传热学期末复习资料-东华 .pdf

1、人体为恒温体。若房间里气体的温度在夏天和冬天都保持20摄氏度，那么在冬天与夏

天，人在房间里穿的衣服能否一样？为什么？

答：不一样。冬天和夏天人体表对流换热是相近的，但是墙体的温度不同，所以人体与

墙壁之间的辐射换热量不同，冬天的辐射换热量更大，所以人体感觉到更冷，所以冬天

要多穿衣服。在冬天的房间内，虽然冬天温度可以达到与夏天一样，但外壁温度大大低

于空气温度，这些物体会吸收人体辐射热量。

假设房间内的空气温度在全年都保持20摄氏度，而房间的避免温度在冬天和夏天分别

2

为14摄氏度和27摄氏度，如果人体暴露表面和空气间的自然对流换热系数为2W/(mK)·，

人体暴露表面的平均温度为32摄氏度，人体的发射率为0.9，请计算人体在冬天和夏天

的热损失。

解：人体的散热量的大小决定人对环境感觉到的冷、热程度。人体表面的散热包括自然

对流散热和辐射散热。因此，在冬天和夏天人体的热舒适度水平要同时考虑自然对流散

热损失和辐射散热损失。

在冬天和夏天，人体的自然对流换热热流密度都可以按下式计算：

q=h(t-t)=2(32-20)=24W/m2

×

conv∞

人体的辐射散热损失时人体和周围墙体之间的净辐射换热量，它在数量上等于墙体的

辐射得热量。人在房间内，人体表面和墙体可近似看成是一个封闭空腔和其中的小物

体，他们之间的净辐射换热量为：

44

q=(T-T)

ᵰᵰ

radwall

(305

-8×442

夏天：q=0.95.6710-300)=28.3W/m

××

rad

(305

-8×442

冬天：q=0.95.6710-287)=95.4W/m

××

rad

2、夏天人在同样的温度（如：25摄氏度）的空气和水中的感觉不一样，为什么？

答：由于空气和水的对流换热系数不一样，水的对流换热系数大，所以水与人体之间

的换热量大，在水中更凉快。

3、北方寒冷地区，建筑房屋都是双层玻璃，以利于保温，如何解释其原理？越厚越好？

答：空气的导热系数小，所以导热热阻大，所以可以起到很好的保温效果。但是当空

气夹层的厚度加大时，超过自然对流边界层的厚度以后，在夹层内的空气便不再精

致，将发生自然对流所引起的环流，从而降低了夹层的热阻，使得保温效果减弱。

4、冬天室内热水供暖暖气片的散热过程分析，包括哪些环节？

答：两侧热水的对流，将热水传递到壁面上再传到空中去。热水与壁面的对流、导

热；壁面与空气的对流、导热。

5、有人将一碗稀饭放在冷水盆中冷却，为加速冷却，应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的

水？

答：稀饭。搅拌就是为了增加对流换热，哪一侧的对流换热小就应该强化哪一侧，碗

内稀饭粘稠，所以稀饭的对流换热小，应该搅拌稀饭。

从稀饭到凉水是一个传热过程。显然，稀饭和水的换热在不搅动时属自然对流。而稀

饭的换热比水要差