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考研传热学试题及答案

试题：

一、填空题（每题2分，共10分）

1.传热过程的基本方式有______、______和______。

2.稳态导热条件下，热流密度的大小与______成正比，与______成反比。

3.对流传热系数的大小取决于______、______、______和______。

4.热辐射的基本特性是______。

5.传热过程的强化途径主要有______、______和______。

二、选择题（每题2分，共10分）

6.以下哪种材料的热导率最高？（）

A.铝

B.铜铝

C.铁铝

D.玻璃

答案：B

7.在对流换热的计算中，以下哪个因素对对流换热系数影响最大？（）

A.流体的流速

B.流体的温度

C.流体的粘度

D.流体的热导率

答案：A

8.以下哪种情况下，热辐射的强度最大？（）

A.高温

B.低温

C.中温

D.真空

答案：A

9.在热传导过程中，以下哪个因素对热传导速率影响最小？（）

A.温度差

B.导热系数

C.导热面积

D.导热距离

答案：D

10.以下哪种方法不能提高传热效果？（）

A.增加流体的流速

B.增加传热面积

C.降低流体的温度

D.提高流体的热导率

答案：C

三、计算题（每题20分，共40分）

11.一块厚10mm的铜板，两侧的表面温度分别为100℃和20℃，铜板的热导率为385W/(m·K)。求通过铜板的热流密度。

答案：

热流密度q=λ(T1T2)/d=385(10020)/0.01=139500W/m2

12.一根直径为50mm的圆管，管内流动着温度为80℃的水，流速为1m/s。管内壁的对流传热系数为500W/(m2·K)，管壁的热导率为45W/(m·K)。求管壁的热传导速率。

答案：

对流传热速率q=hA(TwT)=500π(0.05)2(80Tw)

由于管壁内外温度相同，Tw=80℃，所以热传导速率q=500π(0.05)2(8080)=0

四、论述题（每题20分，共40分）

13.请简述热传导、对流和热辐射三种传热方式的特点。

答案：

热传导：热量在固体内部通过分子振动和碰撞传递，传递速度较慢，与材料的热导率有关。

对流：热量通过流体流动传递，传递速度较快，与流体的流速、温度和粘度有关。

热辐射：热量通过电磁波形式传递，传递速度极快，与物体表面的温度和辐射特性有关。

14.请论述如何提高传热效果。

答案：

提高传热效果可以从以下几个方面入手：

1.增加传热面积：通过增加传热表面的面积，提高传热速率。

2.提高流体流速：增加流体的流速，提高对流换热系数。

3.提高材料的热导率：选用热导率较高的材料，提高热传导速率。

4.减少热阻：降低热阻，使热量更容易传递。

5.优化传热过程：合理设计传热系统，提高传热效率。