对流沸腾C、模态沸腾D、泡态沸腾题号15本题2分半无限大平壁周期性变化边界条件下的温度波【B】A、空间上单调衰减，时间上周期变化且相位保持一致B、空间上周期变化且振幅衰减，时间上周期变化且相位延迟C、空间上单调衰减，时间上周期变化且相位延迟D、空间上周期变化且振幅衰减，时间上周期变化且相位保持一致2005年人环奖考题（第13届）传热学部分（25分）1．温度波的衰减与热扩散系数a和周期的关系答：导温系数大，周期性温度波传播时衰减度就小，波动频率高，周期短，振幅衰减越快2．在外掠管束换热中，前排的表面传热系数（低于后排表面传热系数）3．什么是灰体？什么样的物体可以视为灰体？答：实际物体在红外线波段范围内近似视为灰体。灰体的光谱发射率不随波长变化。2007年人环奖考题（第15届）传热学部分（25分）1．冷凝温度、蒸发温度。答：在某压强下，由液体变为气体的温度为蒸发温度，由气体变为液体的温度是冷凝温度。2．一碗热水放到凉水盆里，热水与凉水由碗隔开。搅动碗里的水跟搅动盆里的水哪种方式会让碗里的热水凉得更快些？答：搅动盆中的水量的更快。3．封闭容器、敞口容器中分别都装满水，室内空气条件不变。哪个温度高？最终的温度会不会一样？答：最初封闭容器内的温度高，但终温度相同均为室温。4．Bi准则答：Bi=hl/r，r为导热物体的导热系数，h是表面传热系数，一般已知。该准则反映导热物体内部导热热阻与外部对流换热热阻之间的相对大小。是已定准则。第9页共40页5．在什么情况下质交换系数与热交换系数存在简单的换算关系？答：刘易斯准则数为1时。Sc=Pr,a=D,hd=h/(Cp*p)6．一个表冷器凝结换热，一个不是，换热量相同情况下，问谁的面积大？答：非凝结换热的表冷器面积大。传热系数小，换热量相同，故需增大面积。2008年人环奖试题（第16届）传热学部分（25