2025年大學(xué)能源與動力工程（傳熱學(xué)）實(shí)訓(xùn)成果檢驗(yàn)卷

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、單項(xiàng)選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填寫在括號內(nèi)）1.下列哪種傳熱方式不需要介質(zhì)（）A.導(dǎo)熱B.對流C.輻射D.都需要2.對流傳熱系數(shù)與下列哪個因素?zé)o關(guān)（）A.流體種類B.流體流速C.壁面粗糙度D.傳熱面積3.傅里葉定律描述的是（）A.導(dǎo)熱規(guī)律B.對流換熱規(guī)律C.輻射換熱規(guī)律D.熱傳遞基本規(guī)律4.兩固體間的輻射換熱與下列哪個因素?zé)o關(guān)（）A.兩固體表面溫度B.兩固體表面發(fā)射率C.兩固體間距離D.周圍介質(zhì)溫度5.下列哪種材料導(dǎo)熱系數(shù)最大（）A.水B.空氣C.金屬D.陶瓷6.肋片效率是指（）A.肋片實(shí)際散熱量與肋片最大可能散熱量之比B.肋片最大可能散熱量與肋片實(shí)際散熱量之比C.肋片傳熱量與肋片導(dǎo)熱系數(shù)之比D.肋片導(dǎo)熱系數(shù)與肋片傳熱量之比7.穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時，物體內(nèi)溫度分布（）A.隨時間變化B.不隨時間變化C.與位置無關(guān)D.與導(dǎo)熱系數(shù)無關(guān)8.自然對流的動力是（）A.壓力差B.密度差C.溫度差D.速度差9.黑體的發(fā)射率為（）A.0B.1C.0.5D.0.810.換熱器中冷熱流體的流動方式有多種，下列哪種流動方式平均溫差最大（）A.順流B.逆流C.叉流D.混合流二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題4分，每題至少有兩個正確答案，請將正確答案填寫在括號內(nèi)，少選、多選、錯選均不得分）1.下列屬于熱傳遞基本方式的有（）A.導(dǎo)熱B.對流C.輻射D.熱對流2.影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素有（）A.物質(zhì)種類B.溫度C.壓力D.濕度3.對流換熱系數(shù)的影響因素包括（）A.流體物性B.流動狀態(tài)C.換熱表面形狀D.流體流速4.增強(qiáng)輻射換熱的方法有（）A.提高表面發(fā)射率B.增大表面面積C.提高表面溫度D.降低周圍介質(zhì)溫度5.下列關(guān)于換熱器的說法正確的有（）A.是實(shí)現(xiàn)熱量傳遞的設(shè)備B.按工作原理可分為間壁式、混合式、蓄熱式C.間壁式換熱器冷熱流體不混合接觸D.混合式換熱器冷熱流體直接混合接觸三、判斷題（總共10題，每題2分，請判斷下列說法的對錯，正確的打√，錯誤的打×）1.只要有溫度差就一定會發(fā)生熱傳遞。（）2.導(dǎo)熱系數(shù)是物質(zhì)的一種熱物性參數(shù)，與物質(zhì)種類有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)。（）3.對流換熱過程中，流體與壁面間的換熱熱阻主要集中在層流底層。（）4.輻射換熱不需要介質(zhì)，且可以在真空中進(jìn)行。（）5.黑體是理想的輻射體，其吸收比和發(fā)射率都為1。（）6.肋片的主要作用是增加傳熱面積，提高傳熱量，所以肋片越多越好。（）7.穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時，通過平壁的熱流密度處處相等。（）8.自然對流的對流傳熱系數(shù)一般比強(qiáng)制對流的對流傳熱系數(shù)大。（）9.換熱器的效能只與換熱器的結(jié)構(gòu)有關(guān)，與冷熱流體的性質(zhì)無關(guān)。（）10.順流和逆流換熱器中，逆流時的對數(shù)平均溫差一定大于順流時的對數(shù)平均溫差。（）四、簡答題（總共3題，每題10分）1.簡述導(dǎo)熱、對流和輻射三種傳熱方式的特點(diǎn)及區(qū)別。2.說明強(qiáng)化傳熱的主要途徑有哪些，并舉例說明。3.分析影響對流傳熱系數(shù)的主要因素，并闡述如何提高對流傳熱系數(shù)。五、計(jì)算題（總共2題，每題15分）1.有一厚度為δ=0.2m的平壁，兩側(cè)表面溫度分別為t?=120℃，t?=20℃，平壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.5W/(m·K)。求通過平壁的熱流密度q。2.某套管換熱器，內(nèi)管為φ38×3mm的鋼管，外管為φ57×3.5mm的鋼管。內(nèi)管走熱水，流量為0.5kg/s，進(jìn)口溫度為90℃；外管走冷水，流量為1kg/s，進(jìn)口溫度為20℃。已知熱水比熱容c?=4.2kJ/(kg·K)，冷水比熱容c?=4.18kJ/(kg·K)，總傳熱系數(shù)K=800W/(m2·K)。求換熱器的對數(shù)平均溫差及所需的傳熱面積。答案：一、1.C2.D3.A4.D5.C6.A7.B8.B9.B10.B二、1.ABC2.ABCD3.ABCD4.ABC5.ABCD三、1.√2.×3.√4.√5.√6.×7.√8.×9.×10.√四、1.導(dǎo)熱是依靠物體內(nèi)分子、原子和電子等微觀粒子的熱運(yùn)動而傳遞熱量，是固體內(nèi)部傳熱的主要方式，不需要介質(zhì)；對流是流體各部分之間發(fā)生宏觀相對位移而引起的熱量傳遞，必須有流體參與；輻射是物體通過電磁波來傳遞能量，不需要介質(zhì)，可在真空中進(jìn)行。區(qū)別在于傳熱機(jī)理、介質(zhì)需求、熱量傳遞特點(diǎn)等。2.強(qiáng)化傳熱途徑：提高傳熱系數(shù)，如提高流體流速、增強(qiáng)流體擾動等；增大傳熱面積，如采用肋片等擴(kuò)展表面；提高平均溫差，合理安排冷熱流體流動方式。舉例：在管殼式換熱器中增加折流板增強(qiáng)流體擾動提高傳熱系數(shù)。3.影響對流傳熱系數(shù)因素：流體物性、流動狀態(tài)、換熱表面形狀和尺寸、流體流速等。提高對流傳熱系數(shù)方法：增大流速、改變流動狀態(tài)（如從層流變?yōu)橥牧鳎?、采用特殊形狀換熱表面、增加流體擾動裝置等。五、1.根據(jù)傅里葉定律q=λ(t?-t?)/δ，代入數(shù)據(jù)得q=0.5×(120-20)/0.2=250W/m2。2.先求熱流體出口溫度t?'和冷流體出口溫度t?'，根據(jù)熱平衡方程c?m?(t?-t?')=c?m?(t?'-t?)，結(jié)合已知條件可解得t?'=57.4℃，t?'=37.6℃。對數(shù)平均溫差Δt?=(Δt?-Δt?)/ln(Δt?/Δt?)=(90-37.6-20+57.4)/ln((90-37.6)/