(1)出现温差 (2)出现临界热流
(3)促进传热 (4)没有影响
7． 下述哪一点不是热力设备与冷冻设备加保温材料的目的?
(1)防止热量(或冷量)损失 (2)提高热负荷 (3)防止烫伤(或冻伤) (4)保持流体温度
8． 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，应将
哪种材料放在内层?
(1)导热系数较大的材料 (2)导热系数较小的材料 (3)任选一种均可 (4)无法确定
9． 金属含有较多的杂质，则其导热系数将如何变化? （1）变大 （2）变小
（3）不变 （4）可能变大，也可能变小 10． 下列材料中，导热材料较差的材料是什么？
(1)铝合金 (2)铸铁
(3)不锈钢 (4)普通玻璃
11． 物体之间发生热传导的动力是什么?
(1)温度场 (2)温差
(3)等温面 (4)微观粒子运动
12． 下面哪种物质材料具有较大的导热系数?
（1）水 （2）空气 （3）水蒸气 （4）冰块
13． 通过大平壁导热时，大平壁内的温度分布规律是下述哪一种？
(1)直线 (2)双曲线 (3)抛物线 (4)对数曲线
14． 若已知某种气体的密度为0.617kg／m3，比热为1.122 kJ／(kg·K)，导热系数为0.0484W
／(m.K)，则其导温系数是多少? ( ) (1)14.3m2／s (2)69.9×10-6m2／s (3)0.0699m2／s (4)1.43×104m2／s
15． 已知某一导热平壁的两侧壁面温差是30℃，材料的导热系数是22W／(m.K)，通过的热
流密度是300W／m2，则该平壁的壁厚是多少? ( ) (1)220m (2)22m （3）2.2m (4)0.22m 16． 第二类边界条件是什么? （1） 已知物体边界上的温度分布。
（2） 已知物体表面与周围介质之间的传热情况。
（3） 已知物体边界上的热流密度。 （4） 已知物体边界上流体的温度与流速。
17． 冬天用手分别触摸置于同一环境中的木块和铁块，感到铁块很凉，这是什么原因?
(1)因为铁块的温度比木块低 (2)因为铁块摸上去比木块硬
(3)因为铁块的导热系数比木块大 (4)因为铁块的导温系数比木块大 18． 什么情况下圆筒壁导热可以按平壁处理?
(1)当其长度大于其外半径的10倍时 (2)当其长度是其壁厚的10倍时 (3)当其外径大于2倍的内径时 (4)当其外径大于其壁厚的4倍时
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19．
温度升高时，气体的导热系数一般随温度会发生怎样的变化? ( ) (1)增大 (2)减小
(3)不变 (4)可能增大也可能减小
20． 一般情况下，对于材料的导热系数，下述哪种说法是错误的?
（1）合金小于纯金属 (2)气体小于固体
(3)液体小于固体 (4)导电体小于非导电体
21．下列那种情况内燃机汽缸温度场不会随时间发生变化？
(1)内燃机启动过程 (2)内燃机停机 （3）内燃机变工况运行 (4)内燃机定速运行
22．在稳态导热中，已知三层平壁的内外表面温度差为120℃，三层热阻之比Rλ1 、Rλ2、 Rλ3=1：2：3，则各层的温度降为 。
(1)60℃、40℃、20℃ (2)70℃、40℃、10 ℃ （3）20℃、40℃、60℃ (4)10℃、40℃、70℃
23．材料的导热能力与吸热能力之比称为 。
(1)放热系数 (2)传热系数 （3）导热系数 (4)导温系数
24．蒸汽管道的内外直径分别为68mm和100mm，导热系数λ1=63W/（m. ℃），内表面温度为140℃。今采用玻璃棉垫料保温，λ2=0.053W/（m. ℃）。若要求保温层外表面的温度不超过50℃，且蒸汽管道允许的热损失ql=50W/m，则玻璃棉垫料保温层的厚度至少为 。
(1)41mm (2)54mm （3）91mm (4) 104mm 25． 导热体中不同温度的等温面将 。
(1)互相相交 (2) 互不相交（3）互相相切 (4)不定 26． 材料的导温系数是材料 和 的比值。
(1)吸热能力/导热能力 (2) 导热能力/吸热能力（3）比热容/导热系数 (4)导热系数/比热容
27． 固体壁面上敷设肋片后，其实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量的
比值为 。
(1)肋壁效率 (2) 肋化系数 （3）肋片效率 (4)无明确的专用名称 28． 忽略物体内部导热热阻的分析方法称为 。
(1)正规状况法(2)数学分析法 （3）数值解法 (4)集总参数法 29． 下列哪个是非稳态导热的表达式？
(1)t=f（x，y，z） (2)t=f（y，τ） （3）t=f（x，y） (4)t=f（z，x） 30． 下列那个表示非稳态导热过程的无因次时间？
(1)Bi (2)Fo （3）Ｒe (4)Ｐr 四、简答题
1． 试解释材料的导热系数与导温系数之间有什么区别和联系。
（提示：从两者的概念、物理意义、表达式方面加以阐述，如从表达式看，导温系数与导热系数成正比关系(a=λ/cρ)，但导温系数不但与材料的导热系数有关，还与材料的热容量(或储热能力)也有关；从物理意义看，导热系数表征材料导热能力的强弱，导温系数表征材料传播温度变化的能力的大小，两者都是物性参数。）
2． 试用所学的传热学知识说明用温度计套管测量流体温度时如何提高测温精度。
（提示：温度计套管可以看作是一根吸热的管状肋(等截面直肋)，利用等截面直肋计算肋端
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温度th的结果，可得采用温度计套管后造成的测量误差Δt为Δt=tf-th=
hPH??Ahtf?t0ch(mH)，其中
mH???H，欲使测量误差Δt下降，可以采用以下几种措施：
(1)降低壁面与流体的温差(tf-t0)，也就是想办法使肋基温度t0接近tf，可以通过对流体 通道的外表面采取保温措施来实现。
(2)增大(mH)值，使分母ch(mH)增大。具体可以用以下手段实现：①增加H，延长温度计套管的长度；②减小λ，采用导热系数小的材料做温度计套管，如采用不锈钢管，不要用铜管。因为不锈钢的导热系数比铜和碳钢小。②降低δ，减小温度计套管的壁厚，采用薄壁管。④提高h增强温度计套管与流体之间的热交换。)
3． 试写出直角坐标系中，一维非稳态无内热源常导热系数导热问题的导热微分方程表达式；
并请说明导热问题常见的三类边界条件。
?t?2t?a2 ( 提示：直角坐标系下一维非稳态无内热源导热问题的导热微分方程式???x第一类边界条件：τ>0,tw=fw(x, τ)
??t?第二类边界条件：τ>0,?????fw(x,?)
??n?w??t?第三类边界条件：τ>0,??s???h?tw?tf?
??n?w4． 在一根蒸汽管道上需要加装一根测温套管，有三种材料可选：铜、铝、不锈钢。问选用哪
种材料所引起的测温误差最小，为什么?为减小测量误差，在套管尺寸的选择上还应注意哪些问题?
（提示：与简答题2的第(2)点类似，套管材料应选用不锈钢，因给出的三种材料中，不锈钢的导热系数最小）
5． 什么是接触热阻?减少固体壁面之间的接触热阻有哪些方法?
（提示：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙，给导热过程带来额外热阻称为接触热阻，接触热阻的存在使相邻的两个表面产生温降(温度不连续)。接触热阻主要与表面粗糙度、表面所受压力、材料硬度、温度及周围介质的物性等有关，因此可以从这些方面考虑减少接触热阻的方法，此外，也可在固体接触面之间衬以导热系数大的铜箔或铝箔等以减少接触热阻。）
第三章 对流传热
一、名词解释
1． 速度边界层：在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。
2． 温度边界层：在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。 3． 定性温度：确定换热过程中流体物性的温度。
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4． 特征尺度：对于对流传热起决定作用的几何尺寸。
5． 相似准则(如Nu,Re,Pr,Gr,Ra)：由几个变量组成的无量纲的组合量。
6． 强迫对流传热：由于机械(泵或风机等)的作用或其它压差而引起的相对运动。 7． 自然对流传热：流体各部分之间由于密度差而引起的相对运动。
8． 大空间自然对流传热：传热面上边界层的形成和发展不受周围物体的干扰时的自然对流传
热。
9． 珠状凝结：当凝结液不能润湿壁面(θ>90?)时，凝结液在壁面上形成许多液滴，而不形成
连续的液膜。
10． 膜状凝结：当液体能润湿壁面时，凝结液和壁面的润湿角(液体与壁面交界处的切面经
液体到壁面的交角)θ<90?，凝结液在壁面上形成一层完整的液膜。
11． 核态沸腾：在加热面上产生汽泡，换热温差小，且产生汽泡的速度小于汽泡脱离加热
表面的速度，汽泡的剧烈扰动使表面传热系数和热流密度都急剧增加。
12． 膜态沸腾：在加热表面上形成稳定的汽膜层，相变过程不是发生在壁面上，而是汽液
界面上，但由于蒸汽的导热系数远小于液体的导热系数，因此表面传热系数大大下降。 二、填空题 1． 影响自然对流传热系数的主要因素
有： 、 、 、 、 、 。 (流动起因，流动速度，流体有无相变，壁面的几何形状、大小和位置，流体的热物理性质)
2． 速度边界层是指 。
（在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。） 温度边界层是指 。 （在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。）
3． 流体刚刚流入恒壁温的管道作层流传热时，其局部对流传热系数沿管长逐渐 ，这
是由于 。 （减小，边界层厚度沿管长逐渐增厚）
4． 温度边界层越 对流传热系数越小，强化传热应使温度边界层
越 。 （厚，簿）
5． 流体流过弯曲的管道或螺旋管时，对流传热系数会 ，这是由
于 。
（增大，离心力的作用产生了二次环流增强了扰动）
6． 流体横掠管束时，一般情况下， 布置的平均对流传热系数要比
布置时高。 （叉排，顺排）
7． 管外流动传热，有纵向冲刷和横向冲刷之分，在其他条件相同时，以 向冲刷
方向传热更为强烈。 （横向）
8． 对流传热微分方程式的表达式为 。其中，αx是 ，λ
??t?是 ，Δt是 ，???y??是 。
??y?0
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（hx????，局部换热系数，流体导热系数，主流流体温度与壁温之差，贴壁处流???t??y?y?0???t?体的法向温度变化率）
9． 纯净饱和蒸气膜状凝结的主要热阻是 。 （液膜的导热热阻）
10． 大容器饱和沸腾曲线可分为 、 、 、 四
个区域，其中 具有温差小、热流大的传热特点。 （自然对流、核态沸腾、过渡沸腾、膜态沸腾，核态沸腾）
11． 雷诺比拟采用 模型，其结果在Pr＝ 条件下与实验解相吻合.
（单层，1）
12． 沸腾的临界热通量是指 。
（当壁面过热度大到某一程度时，汽泡来不及脱离加热面而开始连成不稳定的汽膜，即由核态沸腾开始向膜态沸腾过渡，出现临界点的热流密度）
13． 格拉晓夫准则的物理意义 ；表达式Gr＝ 。 （流体流动时浮升力与粘滞力之比的无量纲量，
g?v?tlc3?2）
14． 减小管内湍流对流传热热阻的方法
有 、 、 、 。
（增加流速，采用短管。改变流体物性，增加换热面积，扰流，采用导热系数大的流体 用小管径等）
15． 反映对流传热强度的准则称为 准则。 （努塞尔）
16． 普朗特准则Pr的数学表达式为 ，它表征了 的相
对大小。
（ν/a，动量传递与热量传递）
17． 管内充分发展湍流的传热系数与平均流速U的 次方成 比.，与内
径D的 次方成 比。 （0．8，正，0．2，反）
18． 大空间自然对流处于湍流状态时有自模化特征，此时传热系数与 无关。 （尺寸）
19． 自然对流传热在 条件下发生关于特征尺度L的自模化现象.。 （湍流）
20． 在蒸汽的凝结过程中， 凝结的传热系数大于 凝结。 （珠状，膜状）
21． 自然对流传热是指 。
（流体在浮升力作用下的对流传热）
22． 管槽内对流传热的入口效应是指 。
（流体入口段由于热边界层较薄而具有较高的对流传热系数）
23． 流体在大空间沿竖壁作自然对流传热时，对于湍流工况，其对流传热系数正比于竖壁
高度的 次方。
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