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工程传热学试题及答案

1.下列哪种传热方式属于导热？

A.对流B.辐射C.热传导D.以上都是

答案：C

2.下列哪种情况下，热阻最小？

A.热流密度最大B.热流密度最小C.热流密度适中D.以上都不确定

答案：B

3.下列哪种情况下，热传导系数最大？

A.材料密度最大B.材料密度最小C.材料密度适中D.以上都不确定

答案：A

4.下列哪种情况下，热传导系数最小？

A.材料导热性最好B.材料导热性最差C.材料导热性适中D.以上都不确定

答案：B

5.下列哪种情况下，对流换热系数最大？

A.流体温度最高B.流体温度最低C.流体温度适中D.以上都不确定

答案：A

6.下列哪种情况下，辐射换热系数最大？

A.辐射表面温度最高B.辐射表面温度最低C.辐射表面温度适中D.以上都不确定

答案：A

7.下列哪种情况下，热阻最小？

A.热流密度最大B.热流密度最小C.热流密度适中D.以上都不确定

答案：B

8.下列哪种情况下，热传导系数最大？

A.材料密度最大B.材料密度最小C.材料密度适中D.以上都不确定

答案：A

9.下列哪种情况下，对流换热系数最大？

A.流体温度最高B.流体温度最低C.流体温度适中D.以上都不确定

答案：A

10.下列哪种情况下，辐射换热系数最大？

A.辐射表面温度最高B.辐射表面温度最低C.辐射表面温度适中D.以上都不确定

答案：A

二、填空题（每题2分，共20分）

1.传热学主要研究物体内部和物体之间的______传递规律。

答案：热量

2.传热学中的三种基本传热方式是______、______和______。

答案：导热、对流、辐射

3.热传导系数的单位是______。

答案：W/(m·K)

4.对流换热系数的单位是______。

答案：W/(m2·K)

5.辐射换热系数的单位是______。

答案：W/(m2·K)

6.热阻的单位是______。

答案：K/W

7.热流密度的单位是______。

答案：W/m2

8.热传导系数与材料密度成______关系。

答案：正比

9.对流换热系数与流体温度成______关系。

答案：正比

10.辐射换热系数与辐射表面温度成______关系。

答案：正比

三、计算题（每题10分，共30分）

1.已知一金属棒长度为0.5m，直径为0.02m，材料的热传导系数为50W/(m·K)，两端温差为100℃，求金属棒的热阻。

答案：R=0.02m/(50W/(m·K))=0.0004K/W

2.已知一圆形管道，内径为0.1m，外径为0.2m，管壁材料的热传导系数为20W/(m·K)，流体温度为100℃，管道长度为1m，求管道的对流换热系数。

答案：h=100W/(m2·K)

3.已知一辐射表面温度为1000℃，辐射表面面积为1m2，求辐射换热系数。

答案：εσT?=5.67×10??W/(m2·K?)×1000K?=5.67×10?W/m2

四、简答题（每题10分，共20分）

1.简述传热学在工程中的应用。

答案：传热学在工程中的应用非常广泛，如热交换器、空调、制冷、加热、热处理、能源利用等领域。

2.简述传热学中的三种基本传热方式的特点。

答案：导热：热量通过物体内部传递，主要受材料导热性、温度梯度、热阻等因素影响；对流：热量通过流体传递，主要受流体温度、流速、流体性质等因素影响；辐射：热量通过电磁波传递，主要受辐射表面温度、辐射面积、辐射性质等因素影响。

五、论述题（20分）

论述传热学在能源领域的应用。

答案：传热学在能源领域具有广泛的应用，以下列举几个方面：

1.热力发电：传热学在热力发电中起着至关重要的作用，如锅炉、汽轮机、冷凝器等设备的设计与运行都涉及到传热学原理。

2.热泵与空调：传热学在热泵与空调系统中，用于提高能源利用效率，降低能耗。

3.热能回收：传热学在热能回收系统中，用于将废热转化为可利用的热能，提高能源利用率。

4.热力设备优化：传热学在热力设备优化中，用于提高设备性能，降低能耗。

5.能源利用：传热学在新能源利用中，如太阳能、地热能、生物质能等，用于提高能源转换效率。

总之，传热学在能源领域的应用具有很高的实用价值，对于提高能源利用效率、降低能耗、保护环境具有重要意义。