華電傳熱學試題庫及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.導熱系數的單位是（）A.W/(m·K)B.W/(m2·K)C.J/(m·K)D.J/(m2·K)2.熱對流的基本計算式是（）A.傅里葉定律B.牛頓冷卻公式C.斯蒂芬-玻爾茲曼定律D.普朗克定律3.下列哪種材料導熱系數最小（）A.金屬B.水C.空氣D.陶瓷4.黑體表面的輻射能力與（）成正比。A.溫度B.溫度2C.溫度3D.溫度?5.努塞爾數Nu的表達式為（）A.hl/λB.l/αC.αl/λD.λ/hl6.下列屬于穩態導熱的是（）A.爐墻的散熱B.暖氣片散熱C.房屋墻壁冬季傳熱D.以上都是7.對流傳熱系數與下列哪個因素無關（）A.流體物性B.壁面形狀C.流體流量D.流體顏色8.兩物體輻射換熱時，角系數取決于（）A.物體表面溫度B.物體表面黑度C.物體幾何形狀和相對位置D.物體表面粗糙度9.導熱微分方程的推導依據是（）A.能量守恒定律B.質量守恒定律C.牛頓第二定律D.傅里葉定律10.強化傳熱的途徑不包括（）A.增大傳熱面積B.降低流體流速C.提高傳熱系數D.增大平均溫差二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.以下屬于傳熱基本方式的有（）A.導熱B.對流C.輻射D.熱傳導2.影響導熱系數的因素有（）A.材料成分B.溫度C.濕度D.密度3.自然對流的影響因素包括（）A.流體物性B.壁面與流體溫差C.物體形狀D.重力加速度4.輻射傳熱的特點有（）A.不需要介質B.具有方向性C.熱輻射能與溫度有關D.物體間輻射換熱與表面性質有關5.下列哪些是穩態導熱的特點（）A.溫度場不隨時間變化B.熱流量為常數C.導熱系數為常數D.物體內部無內熱源6.增強對流傳熱的方法有（）A.增加流速B.改變流動狀態C.采用導熱系數大的流體D.減小傳熱面積7.下列關于角系數的性質，正確的有（）A.相對性B.完整性C.可加性D.對稱性8.熱阻包括（）A.導熱熱阻B.對流熱阻C.輻射熱阻D.接觸熱阻9.非穩態導熱過程可分為（）A.初始階段B.正規狀況階段C.新穩態階段D.過渡階段10.以下哪些現象涉及到傳熱過程（）A.冰箱制冷B.太陽能熱水器加熱水C.汽車發動機散熱D.燈泡發光發熱三、判斷題（每題2分，共10題）1.導熱系數越大，材料的導熱能力越強。（）2.對流傳熱只能發生在流體中。（）3.黑體是一種理想化的物體，實際中并不存在。（）4.穩態導熱時，物體內部溫度分布不隨時間變化。（）5.強制對流的對流傳熱系數一定大于自然對流。（）6.物體的黑度只與物體表面性質有關，與溫度無關。（）7.熱阻串聯時，總熱阻等于各分熱阻之和。（）8.非穩態導熱過程中，物體的溫度分布始終隨時間變化。（）9.角系數取決于物體的幾何形狀和相對位置，與物體表面性質無關。（）10.增大傳熱溫差一定能增強傳熱效果。（）四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述傅里葉定律的內容。答：傅里葉定律指出，在導熱過程中，單位時間內通過給定截面的導熱量，正比于垂直于該截面方向上的溫度變化率和截面面積，而熱量傳遞的方向與溫度升高的方向相反。表達式為$q=-λ\frac{dT}{dn}$。2.什么是對流傳熱系數？其影響因素有哪些？答：對流傳熱系數是單位時間、單位壁面面積上，流體與壁面間在單位溫差下的對流傳熱量。影響因素有流體物性、流動狀態、壁面形狀尺寸、流體與壁面的溫差等。3.簡述輻射傳熱的基本特點。答：輻射傳熱特點：不需要介質，在真空中也能進行；具有方向性；熱輻射能與溫度及表面性質有關；物體間相互輻射和吸收的能量差值即為輻射傳熱量。4.如何增強傳熱？答：增強傳熱可從三方面著手：增大傳熱面積，如采用肋片等；提高傳熱系數，如增加流速、選擇合適流體；增大平均溫差，調整冷熱流體的進出口溫度。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論在設計換熱器時，如何綜合考慮傳熱系數、傳熱面積和平均溫差來提高換熱效率。答：首先要分析工況確定合適平均溫差。提高傳熱系數可優化結構、選合適流體。在一定條件下，增大傳熱面積能提升效率，但可能增加成本。要權衡三者關系，通過計算和優化，在滿足性能前提下降低成本、提高效率。2.舉例說明生活中自然對流和強制對流同時存在的傳熱現象，并分析其作用機制。答：如暖氣片供暖，周圍空氣因溫差產生自然對流使室內變暖；同時若開啟風扇，形成強制對流加速空氣流動，更快傳遞熱量。自然對流靠溫差驅動，強制對流靠外力驅動，共同作用提升室內傳熱效率。3.討論黑體模型在傳熱學研究中的意義。答：黑體是理想化模型，雖實際不存在，但它的輻射特性簡單明確。以黑體為基礎便于研究熱輻射基本規律，推導理論公式。對比黑體與實際物體輻射特性差異，能深入理解實際物體輻射傳熱特性，是研究輻射傳熱的重要基礎。4.結合實際，談談熱阻概念在保溫隔熱工程中的應用。答：在保溫隔熱工程中，熱阻是關鍵指標。通過增加保溫材料厚度、選用導熱系數小的材料增大導熱熱阻，減少熱量傳遞。合理設計結構降低接觸熱阻等。依據熱阻計算選擇合適材料和結構，達到良好保溫隔熱效果。答案一、單項選擇題1.A2.B3.C4.D5.A6.D7.D8.C9.A10.B二、多項選擇題1.ABCD2.ABCD