2025年大學(xué)熱學(xué)（傳熱學(xué)）上學(xué)期期末測試卷

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請將正確答案填在括號(hào)內(nèi)）1.關(guān)于傳熱系數(shù)，以下說法正確的是（）A.只與材料有關(guān)B.與材料及過程有關(guān)C.只與過程有關(guān)D.與材料、過程及溫差均無關(guān)2.穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時(shí)，物體內(nèi)溫度分布（）A.與熱流方向無關(guān)B.與熱流方向有關(guān)C.沿?zé)崃鞣较蚓€性變化D.沿?zé)崃鞣较蚍蔷€性變化3.以下哪種傳熱方式不需要介質(zhì)（）A.導(dǎo)熱B.對(duì)流C.輻射D.都需要介質(zhì)4.兩無限大平板間的輻射傳熱，當(dāng)表面發(fā)射率增大時(shí)，輻射傳熱量（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小5.對(duì)流傳熱系數(shù)的影響因素不包括（）A.流體物性B.壁面粗糙度C.流動(dòng)狀態(tài)D.溫差大小6.導(dǎo)熱微分方程適用于（）A.穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱B.非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱C.任何導(dǎo)熱過程D.僅二維導(dǎo)熱7.黑體的發(fā)射率為（）A.0B.0.5C.1D.28.管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流換熱，當(dāng)流速增加時(shí)，對(duì)流傳熱系數(shù)（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小9.自然對(duì)流的驅(qū)動(dòng)力是（）A.壓力差B.溫度差C.濃度差D.速度差10.肋片的作用是（）A.增加導(dǎo)熱熱阻B.減小對(duì)流換熱面積C.增加對(duì)流換熱面積D.減小導(dǎo)熱熱阻二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題4分，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，請將正確答案填在括號(hào)內(nèi)，少選、多選、錯(cuò)選均不得分）1.下列屬于熱輻射特性的有（）A.不需要介質(zhì)B.具有方向性C.遵循普朗克定律D.與物體表面狀況有關(guān)2.影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素有（）A.溫度B.壓力C.濕度D.材料結(jié)構(gòu)3.對(duì)流換熱的影響因素包括（）A.流體流動(dòng)狀態(tài)B.流體物性C.換熱表面形狀D.溫差大小4.以下哪些是增強(qiáng)傳熱的措施（）A.增大傳熱面積B.提高對(duì)流傳熱系數(shù)C.提高導(dǎo)熱系數(shù)D.減小輻射傳熱熱阻5.非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程中，物體的哪些參數(shù)會(huì)隨時(shí)間變化（）A.溫度B.熱流密度C.導(dǎo)熱系數(shù)D.比熱三、判斷題（總共10題，每題2分，請判斷對(duì)錯(cuò)，在括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”）1.熱流密度的方向與溫度梯度方向相反。（）2.只要有溫差就一定會(huì)發(fā)生熱傳導(dǎo)。（）3.對(duì)流換熱只發(fā)生在流體與固體表面之間。（）4.輻射傳熱可以在真空中進(jìn)行。（）5.導(dǎo)熱系數(shù)是物性參數(shù)，與溫度無關(guān)。（）6.黑體在任何溫度下都能全部吸收外來輻射能。（）7.自然對(duì)流的對(duì)流傳熱系數(shù)比強(qiáng)制對(duì)流的大。（）8.強(qiáng)化傳熱時(shí)，應(yīng)盡量減小熱阻大的環(huán)節(jié)的熱阻。（）9.穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時(shí)，物體內(nèi)各點(diǎn)溫度不隨時(shí)間變化。（）10.兩物體間的輻射傳熱量與兩物體的溫度差成正比。（）四、簡答題（總共3題，每題10分）1.簡述導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射三種傳熱方式的特點(diǎn)及區(qū)別。2.說明強(qiáng)化傳熱和削弱傳熱的意義及主要途徑。3.分析自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流的形成原因及影響因素。五、計(jì)算題（總共2題，每題15分）1.一厚度為20mm的平壁，兩側(cè)表面溫度分別為120℃和20℃，已知平壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.5W/(m·K)，求通過平壁的熱流密度。2.一圓形管道，內(nèi)徑為50mm，外徑為60mm，管內(nèi)流體溫度為80℃，管外空氣溫度為20℃，管長為2m。已知管內(nèi)流體與管壁的對(duì)流傳熱系數(shù)為100W/(m2·K)，管外空氣與管壁的對(duì)流傳熱系數(shù)為20W/(m2·K)，管壁材料導(dǎo)熱系數(shù)為40W/(m·K)，求通過管道的傳熱量。答案：一、選擇題1.B2.B3.C4.A5.D6.C7.C8.A9.B10.C二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.ABCD3.ABC4.ABCD5.AB三、判斷題1.√2.×3.×4.√5.×6.√7.×8.√9.√10.×四、簡答題1.導(dǎo)熱：依靠物體內(nèi)部粒子的微觀運(yùn)動(dòng)傳遞熱量，固體中主要傳熱方式。特點(diǎn)是無宏觀位移，與溫度梯度有關(guān)。對(duì)流：流體各部分發(fā)生宏觀位移引起的熱量傳遞。與流體流動(dòng)狀態(tài)和物性有關(guān)。輻射：物體通過電磁波傳遞能量。不需要介質(zhì)，與溫度四次方有關(guān)。區(qū)別：導(dǎo)熱基于微觀粒子運(yùn)動(dòng)，對(duì)流有流體宏觀運(yùn)動(dòng)，輻射靠電磁波。2.強(qiáng)化傳熱意義：提高設(shè)備傳熱效率，減小設(shè)備尺寸等。途徑：增大傳熱面積、提高對(duì)流傳熱系數(shù)、提高導(dǎo)熱系數(shù)、減小輻射傳熱熱阻等。削弱傳熱意義：減少熱量損失等。途徑：增加保溫層厚度、選用低導(dǎo)熱系數(shù)材料、采用反射性好的表面等。3.自然對(duì)流形成原因：流體各部分溫度不同導(dǎo)致密度不同，產(chǎn)生浮升力引起流動(dòng)。影響因素：溫差、流體物性、物體形狀等。強(qiáng)制對(duì)流形成原因：外力作用使流體流動(dòng)。影響因素：流速、流體物性、壁面形狀等。五、計(jì)算題1.根據(jù)傅里葉定律$q=\lambda\frac{T_1-T_2}{\delta}$，代入數(shù)據(jù)得$q=0.5\times\frac{120-20}{0.02}=2500W/m2$。2.先求管內(nèi)壁和外壁面積，再分別計(jì)算對(duì)流換熱熱阻和導(dǎo)熱熱阻，根據(jù)傳熱公式