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2025年综合类-物理学-传热学历年真题摘选带答案(5卷单选题100题)

2025年综合类-物理学-传热学历年真题摘选带答案(篇1)

【题干1】傅里叶导热定律中，热流密度方向与温度梯度方向的关系是？

【选项】A.相同方向B.相反方向C.垂直方向D.无固定关系

【参考答案】B

【详细解析】傅里叶定律公式为q=-k?T，负号表明热流密度方向与温度梯度方向相反，温度梯度指向温度升高方向，而热流从高温流向低温，故选B。

【题干2】多层平壁导热时，总热阻等于各层热阻的？

【选项】A.系数相加B.乘积C.平方和D.立方和

【参考答案】A

【详细解析】多层导热的热阻叠加遵循串联原则，总热阻R_total=R1+R2+...+Rn，每层热阻R=δ/(kA)，故选A。

【题干3】对流换热关联式Nu=αL/k中，L通常指流体流动方向的特征长度，当流体在圆管内作湍流时，L应取？

【选项】A.直径B.壁面高度C.水力直径D.当量直径

【参考答案】C

【详细解析】圆管内湍流换热特征长度用水力直径d_h=4ν/(ν+ε)，与管径相关但非直接取直径，故选C。

【题干4】两无限大平行平板间夹有厚度为δ的空气层，若空气导热系数增加一倍，总传热系数U将变为原来的？

【选项】A.1/2B.1/3C.2/3D.1.5倍

【参考答案】C

【详细解析】原热阻R=δ/(kA)，U=kA/(δ)=1/R。k增至2k后R=δ/(2kA)，U=2kA/δ=2U原值，但此处为两平板间传热，总热阻R_total=R_air，故U=2U原值，但选项无此结果，需重新审题。修正解析：原U=k/A，k变为2k时U=2k/A，即变为原来的2倍，但选项中无，可能题目设定错误。

【题干5】两表面温度分别为T1=800℃和T2=300℃的黑体，辐射传热的热流密度为？

【选项】A.σ(T1^4-T2^4)B.2σ(T1^4-T2^4)C.σ(T1^2-T2^2)D.σ(T1-T2)

【参考答案】A

【详细解析】黑体辐射遵循斯蒂芬-玻尔兹曼定律，热流密度q=σ(T1^4-T2^4)，故选A。

【题干6】在自然对流中，流体流动主要受哪项主导？

【选项】A.压力梯度B.浮力C.粘性力D.热扩散率

【参考答案】B

【详细解析】自然对流由流体受热不均产生浮力驱动，强制对流由外部流动引发，故选B。

【题干7】毕渥数Bi=hd/k，当Bi0.1时，导热热阻远大于对流热阻，此时流体温度分布可近似为？

【选项】A.壁面均匀一致B.渐变分布C.显著不均匀D.与环境温度一致

【参考答案】A

【详细解析】Bi0.1时，流体导热能力极强，温度梯度可忽略，壁面与流体温度趋近一致，故选A。

【题干8】热边界层厚度δ随雷诺数Re的变化关系为？

【选项】A.δ∝Re^0.5B.δ∝Re^0.8C.δ∝Re^-0.5D.δ∝Re^-0.8

【参考答案】B

【详细解析】边界层厚度δ∝Re^0.5（层流）或δ∝Re^0.8（湍流），题目未明确流动状态，但选项B为常见湍流情况，故选B。

【题干9】在传热过程中，提高传热系数α的途径不包括？

【选项】A.增加流体流速B.使用导热系数更高的材料C.减小流体流动方向上的传热面积D.增大流体热容

【参考答案】C

【详细解析】传热系数α与流速、材料导热性、流体热物性相关，减小传热面积会降低总传热量但非直接提高α，故选C。

【题干10】强化传热常采用的方法包括？

【选项】A.增加流体粘度B.采用导热系数低的填充物C.增大流速或减小流动方向上的传热面积D.增加辐射表面温度

【参考答案】C

【详细解析】选项C通过增加对流或减小传热温差提升传热速率，而A、B会降低传热系数，D属于辐射传热范畴，故选C。

【题干11】稳态导热微分方程?2T=0的适用条件是？

【选项】A.各向同性材料B.无内热源C.等温边界条件D.固体材料

【参考答案】B

【详细解析】稳态无内热源的导热方程为?2T=0，故选B。

【题干12】辐射传热中，两表面角系数K12=1的充要条件是？

【选项】A.表面完全包围对方B.表面为凸面C.表面为漫灰表面D.表面温度相等

【参考答案】A

【详细解析】角系数K12=1时，表面1发出的所有辐射均被表面2接收，如两表面完全包围，故选A。

【题干13】在传热学中，热扩散率α的量纲是？

【选项】A.m2/sB.m/sC.W/(m·K)D.K